Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Arduino das sich über digitalOut selber den Strom kappt
arduinoman
18.01.2019, 07:44
Hallo Zusammen
Ich bin neu hier im Forum, habe aber eure Tipps bereits mehrmals als Gast in meinen Projekten umsetzen können. Leider komme ich bei einem Vorhaben auch nach längerem googeln und Forum durchsuchen nicht weiter.
Ich bin euch dankbar für Tipps oder für eine Verlinkung in eine andere Diskussion. Schnell ist es ja passiert, dass man nicht die richtigen Suchbegriffe eingibt und nichts findet...
Hier mein Problem:
Ich habe ein Arduino-Clone programmiert, welches nach einschalten meines NAS Strom kriegt, einige Zeilen abarbeitet und danach einfach leer läuft. Gerne möchte ich nun über ein Digital Out ein Signal geben können, damit sich das Arduino selber den Strom kappt, beim nächsten Einschalten des NAS aber wieder einschaltet...
Ziel: über die Zeit mehr Energie sparen als der Sleep Modus des Arduinos (NAS läuft 24 -70 h, danach wird es runtergefahren, Arduino braucht es ca. 10 sec aktiv)
Material: Transistoren (BC547), Relais und den nötigen Kleinkram...
Vielen Dank für eure Hilfe!
avr_racer
18.01.2019, 09:11
Hallo Zusammen
Ziel: über die Zeit mehr Energie sparen als der Sleep Modus des Arduinos (NAS läuft 24 -70 h, danach wird es runtergefahren, Arduino braucht es ca. 10 sec aktiv)
Wenn du das mit einem FlipFlop tust verbraucht das FlipFlop wahrscheinlich genausoviel als wenn du den µC in Sleep schickst. Wecken kann man den Controller, bei genauer Angabe welcher, über einen externen Int.
Oder man nutzt ein bistabiles Relais was durch das Nas ein Impuls bekommt, den µC einschaltet und vom µC ein Impuls zum ausschalten. Das ist die effektiveste Methode Strom zu sparen da das bistabile Relais nur Energie während des Umschaltvorganges braucht.
arduinoman
18.01.2019, 09:35
Vielen Dank für deine Antwort avr_racer
Bei deinem Vorschlag habe ich zwei Probleme:
Stromverbrauch: es handelt sich um ein Arduino Nano Clone von AZdelivery, bekanntlich sind die Clones bezüglich Stromverbrauch nicht der Hammer plus Spannungswandler und andere Geschichten lassen sich vom Sleepmodus nicht beirren und ziehen weiter Strom.
Impuls des Nas:: Das NAS kriegt über eine Zeitschaltuhr, an welcher Router und weitere Verbraucher hängen beim Einschalten Strom. Ich habe diesen Eingangsstrom vom Netzstecker abgegriffen, schalte damit das Arduino ein, dieses drückt mit einem Optokoppler den Schalter für das NAS und schaltet dieses ein. Anschliessend wird der µC nicht mehr gebraucht. Ich kriege also nicht einen Impuls sondern einfach die konstante Stromversorgung des NAS auf dem Arduino.
avr_racer
18.01.2019, 10:57
Impuls des Nas:: Das NAS kriegt über eine Zeitschaltuhr, an welcher Router und weitere Verbraucher hängen beim Einschalten Strom. Ich habe diesen Eingangsstrom vom Netzstecker abgegriffen, schalte damit das Arduino ein, dieses drückt mit einem Optokoppler den Schalter für das NAS und schaltet dieses ein. Anschliessend wird der µC nicht mehr gebraucht. Ich kriege also nicht einen Impuls sondern einfach die konstante Stromversorgung des NAS auf dem Arduino.
Wird der Arduino mit 230V direkt versorgt ? Also ich mein wo kommen denn die 12V/5V her für den NANO da dieser 12V extern und auch 5V extern bekommen kann um versogt zu werden.
Zum Impuls, ein Impuls ist nur ein Flankenwechsel von +/- oder von -/+. Das dass Signal unter Umständen danach einen Dauerpegel an nimt, spielt keine Rolle.
Ein N-Kanal-Mosfet täte dies auch. Kurze Erklärung:
Hochohmigen Gatewiderstand nach Masse damit er sicher ausgeschaltet bleibt, mit einem Taster wird Ub direkt an das Gate angelegt, der Controller beginnt zu arbeiten und schaltet einen Pin auf High der ebenfalls zum Transistor führt um ihn eigeschaltet zu lassen. Nach abarbeiten deines Programmes wird der Pin auf Masse gelegt, der Transistor sperrt und Ub wird weggeschaltet.
Mach mal bitte einen Stromlaufplan aufgrund der der ersten Frage
Der Atmega328p braucht im Powerdown 0,15 µA (0,00000015 A)...
Bei 5 V sind das 0,00000075 Watt.
In einem Jahr also 0,00657Wh = 0,00000657 KWh.
Bei 25 Ct pro KWh sind das 0,00016425 Ct pro Jahr.
Oder etwas plastischer:
In 6088 Jahren haben deine Nachfahren den ersten Cent verdient!
Was um Himmels Willen willst du da noch sparen?
Was immer du dir einfallen lässt... Nichts wird diese geringe Energiemenge
einsparen und alles was du tust, wird ein Zigtausendfaches an Energie und
Geld kosten.
oberallgeier
22.01.2019, 08:29
Der Atmega328p braucht im Powerdown 0,15 µA (0,00000015 A) .. Bei 5 V sind das 0,00000075 Watt ..Stimmt nur über die ersten paar Wörter. Man muss das Datenblatt schon komplett lesen/kennen (wobei schon das erste Blatt der Doku Deine Aussagen nicht unterstützt) und sollte nicht Daten aus bestimmten Betriebsbedingungen nebeneinander stellen. Der Verbrauch im Power-Down stimmt eben nur mit ausgeschaltetem WDT, bei Raumtemperatur, NUR für Spannungen unter 2V usf.
.. Oder etwas plastischer: ..Etwas viel Quatsch.
Oder noch deutlicher : genau solche unsachlichen Beiträge lassen das Forum für manche als Totgeburt (https://www.roboternetz.de/community/threads/70513-Roboternetz-Bot-nervt?p=636456&viewfull=1#post636456) erscheinen . . .
und Das Datenblatt lässt auch die Peipherie auf dem Arduino Board außer acht. Ich habe mir selber ein Platinchen aufgebaut mit einem passendem Spannungsregler, denn der verbrutzelt je nach Board Variante mehr Strom für seinen Betrieb als der Controller im Standby
Hauptsache, mal dagegen geredet... oder?
1.: Warum sollte man den WDT nicht abschalten - der wird ja hier nicht gebraucht.
2.: Sein NAS wird aller Voraussicht nach bei Raumtemperatur betrieben und nicht tagsüber in der prallen Saharasonne. Und für den Fall, dass es in der Arktis steht, ist der Stromverbraucht noch geringer.
3.: Bei 2 V sind es 0,1 µA. Aus der zugehörigen Grafik im Datenblatt kann man errkennen, dass es bei 5 V etwas mehr ist. Ich hab dafür schon mal 0,05 µA aufgeschlagen.
4.: Komm mir jetzt bloß nicht mit dem Stromverbrauch des Spannungsreglers...
5.: Und selbst wenn es 150 µA (das Tausendfache) sind, kostet es nur 1 Ct. in 6 Jahren.
Wer sich mal ein paar Minuten über Low-Power-Anwendungen mit Arduino informiert, kennt die Fakten! Wenige µA sind ohne weiteres machbar.
Quatsch ist bestenfalls das, was du da gerade abgesondert hast! Kontraproduktiv, falsch und anmaßend!
4.: Komm mir jetzt bloß nicht mit dem Stromverbrauch des Spannungsreglers...
Ist nun mal aber so, wenn du nur das "Ultraboard" verwendest und sonst keine Erfahrung mit den unterschiedlichen Ardunio Boards gesammelt hast (vort allem bei den Clone Boards gibts viel Wildwuchs) solltest du mal den Ball flach halten und nicht gleich ausfällig werden hier.
Dein Auftreten ist generell sehr abfällig und von viel aggression geprägt. Ich stimme mit dir überein, dass es kaum Sinn macht das Board tatsächlich abzuschalten wenn man die Sleep-Modes nutzt, aber wollte einfach ergänzen dass teilweise das Board selber mit ALL SEINER PERIPHERIE (nur damit du es nicht schon wieder überließt) den Stromverrbauch des Controller selbst im einfachsten Modus SLEEP mehrfach überschreitet und als BEISPIEL habeich von MEINER Erfahrung gesprochen, bei der der Spannungsregler als Beispiel 3mA ohne Last verbraucht hat.
Danke für dein Verständnis
Mein Verständnis hält sich in engen Grenzen. Nicht ich war es, der sich abfällig und aggressiv geäußert hat, sondern Oberallgeier, der mir vorwirft, ich könnte kein Datenblatt lesen (selbst aber falsche Angaben macht) und meinen Beitrag als "Quatsch" bezeichnet. Bitteschön, wo war mein Beitrag aggressiv oder abfällig?
Wer Low Power richtig ausschöpfen will, kann einen Pro Mini nehmen und den Spannungsregler und die LED auslöten.
Und selbst wenn man einen Nano mit allem drum und dran nutzt, steht der Strombedarf in keinem Verhältnis zu dem Aufwand, ihn zu reduzieren. Low Power benötigt man für Batteriebetrieb, nicht für Geräte, die an einem Netzteil mit 80% Wirkungsgrad und einem NAS hängen, das 7 Stunden am Tag vorwiegend Wärme produziert. Da gibt es ertragreichere Einsparpotenziale.
Und zum Nachrechnen:
3 mA, 5 V, 7 Stunden am Tag = 105 mWh
x 365 Tage = 0.038325 KWh ~ 1 Ct pro Jahr.
Selbst dann bleibt meine Frage: Was willst du da noch sparen?
Der To oben, arduinoman, wird sich kaum dafür interessieren wie das Forum zu Geburt war, auch die Berechnung der Stromkosten für seine Nachfahren geht eher etwas über das Ziel hinaus.
Auch wenn dieser Teil der Argumente richtig ist, könnte man auf die Idee kommen, ihn ins Offtopic zu veschieben, damit er nich verloren geht.
Aber das nur als Anmerkung, besser als die Beurteilung von Teilnehmern ist die Beurteilung von Argumenten, noch besser ist dann nur noch die Darstellung von Sachverhalten, gerade bei unterschiedlichen Ansichten ist sie oft am wirkungsvollsten.
Darstellung von Sachverhalten ist das, was ich die ganze Zeit mache. Und die Argumente, die gegen meine Ausführungen vorgebracht wurden, sind kaum tragfähig.
Zur Lektüre empfohlen: http://www.home-automation-community.com/arduino-low-power-how-to-run-atmega328p-for-a-year-on-coin-cell-battery/
Ein Arduino Pro Mini braucht nach dieser Quelle inklusive Spannungsregler mit ausgelöteter Power LED (eine Minimalmaßnahme, um den Energiebedarf zu senken) bei 5 V und 16 MHz im Power down mode 0,0232 mA (23,2 µA). Ohne Spannungsregler (wenn man damit leben kann) wären es sogar nur 5,8 µA. Ich frage mich ernsthaft, warum ich hier von allen angegriffen werde. Ich habe nichts gesagt, was nicht sachlich nachvollziehbar ist.
Ich überlasse es dem TO, auf Basis dieser Daten die potenzielle Ersparnis noch mal selbst zu berechnen und zu entscheiden, ob er das Vorhaben weiter verfolgt.
Also der TO benutzt eine Arduino Clone laut seiner eigenen Aussage, du vergleichst Äpfel und Birnen ... und ich HABE Erfahrung mit diversen Arduino derivaetn gemacht und stütze meine Aussage das der Spannungsregler zu viel Strom verbraucht auf meine Beobachtungen und wollte zum wiederholten male nur darauf hinweisen dass man darauf achten sollte.
In dem von mir verlinkten Artikel wird explizit gesagt, dass ein China Clone des Pro Mini benutzt wurde.
Wenn du Erfahrung HAST, dann bring doch mal die Fakten. Welchen Spannungsregler hast du verbaut, der so viel Strom verbraucht? Und welche Werte hast du gemessen?
Ich habe eine Quelle genannt, in der problemlos (mit einem Pro Mini) Werte erreicht werden, die es nicht lohnend erscheinen lassen, dem µC eine Selbstabschaltung zu verpassen. Der TO benutzt einen Nano - mit dem er diese Werte nicht erreichen kann (es sei denn, er klemmt den USB-UART-Konverter ab, was wohl nicht wirklich praktikabel wäre). Aber bevor er eine Schaltung aufbaut, die selbst womöglich mehr Strom verbraucht, als ein Pro Mini, könnte er sich ja einen solchen für diesen Zweck zulegen. Ich habe in meinem Eingangspost auch nicht behauptet, dass es mit einem Nano geht. Ich habe mich nur auf den µC bezogen. Nachweislich gibt es jedenfalls Boards (sogar billige Clones), deren Peripherie hinreichend sparsam ist. Und in dem Artikel wird explizit gesagt, dass alle Clones, die der Autor bisher in den Fingern hatte, den gleichen Spannungsregler benutzen.
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