Schaltung für einen stromarmen, kleinen Tacktgeber

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hallo liebe Community. 

Ich habe mal wieder ein Problem und hoffe dass Ihr mir da wie so oft weiter helfen könnt! :smile: 

Ich benötige ein Schaltung, welche jede Minute Messwerte nimmt, Das ganze muss im Batteriemodus laufen also ist Stromsparen angesgt. 

Meine Idee sieht wie folgt aus:

Der µC (atmega 168P) schläft im powerDownModus. Der Controller nimmt nach meiner Messung dann noch genau 0,54mA auf. 

Alle (ganz exakt!) 60 Sekunden soll ein externes Signal (dauer zwichen 10ms und Nun 2 Dinge:

  1. Die Uhr darf pro Monat nicht mehr als eine Minute falsch gehen. 
  2. Die zu bauende Schaltung welche das exakte Signal sendet darf nicht mehr als 3 mA verbrauchen. Ansonsten kann ich den Controller gleich im IDLE mode laufen lassen. 
  3. Dans ganze muss im Außeneinsatz funktionieren, sprich bei -10°C und +60°C

Eckdaten:
Betriebspannung: 5VDC

Gesucht Ist nun also eine Schaltung welche alle 60s (zur not auch kürzer) einen kurzen Impuls sendet welcher genau genug ist, um danch eine Uhr hoch zu zählen. 

Hat wer ne elegante Idee mit wenigen Bauteilen, geringem Platz?

Vielen Dank für eure Antworten! 

#2

Wie wärs mit nem DCF77-Modul wie http://www.reichelt.de/index.html?ARTICLE=57772?

Bernhard

#3

Uhrenbaustein oder Dual Quarz oder Uhrenquarz als Primärtakt
Hallo,

Da man solche Datenlogger auch für ein paar Euro kaufen kann, nehme ich an, es geht nur ums basteln.

  1. Uhrenbaustein mit Imulsausgang, der den µController jede Sekunde weckt. Die Uhrzeit macht der uhrenbaustein allein (RTCC)
  2. µController für solche Aufgaben nehmen. Die haben manchmal 2 Quartze, einen Uhrenquartz für solche Dinge und ein paar MHz zum normalen laufen
  3. einfach den Quartz runterschrauben und dafür die SW ein wenig optimieren. Einfache Messungen wären auch mit 32kHz möglich, fürs Auslesen dann z.B. den Takt hochschrauben.

Viel Erfolg. Die einfachsten RTCCs brauchten vor 10 Jahren wenige µA, ein PIC mit Uhrenquartz auch nicht mehr.
Gruß
achim

#4

Hallo liebe Community. 

Ich habe mal wieder ein Problem und hoffe dass Ihr mir da wie
so oft weiter helfen könnt! :smile: 

Irgendwer, dessen Erkenntnisse ich durchaus schätze, hätte jetzt geantwortet: Du hast kein Problem, du hast lediglich eine Aufgabenstellung. Sei froh :wink:

  1. Die Uhr darf pro Monat nicht mehr als eine Minute falsch gehen. 

Das in Kombination mit

  1. Das ganze muss im Außeneinsatz funktionieren, sprich bei
    -10°C und +60°C

dem hier sehe ich als die eigentliche Herausforderung:

Alle uC-Hersteller werben mit super-geringen Stromaufnahmen ihrer Prozessoren, aber wirklich spezialisiert ist die Serie MSP430 von TI. Ich kenne u. A. Pics, Atmels und MSPs, habe aber noch nie ähnliche Stromsparanforderungen lösen müssen und kann jetzt keine zahlenmäßigen Vergleiche liefern. Trotzdem würde ich gar nicht erst einen anderen erwägen.

Aber wie wenig muss es den wirklich sein? Bist du mit dem atmega 168P schon zufrieden? 1/2 mA in den Ruhephasen kommt mir sehr viel vor.

Wichtig ist, wie die anderen schon völlig richtig schrieben, ein separater Oszillator mit Uhrenquarz. Der kann per low-Power-Timer den Kern aufwecken, so wie du das schon beschrieben hast. Die Anforderungen bzgl. Stromaufnahme dürften damit problemlos erfüllbar sein.

Ich gehe aber davon aus, dass damit die geforderten 3 s pro Monat nicht machbar sind und schlage vor: In einer Versuchsreihe wird der Temperaturgang des Oszillators vermessen. Zur Laufzeit bestimmt der Prozessor auch seine Betriebstemperatur und korrigiert die Werte für den Minuten-Timer entsprechend. Sehr viele MSP430er haben bereits eine Temperaturmesseinrichtung auf dem Chip, das kostet keine extra Hardware.

Die Langzeitalterung kriegst du damit nicht in den Griff, aber ich vermute, dass die sowieso eine untergeordnete Rolle spielt.

Die Prozessoren laufen mit ca. 3.3 V. Du wirst einen Spannungsregler mit besonders geringer Stromaufahme brauchen. Da kann ich dir keinen nennen, aber die gibt es auch - könnte ich zumindest schwören.

Toi toi toi

Uwe

#5

Hallo,

folgendes wäre eine elegante Lösung:

ein temperaturkompensierter RTC (z. B. DS3232 von MAXIM) hat eine Genauigkeit von +/- 3.5ppm (-40…+85 Grad C), das wäre +/- 8 Sekunden im Monat.

Er hat einen Rechteck-Ausgang, der auf 1 Hz programmiert werden kann. Dann eine Teilerschaltung 1/60 oder irgendein ATtiny, der darauf programmiert ist, nach jedem 60. Impuls vom RTC einen Impuls abzugeben.

Grüße,

I.