EEprom bei tiefen Temperaturen

[Thegon]

Ich habe noch ein paar Experimente mit diversen Spannungsreglern ausprobiert, und auch drei Lithiumzellen bestellt.
Das Problem ist ja nach wie vor, dass der Sensor (DS1820) eine minimale Spannung von 3V braucht, ich habe im Datenblatt keinen anderen Wert gefunden. Und da es sehr dumm wäre, wenn der Sensor falsche ergebnisse liefert, möchte ich für die Messung saubere 5V zur verfügung stellen. (oder glaubt ihr, das würde nichts machen?)
Der Regler MCP1702 wäre zwar sehr schön und genau richtig, doch den bekomme ich jetzt nicht.
Deshab habe ich mir folgendes ausgedacht:
Eine der drei Zellen (3,7V) versorgt die Schaltung mit dem nötigen Ruhestrom, über eine (Schottky-)diode in Serie. Dies ist ja für den Mega48 leicht genug, der kommt bis 1,8V runter.
Wenn nun eine Messung durchgeführt werden soll, dann möchte ich über einen PNP - Transistor zwei Zellen, die in Serie sind, ganz einfach an einen 7805er anschließen, der dann die Versorgung übernimmt (vor der dritten zelle ist ja eine Diode, die dann sperren würde). Dann villeicht eine halbe Sekunde warten, dass jedes Bauteil funktionstüchtig ist, dann die Messung durchführen und das Ergebnis im EEPROM speichern, und dann wieder abschalten und den Betrieb des AVR mit der einen Zelle weiterführen.

Was haltet ihr davon? Glaubt ihr, dass die Spannungsschwankung dem AVR etwas ausmachen?

Danke für die Antworten

Mfg Thegon

[Thegon]

So es gibt wieder etwas zu berichten:
Das Paket ist gekommen, der Temperatursensor angeschlossen und in einem Alurohr vergossen, Kabel angeschlossen, Software angepasst, Kunststoffbox fertig, Styroprisolierung zurechtgeschnipselt.

Nun nur noch immer die Frage wie das mit der Spannungsversorgung so abläuft.
Ich tendiere jetzt wieder mehr dazu, alle drei Zellen, die ich gekauft habe, einfach parallel zu schalten und einfach so direkt ohne irgentwas an die Elektronik zu fahren. Sollte ja doch eine Weile dauern, bis die Spannung unter 3V ist, wo doch sogar 3 Zellen zusammengeschaltet sind.

Ich werde jetzt noch alles fertig zusammen bauen und ein bisschen Dokumentation hochladen, falls jemand sowas nachbauen möchte.

Danke noch einmal für eure Tipps und Vorschläge zu diesem Projekt!
Mfg Thegon

[Michael]

Hallo Thegon,

Ich hatte letzt auch ein System mit 3V Versorgung und DS1820 gebaut.
Der Temperatursensor will ja gerne 4,5V und mehr, um genaue Werte zu liefern, darunter ist die Genauigkeit nur bei 2° (imho)
Ich habe dazu einfach eine Ladungspumpe aus 2 Kondensatoren und 2 Dioden am PWM-Pin des AVRs betrieben, geht wunderbar.
Mit 2 AA Batterien (Duracell) läuft das mit 500kHz (4MHz/8) gut 8 Monate bei Zimmertemperatur.
Wenn du einen zusätzlichen Uhrenquarz nimmst, dann kannst du noch mehr Strom sparen, passenden AVR vorrausgesetzt.
P.S.: Quarz deswegen, weil der interne Oszillator unter 3V mal gerne nicht anschwingt.

Gruß, Michael

[Thegon]

Hallo Michael,

also Genauigkeit ist nicht so wichtig, man könnte auch sagen, der DS18S20 ist sogar ein bisschen Overkill, solange die Ungenauigkeit nicht größer als +-1°C oder so auftritt, dann bin ich sehr zu frieden.

Uhrenquarz ist schon drin, AVR läuft gewöhnlich im Power - Save - Modus.

P.S.: Quarz deswegen, weil der interne Oszillator unter 3V mal gerne nicht anschwingt

Wirklich? Das wäre aber gar nicht gut, weil der AVR, wenn er durch den Timerinterrupt geweckt wird, mittels internem RC - Oszillator läuft.

Wegen der Ladungspumpe habe ich mir gedacht: Ich habe ja drei Zellen bestellt, und so würde ich eine mittels einer Diode in serie an die Versorgung hängen, und für den Zeitraum der Messung würden dann über eine NPN - PNP - Kombination zwei weitere Zellen, die in serie sind, mit einem 7805er drin auf die Versorgung geschaltet. Dann hätte die Schaltung für die Zeit der Messung die vollen 5V drauf, und sonst ruht die Schaltung mit einer einzelen Zelle dahin, bis der nächste Interrupt kommt.
Nur weiß ich nicht, ob das den AVR freut wenn seine Versorgungsspannung schnell um 2V ändert. Glaubst du, das bringt den irgentwie durcheinander?

Danke auf jeden Fall für die Infos!

Mfg Thegon

[Besserwessi]

Eine schnelle Änderung der Versorgungsspannung kann den µC schon etwas stören, aber schnell ist relativ. Mit etwas Pufferkondensator und einer nicht zu kräftigen Spannungsquelle ändert sich die Spannung schon nicht mehr so schnell. So lange der µC schläft ist auch das bisschen mehr an Stromverbrauch nicht so schlimm, wenn der µC immer mit 5 V läuft, sofern man einen sparsamen Regler wählt.

Einfacher wäre aber vermutlich ein anderer Temperatursensor, der direkt mit 3 V oder etwas weniger Arbeiten kann. +-1 K Anforderung sind aber schon nicht so einfach, weil die Ganze Schaltung mit kalt wird - da ist so ein digitaler Sensor schon eine gute Wahl.

[Thegon]

Also ich habe heute einmal ein bisschen getestet:
Temperaturfühler in Wasserglas (damit sich die "echte" Temperatur möglichst wenig schwankt), und einfach mal mitttels Netzteil an der Versorgung rumgedreht.
Das Ergebnis war erstaunlich:
bei 5V begonnen bis herunter auf 2,5V hat sich die ausgegebene Temperatur nicht um einen halben Grad geändert. Das heißt natürlich noch nicht, dass die Temperatur absolut stimmt, aber ich habe als Referenz nur so ein Thermoelement mit einem Multimeter und das ist leider auch nicht so genau, aber so grob gesehen passt die Temperatur schon.

Unter 2,5V dann gibt es einen ganz kleinen Bereich, in dem die Temperatur stark schwankt (da hat´s dann auf einmal 35°C), wenn man noch weiter runter geht, kommt nur mehr 255 raus, also "leerer" Bus.
Ich hab ausrechnet, mit dem derzeitigen Stromverbrauch würden die drei Zellen parallel geschaltet ca. 33 Jahre halten, von dem her also nicht so kritisch dass die Spannung gleich unter 2,5V absinkt.

Die Versuche mit dem Zuschalten von den 5V haben nicht wirklich gut funktioniert, deshalb werde ich einfach alle 3 Zellen parallelschalten und fertig.
Und wenn´s wirklich ein Problem gibt, dann habe ich halt Pech gehabt.

Ich habe hier noch etwas Dokumentation zusammengeschrieben, und Software und Schaltplan hochgeladen:
http://bilder-rn-upload.jimdo.com/pr...peraturlogger/

Danke nochmal für eure Hilfe!

Mfg Thegon

[Besserwessi]

Sofern der Speicher im EEPROM ausreicht, würde ich ggf. zur Sicherheit einen 2. anderen Temperatursensor mit laufen lassen. Der muss nicht unbedingt so genau sind. Anbieten würde sich da z.B. eine einfache Diode als Temperatursensor. Die große Schwäche der Diode ist die fehlende absolute Genauigkeit. das wäre aber ggf. über den Gefrierpunkt oder den Vergleich mit dem 2. Sensor hin zu bekommen. Mit 2 Sensoren hat man auch eine gewisse Kontrolle ob die Daten plausibel sind.

Ab die Spannung von 2,5 V immer ausreicht, ist nicht gesagt. Das Limit kann von der Temperatur abhängen.