Snižování spotřeby na minimum hodin s DCF a grafického LCD

Přeji příjemný den.
Stavím hodiny ovládané radiovým signálem. Používám 5x gme.cz/cz/-p513-002.html a 5x driver gme.cz/cz/-p440-009.html.
Kvůli spotřebě jsem se snažil dostat uC do sleep modu, probouzel se pouze kdyz přišel DCF signal. Nicméně toto nelze použít, neboť dochazí k pro me nepochopilnemu blikani displayů a nulování (osmičkování) hodnot, tudíž nelze přečíst hodnota.
Jedu tedy v trvalém režimu, celé todleto má spotřebu cca 20mA (mám tam ještě jiný serepetičky jako grafický LCD apod).
Dle mých výpočtů to za den sežere 480mA a běžné alkalické baterie mají cca 2400mAH, což znamená, že na 4 baterky to vydrží cca 5 dní, což je dost málo.
Je nějaký vztah mezi voltáží, kterou budu krmit LF50CV a výdrží hodin, nebo to budu muset řešit nějakou jinou baterií s více mA? Vím že se dá spotřeba omezit odstraněním grafického LCD na pěkné 3 mA, ale docela mi záleží na tom aby tam byl.

:arrow_right: administrator: přesunuto z "Ostatní"

:arrow_right: administrator: přejmenováno z "Snižování spotřeby na minimum"

Ten LCD 7segmentovy display musis neustale budit. Inak prestane zobrazovat to co ma.

Spotrebu znizis:

  1. MCU nech bezi na najnizsej moznej frekvencii, napriklad 100kHz.

  2. Selektivne vypinaj casti, ktore bezatnemusia. Ak s maju na grafickom
    display neustale zobrazovat data, tak ho asi nevypnes. A ako pises, ten Ti zerie cca 17mA. Inak divny LCD, ale ked to tvrdis, verim Ti. Predpokladam, ze si do spotreby nezahrnul jeho podsvietenie.

  3. Cim nizsie napatie (az do urcitej medze) tym nizsia spotreba MCU. Pozri do datasheetu. Pre napajanie z dvoch-troch NiMH akumulatorov nepotrebujes ziadny LDO stabilizator.

  4. zmeraj si spotrebu jednotlivych hw funkcnych blokov, aby si vedel, kde optimalizovat. Nema predsa zmysel optimalizovat blok, ktory ma spotrebu 0,2mA, ked ma iny 10mA.

  5. Ten stabilizator tam mas naco? Ma dost vysoky kludovy prud. 1-12mA je na baterkove zariadenie pozehnane. Ak tam uz musi byt, najdi si nieco mensie.

nechapem to bateriove napajanie ? nonstop prevadzka ? Nemozes to LCD vypinat to nanho niekto v kuse cumi 24hod… aktivovalo by sa stlacenim tlacidla … a islo nejaky cas ?

No spis se jedna o to, ze pouzivam rutiny napr. cteni DCF signalu a jsem amater, takze tomu sice trochu rozumim, ale abych to vymyslel lepe, to asi ne a ta rutina zpusobuje neustale probouzeni uC, takze i kdyz jsem mel v hlavnim cyklu ze se ma uspat, LCD fungovaly, ale uz nefungovalo cteni DCF, protoze asi nez se uC vzbudil (na coz dle meho potrebuje nejaky cas) tak uz mu ten signal utekl, takze nedochazelo k synchronizaci casu. Vim, ze nejvetsi spotrebu ma graficke LCD, ale potrebuji ho mit zapnuty neustale, je pravda ze uz uvazuji ze treba v nejakych casovych intervalech napr. mezi 24.00 az 4.00 by mohl byt vypnuty. A na to tlacitko je to taky super napad. Dam to tam jako moznost, kdyby uz vsechno ostatni neprobehlo.
Protoze jsem amater, tak jsem si myslel, ze kdyz tam dam ten stabilizator, tak to napr. budu moci napajet 8 bateriemi a vydrzi to 2x dele nez se 4.
Uvazuji o tom, ze bych treba to graficke LCD zapinal/vypinal s frekvenci 50-60 Hz, treba to taky snizi spotrebu. Samozrejme pouzivam graficke LCD bez podsviceni, spotreba s podsvicenim je astronomicka.
Na nizsi frekvenci uC nemuzu provozovat, protoze ke cteni DCF musi byt min. 2MHz, skoda ze nelze za behu menit frekvenci uC jako to bylo o 286-tek stlacenim tlacitka turbo :slight_smile:
Zatim diky za tipy, budu se snazit dal.

Jaký máš procesor? Třeba tiny2313 to umí.

To bude platit pouze pokud to nebude lineární stabilizátor, ale spínaný (dc/dc měnič). U lineárního máš totiž na vstupu přibližně stejný proudový odběr jako na výstupu nez ohledu na napětí. 2.4Ah baterii vysaješ úplně stejně rychle jako dvě v sérii. Pokud bys je dal paralelně, to už by byla jiná.

Já bych řekl, že tam má ATmega8, jestli se nemýlím. Asi bych možná zkusil snižovat napětí a zvyšovat kapacitu baterie, ta Mega i ty řadiče od Microchipu by měly unést napájení 3.6V z Li-Ion článku, ale nevím, jak je na tom ten grafický displej. Koupil bych si (pokud by to šlo ) asi modelářský akupack 2S1P s co největší kapacitou, a rozebral ho na prvočinitele. Bylo by ale třeba dávat pozor při nabíjení Li-Ion, je dobré o tom něco vědět. Další, co mě ještě napadlo, udělat si externí oscilátor se dvěma přepínatelnými frekvencemi, a jedním pinem s tím podle potřeby cvičit. A nebo prostě vyměnit MCU, jak již bylo napsáno.

Soolarny clanok by nieco neporiesil ?

Nevím, co používáš za MCU, ale pokud by šlo o AVR tak ve sleep módu je spotřeba asi 1/3 aktivního módu. Ve sleepu procesor nevykonává žádné instrukce, ale běží oscilátory a periférie (timery, převodníky, atd.). Ze sleep módu se dostane pouze přerušením nebo resetem. Vzhledem k tomu, že drivery LCD budí samostatně LCDčka, tak je mi divné, proč se vynulovávají. Nejspíš jde o chybu SW.

Spotřeba 20 mA na hodiny, které mají běžet z baterek, je neúnosná, zřejmě to dělá grafický LCD nebo ty “serepatičky”. Těžko říct, neznám schema. Spotřebu lze snížit až na 200uA s těmi 5 LCD displeji. Pokud bys použil jiné řadiče LCD (typ. spořeba 13uA) lze se dostat i pod 100uA. Dekódování DCF nemusí probíhat neustále, u většiny hodin a budíků se to děje 1x za den. Na to ale musíš použít vhodné MCU, z řady AVR např. typy pico power jako jsou ATmega88P, ATmega164P, ATmega169P který navíc má v sobě LCD dirver. Myslím, že u Microchipu bys našel obdobné nízkospotřebové typy.

Procesory ovšem nesmí běžet ve sleep módu, ale v power save módu, ve kterém je jádro zastaveno včetně hlavního oscilátoru. Běží pouze RTC s LP oscilátorem 32,768kHz a probouzí MCU např. 1x/s, kdy provede aktualizaci dat na displeji a pak se vrátí zase do power seve módu. Takto lze snížit spotřebu samotného MCU až na jednotky uA.

Tady se jedna hlavne o to, ze nejvesti spotrebu ma ten graficky LCD displey bez podsviceni, ktery chci pouzivat, takze je potreba vyresit, jak to zobrazovat co nejmene. Zatim to zkousim rezit pres pohybovy senzor, stale hledam nejaky ktery spotrebovava mene nez ten LCD. Bohuzel tedka na to nemam moc cas, pripravuji se na vyrobu plosnych spoju fotocestou, protoze momentalne je to bastl, a pocitam, ze nejsem tak dobry, abych tam nemel nejake studenaky. Taky se divam na ty solatni panely a problematiku nabijeni Ni-Mh nabijeni, takze je mnoho uprav na mem boardu a nejde to tak rychle.
Jinak diky za tip procesoru, netusil jsem, ze maji tolik moznosti. Nejaky konfigurato by se hodil pro priste :slight_smile:
Ne vazne. Asi nejvetsi problem je spotreba grafickeho LCD, kterou ted resim a timhle tim smere se budu ubirat, nejake uA, ktere zerou segmentove LCD nemaji smysl.