Sziasztok!

Esélyes, hogy van már hasonló téma, de nem tudom, mire kellene pontosan keresni.
A terv: hőmérséklet / páratartalom adatgyűjtő rendszer létrehozása. Van jó pár hasonló project a neten, néhányat át is néztem, hasonló lesz a sajátom is.
Elképzelésem szerint a mérőszenzorban lesz egy RFM12B modul a 433 MHz-es kommunikációhoz, egy DHT22/AM2302 hőmérséklet/pára szenzor, illetve fényérzékelőnek egy Light Dependent Resistor. Táplálásnak 1 db CR2032 forma elemet gondoltam, hogy kicsiben össze lehessen tenni. Ami az egészet összefogja, az egy picoPower-es Atmel MCU lenne (első körben 2313A-t néztem ki, de nincs benne ADC, ami kellene az LDR-hez)

A project hobbi célú, nem elsősorban a költséghatékonyság a cél, inkább a 'szép' és stabil megoldás.

Szempont a minél alacsonyabb fogyasztás a szenzoroknál, hogy ne kelljen sűrűn elemet cserélgetni.
A működést nagy vonalakban úgy képzelem el, hogy a szenzor alszik, 5 percenként feléled, ekkor mér egyet, majd elküldi a központi egységnek. A központi egység a sikeres vételkor küld egy nyugtát, ill. ha esetleg valamilyen beállítást akar lekérdezni/módosítani a szenzoron, akkor a nyugtával együtt ezt is elküldi. Így a szenzoron a rádiós vételi rész is lekapcsolható az alvás idejére (bár a response time elég nagy lesz)

A digitális résszel nincs gond, tudok beszélgetni a rádiós modulokkal, a hőmérővel.

A problémám az analóg része a szenzornak: hogyan érdemes megvalósítani a táplálását?
Az elem 3V-os.
A picopoweres Atmel Mcu 1.8V-ról még működik. Alvó módban, ha a watchdog timer aktív 4-10uA körül eszik adatlap szerint.
A rádiós modulnak 2.2V a minimum az adatlapja szerint. Alvó módban 1 uA a fogyasztása.
A hőmérő szenzornak 3.3V kell minimum az adatlap szerint, 1.5mA-t kér méréskor és 40-50 uA-t készenlétben.
Kell tehát valami DC-DC konverter, ami 3.3V-ot állít elő, viszont hova kellene ezt tenni?

Első gondolat, hogy az elem után közvetlenül megy a DC-DC, ekkor az MCU, rádió, hőmérő mind a DC-DC kimenetéről megy. A hőmérőt meg lehet táplálni egy IO lábról elvileg a mérés idejére. A nyugalmi áramfelvétel a step-up quiescent current (?) + atmel sleep current (4-10 uA)+ rádió standby current (1 uA) lesz. Ebben az esetben kb. 1 V-tápfeszig működhet az áramkör.
Viszont a maxim IC-k (MAX1675, MAX1722), amiket néztem, ilyen alacsony terhelésnél, amit az MCU jelent alvó módban, elég rossz hatásfokkal mennek, tehát sok a 'felesleges' veszteség. Ezért azt gondoltam, lehetne úgy, hogy az MCU az elemről megy, és amikor mérni, küldeni akarok, csak akkor elindítani a DC-DC konvertert valahogyan és a DC-DC táplálja a hőmérőt és a rádiós modult. Ez megoldható szerintetek?
A hőmérő szenzor egy SPI-szerű kommunikációt használ, de csak egy lábon, mintha a MISO és MOSI közös lábon lenne. A rádiós modul SPI-on beszélget. Amit neccesnek érzek, hogy ha az MCU tápja pl. 1.8V körül van, a szenzoré 3.3V, akkor vajon hogyan fog menni a kommunikáció köztük? Megy egyáltalán? Vagy ez az egész irányvonal halott elképzelés és tegyem a tápot az MCU elé?
Esetleg, olyasmi trükk, hogy az MCU elindul elemről, feléleszti a DC/DC-t, majd átáll a DC/DC által biztosított tápfeszre?

Bocs a hosszú írás miatt.

Szerintem ez CR2032-vel nem fog menni, az a 220mAh, ami abban van, hamar ki fog fogyni. Szerintem Li-ion vagy Li-polymer akksit a jó út, kivéve, ha 5-10uA alá tudod szorítani a teljes fogyasztást alvás közben - emiatt lehet, hogy érdemes újragondolni a mikrokontroller kiválasztását is.
A step-up konverter úgy működik, hogy amikor le van tiltva, akkor egy Schottky-diódán keresztül direktben táplálja a kimenetét a bemenet. Tehát simán mögé kötöd a mikrokontrollert, és örülsz. Amikor felébred, engedélyezi a step-up konvertert, amikor a táp jó lesz, bekapcsolja/engedélyezi a perifériákat, majd mér, aztán lekapcsol mindent, és elmegy aludni.
Mindenki ezeket a kődrága Maxim/Dallas cuccokat nézi rögtön, pedig a Microchip legalább olyan jó IC-ket gyárt, sokszor jóval olcsóbban, amiket ráadásul bizony beszerezni is könnyebb idehaza. Ide pl. az MCP1650/51/52/53 család egész jó lehet, az MCP1653 pont azokkal a tulajdonságokkal rendelkezik, amik itt hasznosak lehetnek: shutdown bemenet, low-battery komparátor, power good kimenet. Letiltott állapotban max. 1uA (tipikus: 1nA), működés közben max 0.22mA (tipikus: 0.12mA).
Ha valamelyik komponens sokat zabál letiltott állapotban is, akkor lehet, hogy a tápot el kell venni tőle. Ehhez egy jobbféle P MOSFET-en keresztül (pl. FDV304P, IRLML6402, a terheléstől függően) kell a tápot neki adni, csak arra kell figyelni, hogy a letiltott tápú alkatrész felé menő össze vezetéket tri-state állapotba kell rakni a mikrokontrolleren.

Hello! Ha csak az LDR miatt kell AD, akkor szerintem felesleges. Mert Egy kimenettel bekapcsolod az LDR-t, és töltesz vele egy kondit és megnézed mikorra töltődik fel. Egy komparátor megteszi, rosszabb esetben egy ST bement is. Mert az LDR ellenállás változása amúgy sem lineáris a fényerővel. De ha az is lenne, mit érzékel az ember vele? A teljes napfény 100000lux körül van.

Az MCU picoPoweres Atmel lesz, az alacsony sleep áram miatt. Elvileg ez tudja a 4-10 uA környékét alvó módban. A rádiós cucc 1uA alvó módban.
A step-up-pal meg pont ez a bajom, amit írsz - ha a diódán keresztül kiteszi shutdownban a kimenetre a tápot, akkor Vout = Vin-0.5V körül lesz. Így, ha az akksiban/elemben már csak 2V környéke van, akkor a step-up kimenetén lesz kb. 1.5V, amiről viszont már nem éled fel az MCU, holott a 2V-ról még vígan elmenne. Ami sleepben is fogyasztana, az a hőmérő, azt mindenképpen le kell kapcsolni teljesen az alvás idejére. Ez viszont mérés alatt is csak max 2mA-t eszik, így direktben meg lehetne táplálni egy MCU lábról (ha az MCU 3.3V-ról megy)

A típusokat köszönöm, átnézem őket.

Esetleg valami linket tudsz mondani, ahol ezekről a Li-ion / Li-polymer akksikról lehet művelődni?

Égve felejtett villanyt tud érzékelni, terveim szerint. Illetve, fürdőszobában egy ablak nyitásának vezérlésében kellene részt vennie ennek a cuccnak, és nem kellene nyitni az ablakot, amíg valaki zuhanyzik (fel van kapcsolva a világítás)

Ha csak az ldr miatt kell az ad, akkor inkább vegyél egy BH1750-es fényérzékelőt!
Ez i2c-n kezelhető, és egyből lux-ban adja vissza a fényerősséget. 2-3$ az ára összesen.

pl.: Bővebben: Link

Ok, köszi, megnézem.

Ha a villany fel van kapcsolva akár egy relét is meghúzhat és már fényérzékelő sem kell, elég a programban egy bemenetfigyelés ....

Ha a cr 2032 a tervezett telep, szerintem felesleges aggódni a 2V alatti (nem)működéstől. Ha az elem ez alá esik, már a működtető áramot sem fogja tudni leadni. (alaplapokban már a 2.8V os telep sem tartja meg az órát, pedig gondolom sok mindent elkövettek a kis fogyasztásért. Két ceruza elemmel sem sokkal jobb a helyzet , ezek is igencsak cserére szorulnak ekkorra. (élettartamuk jó részét letudták. (inkább valami épkézláb szinten ki is kapcsolnám az egészet nehogy hülyeségeket postázzon, vagy egy tévesen dekódolt/rögzített adat miatt elhalálozzon az egész.

Ha csak ilyen céljaid vannak, tegyél rá egy kerti lámpa napelemet.Ha az égő világít van áram lehet mindenfélét vezérelni, ha nincs úgy sincs szerepe az egésznek,csak feleslegesen fogyaszt.

Ezt most nem teljesen értem...

Hőmérsékletet, páratartalmat mérni sötétben is szeretnék, a világítás csak plusz információ.
Az elemek, akksik lelkivilágával kapcsolatban sajnos nincs tapasztalatom, ezért is érdekes ez a feladat.

Üdv. Én dolgoztam ilyen rendszerrel nemrég. Ez ugyan gyári megoldás, de talán segíthet valamit: UCMote Mini
Látható, hogy gombelemes megoldás, de ez ne riasszon el. Egy töltéssel nálunk közel 2 hétig működik 0,5 másodperces mérésekkel! Hülyeség tudom, de így kérték

Hello!

Bocs, kicsit lassan sikerült válaszolnom, meg idő hiányában állt is a projekt. Kösz a linket, érdekesnek tűnik. Az 2032-es méret, jól látom?

Elkészült időközben a proto boardom, nekem CR2032-es elemről megy, alvó állapotban 10uA környékén fogyaszt.
A 0.5 másodperces mérés valóban elég furának tűnik, de ha erre van igény...