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Thema: AVR Atmel-Programmierer gesucht

  1. #11
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied Avatar von schorsch_76
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    Persönlich bin ich auch im Projektgeschäft tätig (als Bitschubs aka Programmierer). Wenn ich bei einem Problem nicht weiterkomme, überlege ich mir, was ich bräuchte mit unbegrenzten Resourcen um das Problem zu lösen. Anschliessend wird dann diese "Lösung" runtergerechnet und gekuckt wo ich kürzen kann um im Projektbudget oder den Projektrahmenbedibngungen zu bleiben.

    In deinem Fall würde ich mir überlegen, was brauche ich um die Funktion sicherzustellen? Unabhängig vom Stromverbrauch (dein limitierendes Problem).

    Bsp.:
    - Dicker Atmega 644
    - SDKarte mit 4 GB plus AVRDos
    - DCF77 empfänger kombiniert mit RTC und Goldcap
    - dein Anemometer
    - Stromversorgung (ein AKW neben deiner Anlage wird den AVR sicherlich für 6 Monate versorgen können)
    - Display

    Das war der erste Schritt. Kann dein Problem damit gelöst werden? Kann die Funktion damit sichergestellt werden?

    Dann gehts los und du kuckst was würden deine Komponenten Strom benötigen. Ist das AKW wirklich nötig? Oder reicht evtl ein "kleines Wasserkraftwerk"?

    Ein Atmega644 braucht laut Datenblatt bei [1] mit 0-4Mhz und 5V im Active Mode 240 µA

    Atmega: 240 µA * 5V = 1.2 mW

    LCD [2]: Max Power Dissipation: 880 mW

    DCF77 Modul 5V + <100µA = 0.5 mW

    SDKarte: [3] Die "Dickste" hat im Leerlauf 70 mW und im Betrieb 330 mW

    Anerometer: Ich meine du hast irgendwo was von 1 mA oder so geschrieben : Wären 5 mW

    Ich glaube unser AKW und auch das Wasserkraftwerk sind nicht ganz ausgelastet

    Summasuammrum unter Volllast: 1.216W . Um auf Nummer sicher zu gehen runden wir auf auf 1.5W. Man hat ja auch Verluste. Andere Unsicherheiten wie zusatz ICs heben das ganze u.U. auf 2W.

    Das heisst ohne Stromsparmechanismen zu nutzen sind wir bei 3 Monaten bei 14.5 MJ. (2 W * 60 s * 60 min * 24 h * 28 Tage * 3 Monate) 1 kWh = 3.6 MJ. ==> 4.032 kWh

    Allein das könnte mit einer Solarzelle (die eine Konstantstromquelle darstellt) und einem Solarregler zusammengesammelt werden. Du könntest aber auch Stromsparmechanismen nutzen. Bsp. Das Display ausschalten. Dann sind wir nur noch bei 60%. Auch Schreibt die SD Karte nicht permanent. Sonder vielleicht 1% der Zeit. Allein Damit reduzierst du diesen Energie bedarf auf 45%. (und hast immer noch Reserven).

    Ok. 2kWh . Solarzelle + Laderegler oder Windgenerator. Das ganze pufferst du in einem Bleigelakku wie [4]. 4.2Ah bei 6V sind 90720 J. Eine "ganz dicke Autobatterie" wie 12V 80Ah wären 3.46 MJ (fast 1 kWh). Du wirst um eine regenerative Energieerzeugung nicht drum rum kommen oder man setzt oben noch mehr Sparmassnahmen um. Bsp. die SD Karte braucht noch im Vergleich zum rest "extrem viel" Energie. fang bei den grossen Energiefressern das Sparen an und nicht so sehr bei den kleinen wie dem µC. Der braucht in meinem Beispiel echt wenig Die "Reserve" die übrig bleibt, verlängert deine Laufzeit über die 3 Monate (was ja eine nette Option wäre). Falls du dich irgendwo verrechnet hast, "dämpft sie die Auswirkung deines Fehlers".

    Gruß und viel Erfolg

    Georg

    [1] http://www.mikrocontroller.net/part/ATMEGA644
    [2] http://www.conrad.de/ce/de/product/1...archDetail=005
    [3] http://www.chip.de/artikel/Vergleich..._12892017.html
    [4] http://www.conrad.de/ce/de/product/2...archDetail=005

  2. #12
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied Avatar von schorsch_76
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    Hab grad noch etwas über dein Problem gegoogelt und gerechnet.

    bei 3 Monaten und alle 10 min einen Wert sind das ja nur 6 * 24 * 28 * 3 = 12096 Messwerte. Das würde ich in ein EEPROM wie ein 24AA256 [2] packen. Braucht beim schreiben 400 µA und passiv 100 nA.

    Die Impulse des Hallsensors in den 10 min könnte man mit kaskadierten CD4520 zählen. 2 IC reichen. 2^(4*4) = 64k Impulse. Auch hättest du quasi automatisch schon die integration der Impulse. Laut [1] braucht das Ding nur 5 µA. Nach 10 min auslesen, reset des Zählers, umrechnen, speichern und wieder Tiefschlaf des µC.

    Auch wäre es möglich den SDKarten leser leer zu lassen und nach den 3 Monaten SDKarte rein und dann aus dem EEPROM auf die Karte kopieren. Spart massig Energie. Siehe oben.

    Danach nochmal mit spitzem Bleistift die Leistung durchrechnen. Sollte dann schon seeehr runter gegangen sein.

    Gruß
    Georg

    [1] http://www.datasheet.co.kr/download.php?id=109591
    [2] http://www.reichelt.de/EEPROM-seriel...f5fbd7462a9852
    Geändert von schorsch_76 (26.04.2012 um 19:55 Uhr)

  3. #13
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied Avatar von schorsch_76
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    So .. nach detailierter Leistungsanalyse habe ich hier den Verbrauch mit obigen Aufbau

    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	Pwr.jpg
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Größe:	84,9 KB
ID:	22241

    0.5 Wh sind jetzt nicht mehr viel

    Gruß
    Georg

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