Abwurfsonde V 1.0

[o.g.1985]

Hi,

Da ich die Teile für mein RP6-Project noch nich alle hab bauch ich eine Abwurfsonde für ihn.

Abwurfsonde V 1.0

Sie hat eine ATMega8 16PU als Hirn.
Am Port "TxD" ( Pin 3 ) sollen über ein Bc337 4 IR-Led ( Infrarot-LED SANKEN SID1050M ) als IR sender verwendeg werden.
Am Port "PC0" ( Pin 23 ) erfolgt die Spannungsmessung des System.
Am den Ports "PC1" - "PC5" ( Pin 24 - 28 ) kommen Analoge sensoren dran.
Am Port "PB0" ( Pin 14 ) eine Buzzer für Akustische Signale.
Am Port "PD2" ( Pin 4 ) ein Reed-Schalter. ZU Starten des IR Senders.

Ich will die Analogendaten IR zum RP6 Senden.

Sensoren:
Temperatur
Hellichkeit
Drucksensor ( MPX 4115A )
n.c.
n.c. ( Später V 1.1 ) für Solar Spannungsmessung !

PS: Ich verwende extra Analoge sensoren weil ich diese zu Hause hab.

Die Größe des Gehäuses soll 2*2*10 cm sein.

Meine Fragem

1. Würde das mit dem IR Sender Funktionieren?
2. Ist die schaltung fehlerfrei?

Schaltplan:
http://www.meinkleinerzoo.eu/MeinRP6/Abwurfsonde V 1.0/Abwurfsonde V 1.0.jpg (http://www.meinkleinerzoo.eu/MeinRP6/Abwurfsonde%20V%201.0/Abwurfsonde%20V%201.0.jpg)

MFG Oliver G

[ePyx]

Wozu der Spannungsteiler vor Q1 ? Eventuell würde ich die IR-Leds ebenfalls mit Transistoren durchsteuern, da die IOs nicht soviel Strom treiben können.

EDIT: Hab mich verguckt. Die IR-LEDs (oben) werden ja schon durch den bc337 durchgesteuert.

[021aet04]

Ich kenne zwar die Spannung der Leds nicht aber ich würde die Leds in Serie anschließen. Sollte das nicht funktionieren (Spannung der Versorgung zu niedrig würde ich je nachdem 2 Gruppen machen mit jeweils einem Vorwiderstand (2x Widerstand => Led => Led) oder für jede Led einen Widerstand. Bei einem Transistor brauchst du keinen Spannungsteiler. Bei einem Fet ist das etwas Anderes da dieser mit einer Spannung durchsteuert und hochohmig ist. Dadurch können schon kleine Spannungen den Fet zerstören (thermisch). Bei einem normalen BJT (Bipolartransistor) ist das nicht so. Du brauchst nur einen Widerstand richtig berechnen (zwischen Port des µC und Basis de Transistors).

MfG Hannes

[Besserwessi]

Die IR LEDs sollten in Reihe, ggf. auch direkt zur Batterie, also ohne den Spannungsregler. Dann reicht es auch mit 4 LEDs in reihe. Die sollten jeweils etwa 1-1,3 V brauchen. Zusätzlich sollte man für die Versorgung der LEDs einen Elko als Puffer vorsehen, denn die IR LEDs werden vermutlich mehr als 2 mA brauchen - ich würde eher mit 100 mA, ggf. auch bis 400 mA rechnen (das können die meisten LED gepulst vertragen).

Der 7805 ist für Batteriebetrieb (außer großer Bleiakku) keine gute Wahl - da lieber schon den 78L05, der braucht weniger Strom. Genauso ist der 9 V Block zwar einfach, aber nicht besonders effektiv. Günstiger wären 2 oder 3 Zellen AA oder AAA. Damit könnte man ggf. auch einen µC direkt ohne Regler betreiben - es hängt aber von den Sensoren ab, ob das geht.

[ePyx]

Naja eine IR-LED kann durchaus 100mA dauerhaft ziehen. Ob es sinnvoll ist, steht ja auf einem anderen Blatt. Beim 9V-Block geh ich mit. Die Leistungsausbeute ist im Vergleich zu 3 AA-Zellen ech mager. Eine normale Blockbatterie liefert meist nur 350 mAh.

[o.g.1985]

@021aet04
OK danke für die Info mit dem Spannungsteiler, denn ich dachte ich kann so den BC337 schonen.
Ja dann brauch ich nur 1kohm so als würde ich eine Normal Led an anschliessen.

@ePyx
Die Leds solle alle 30 Sek die Daten senden und nicht dauerhaft. Eftl mach ich es das die nur jede Minute senden.

Edit:

@Besserwessi
Würde der Elko nicht das Rechtecksignal versauen?

MFG Oliver G

[ePyx]

Der 1k Widerstand hat nix mit der LED zu tun. Du betreibst den NPN als Schalter. Also musst du ihm nur einen Strom aufdrücken, damit er auf macht. Wie viel Strom der nach Masse schaltet, hängt von seiner maximalen Leistungsaufnahme ab (PTot) und vom Vorwiderstand der LEDs.

[masasibe]

Du könntest auch noch für den Infrarotsendeteil eine Modulation einbauen, die das Signal z.B. auf 36kHz aufmoduliert, um Störsignale von diversen Leuchtstofflampen etc. zu kompensieren.
Bei der Infrarotsendeschaltung vom Asuro beispielsweise verwenden sie dazu einen NE555 als astabilen Multivibrator beschaltet, die Tx-Leitung vom µC geht dann zum Reset-Pin des NE und die LED bekommt das Ausgangssignal des NE555, das halt je nachdem wie die Leds drangeschaltet werden noch verstärkt werden muss.
Den Empfang kann man dann mit einem Infrarot-Empfänger-Baustein erledigen, der sich dann auch gleich um die Demodulation kümmert.

mfg masasibe

[o.g.1985]

Da hab ich mich falsch ausgedrückt Sorry, ja ich weiss das der transistor als schalter funzt. Das mit der Led war nur ein beispiel.
Ich kann ja den NPN ich ohne Vorwiderstand am Prot dran machen dann ist er wahrscheinlich im eimer.

Edit:
@masasibe
Das mit drem 36khz ist ne gute Idee :) ich werde eine neuen Schaltplan machen.

[ePyx]

Ich wollte mit den 100mA dauerhaft auch nich sagen, dass sie dauerhaft an sind. :p Find die Idee mit dem NE555 eigentlich gar nicht doof. Ist aber natürlich auch nur sinnvoll, wenn du damit Daten übertragen willst. Wenn es zum Beispiel um eine Positionsbestimmung wie mit ner IR-Kamera einer Wiimote geht, wären die 36 kHz nur hinderlich.

[o.g.1985]

Ja das mit dem NE555 ist eine gute idee und ich hab noch eine zu hause :) :)
Ich will über ir die Sensor daten zum RP6 senden.

[ePyx]

Soll die Platine mit dem RP6 mitfahren? Also so eine Art Sensor-Platine ? Wenn ja würde ich die Daten eher per I²C übertragen, was dich bei der Hardware-Schnittstelle zwei deiner ADC-Pins kostet.

[o.g.1985]

Nein der RP6 setzt das teil in der Pampa ab und Fährt weiter. Es soll so eine Art Sensor Boje sein.
Und wenn der Akku schwach wird soll der RP6 sie wieder einsammeln.

[ePyx]

Also bei nem Akku ist der 7805 wirklich schlecht gewählt, es sei denn deine Boje hat nen dicken Akku ( siehe Bleiakku weiter vorn ). Würde eher einen LDO nehmen.

[Besserwessi]

Die 36 kHz Modulation kann der µC ggf. auch noch in Software machen, einfach per Warteschleife und Software UART. Wenn man mag, kann man einen PWM Ausgang vorsehen, viel helfen tut es aber auch nicht. Der Ne555 braucht nur unnütz Strom.
Der Elko für die Pufferung soll nur die Versorgungsspannung puffern, damit die Batterie nicht die 100-200 mA Spitzenstrom für die LEDs liefern muss, sondern nur die etwa 12-25 mA mittleren Strom während der Übertragung (25% Tastverhältniss für die 36 kHz und dann noch mal 50% Wahrscheinlichkeit für 1 Bit). Die Schaltung ist dann also eher so: von den 9 V ein Widerstand mit ca. 10-50 Ohm zum Elko (z.B. 100 µF gegen GND), dann die 4 LEDs in Reihe, dann ein Widerstand von etwa 25-50 Ohm (ggf. auch mehr, wenn die Leistung des LEDs reicht) und dann der Transistor nach GND.

[masasibe]

Nein der RP6 (http://www.rn-wissen.de/index.php/RP6) setzt das teil in der Pampa ab und Fährt weiter.
Sehr weit wird der RP6 dann aber bei Infrarot nicht wegfahren können, zumindest nicht ohne
Kontakt zu seiner Sonde zu verlieren. ;-)


Und wenn der Akku schwach wird soll der RP6 (http://www.rn-wissen.de/index.php/RP6) sie wieder einsammeln.
Wie würdest du das eigentlich realisieren, dass der RP6 wieder zu der Sonde zurückfindet?

Das ist eine wirklich sehr lustige Idee mit dieser Sonde. Gefällt mir!

[o.g.1985]

Die reichweite ist ja egal ist ja nur ein Test -> ( V 1.0 ) Ich werde es ja Irgendwann per funk machen.
Nur ich hab kein Funkmodul, dafür hab ich 50 IR Led´s dann mcchich es mit den Leds.


Wie würdest du das eigentlich realisieren, dass der RP6 wieder zu der Sonde zurückfindet?

Das weiss ich auch noch nicht hehe muss ich mir noch was überlegen.

Edit:
@Besserwessi

Meinst du so? Denn es kan sein das ich jetzt Brett vor dem Kopf haben. ](*,)

Nur die IR, Ohne spannungsregler und Co.

http://www.meinkleinerzoo.eu/MeinRP6/Abwurfsonde V 1.0/IR_0.jpg

Aber ich würde den R3 weg lassen !


Edit2:
Ich hab noch einen Spannungsregler Conrad zu Hause
http://www.conrad.de/ce/de/product/140821/SMD-SPANNUNGSREGLERPLATINE-MIT-LM317/SHOP_AREA_17336&promotionareaSearchDetail=005

Ihn würde ich nur für den Atmega8 verwenden, die IR Led ohne Spannungsregler.

Was mir zu dem 36 kHz und dem NE555 eingefallen ist, damit er nicht immer mit Strom versorgt werden muss verwende ich noch einen BC337 um denn NE555 zu schalten. Denn dann kann ich die Normale TxD verwenden.

[o.g.1985]

Hi


@ePyx and @021aet04
Nochmal zum Spannungsteiler ;)


Das mit dem Spannungsteiler aus dem Rele-Modul für die C-Control M-Unit2.0 und hir raus aufgeschnappt:
http://www.meinkleinerzoo.eu/MeinRP6/Abwurfsonde V 1.0/Info_Transistor_Connecting.jpg (http://www.meinkleinerzoo.eu/MeinRP6/Abwurfsonde%20V%201.0/Info_Transistor_Connecting.jpg)
Und der ganze Text:
http://www.darc.de/uploads/media/ATMEGA_R17.pdf

Ich hab jetzt die schaltung noch mal neu gemacht, denn ich hab noch ein paar Fehler gefunden.

@all

Neue Schaltplan:

Leitung "X1" ( +9V ) kommt vom Akku vor dem Spannungsregler und geht über 47Ohm und 100µf auf GND zu den IR LED´s.
Leitung "X1" ( +9V ) geht auch über einen Spannungsteiler zum Atmega8 für die Akkuüberwachung!
Leitung "X2" / "X3" ( +5V / GND ) kommen vom Spannungsregler:
http://www.conrad.de/ce/de/product/140821/SMD-SPANNUNGSREGLERPLATINE-MIT-LM317/SHOP_AREA_17336&promotionareaSearchDetail=005
Und gehn über 100nF in den ATMega8.

Wie es "masasibe" vorgeschlagen hat mit den 36kHz aufmodulierung, lass ich erst mal weg. Kann ich ja immer noch reinbaun.

Wie ich bei:
http://www.darc.de/uploads/media/ATMEGA_R17.pdf
Gelesen hab sollte man auch von AREF über 100nf auf GND gehn das und von AGND auf GND hab ich vergessen.
Und zu sicherheit mach ich noch 10kohm von Reset auf VCC. Braucht man nich sich ist sicher.
Und das mit dem Spannungsteiler bei Q1 lass ich weg.

Schaltplan:
http://www.meinkleinerzoo.eu/MeinRP6/Abwurfsonde V 1.0/New_Abwurfsonde V 1.0.jpg (http://www.meinkleinerzoo.eu/MeinRP6/Abwurfsonde%20V%201.0/New_Abwurfsonde%20V%201.0.jpg)

Über AVR muss ich noch viel lernen denn ich hab mich vorher nur CControl beschäftigt, dass ist ein bisschen leichter. :)

MFG Oliver G

[ePyx]

Hi


@ePyx and @021aet04
Nochmal zum Spannungsteiler ;)


Das mit dem Spannungsteiler aus dem Rele-Modul für die C-Control M-Unit2.0 und hir raus aufgeschnappt:
http://www.meinkleinerzoo.eu/MeinRP6/Abwurfsonde V 1.0/Info_Transistor_Connecting.jpg
Und der ganze Text:
http://www.darc.de/uploads/media/ATMEGA_R17.pdf


Wenn eine Begründung zutrifft dann diese hier : http://www.mikrocontroller.net/articles/Basiswiderstand#Offene_Basis_bei_Reset

Das der Ausgangstreiber nicht beliebig Strom treiben kann etc. ist zwar richtig, aber hat immer noch nichts mit der Last zu tun.

[Besserwessi]

@o.g.1985: Der Widerstand R3 sollte schon rein, um den Strom für die IR LEDs festzulegen und zu begrenzen. Es ggf. ohne den Widerstand, wenn man den Widerstand an der Basis genau auslegt. Der Strom wird dann über den Basisstrom festgelegt. Allerdings muss man hier den je nach Exemplar verschiedenen Verstärkungsfaktor des Transistors berücksichtigen.

Die Spannungsregler-platine von Conrad ist auch nicht besser, die braucht ähnlich viel Strom und hat auch mindestens 2,5 V Spannungsabfall. Das wird mit Akkus schon sehr knapp. Der Höhere Stromverbrauch (ca. 3-5 mA) ist nicht so kritisch, aber wenn man die Wahl hat kann man es besser machen. Die richtige Wahl wäre wohl eher ein LP2950 oder was ähnliches. Da hat man low Drop und unter 500µA Stromverbrauch bei einem typischen Verbrauch für den µC und die Sensoren von 2 mA. Außerdem darf die Spannung am Akku dann bis etwa 5,3 V runter gehen, und nicht nur bis etwa 7 V.