3 года от батареи 26 А/ч. Надо сделать..., На AVR Опции

[Dikoy]

Нужно сотворить девайс, который будет работать 3 года от батареи 6,9V 26 A/h.
Батарея есть пак литиевых кубышек. Промышленная, то есть гарантирует как ёмкость, так и температурный диапазон (-40..+60). Так что её не обсуждаем а исходим из того, что есть источник 6,9V 26 A/h.
К этой батарее прицепляется девайс, который должен раз в минуту опрашивать 4 датчика МИДА-13П ( http://www.nponts.ru/downloads/pdf/13p.pdf ), причём датчики питаются от девайса (по непроверенным данным каждый датчик лопает 1,5-2 мА). И ещё 4 дискретных входа "на землю".
Полученные данные сохраняются в память и сливаются по GPRS (Siemens_MC52i) раз в сутки.
Ещё на плате должны стоять I2C часы (RTC) и их данные сохраняются при каждом измерении.
В принципе, МК, модем и датчики могут работать от 3,6 вольт. RTC такой, думаю, не сложно будет подобрать. Это хорошо.

Вот такое ТЗ.

Как думаю решать. Заказчик хочет AVR, выбрал ATmega328P. Потом, если что, сгоню до требуемого объёма флеша, ибо 328/168/88/48 совместимы по пинам.
МК спит, просыпается раз в минуту (или около того) по вачдогу. ИМХО самый экономичный вариант. Пока не знаю, нужно ли точно раз в минуту, но судя по тому, что запоминается значение часов при измерении, можно +-лапоть.
Проснувшись, подаёт питание на датчики (чем лучше? Самими лапами МК или внешним драйвером?). Пока те приходят в себя (время в ДШ нет, да и ИМХО тупой мост там, но думаю пару мс надо) обмеряю дискретные входы. Потом датчики. Анализирую значения (если они близки к аварийным надо немедленно вызывать базу). Если всё ОК, снова спать.
При наступлении суток включаю питание модема мосфетом (ибо во сне он лопает 50 мкА) и передаю.

На первый взгляд всё хорошо и понятно. Но есть ряд моментов.

1. Чем это дело питать? Потребление меняется от микроампер, до сотен мА (в момент передачи модемом). Нужен экономичный БП.
2. Как питать модем? Из-за сильного потребления при передаче сейчас (у существующей полумакетной версии девайса от предыдущего разработчика) на плате стоит доп. аккумулятор. От него хочется избавиться, плюс это лишняя утечка на свой заряд. Ионистор, боюсь, не отдаст необходимый ток. Есть идея питать модем от отдельного БП, запускаемого МК. Или даже на самом МК собрать степдаун и запускать только когда нужна передача. Посоветуйте.
3. Где хранить данные? Одно измерение, это больше 80 байт. Флеш прожорливые, может есть экономичные ОЗУ? На I2C и т.п.
4. Надо либо избавиться от внешнего RTC, либо сделать его максимально экономичным. Сейчас там стоит DS1307 с внешней батарейкой. Это не только потребление, но и ненадёжность, т.к. я не уверенн что батарейка выдержит необходимый диапазон (-40+60). Значит либо питать RTC надо от основной батареи без резервирования, либо как-то собирать средствами атмеги.
Может есть RTC с ОЗУ совмещённые?

[chief_olimp]

я так и не понял от чего питаться будем? От батареи 6,9V 26 A/h все три года? Тогда я вас расстрою. Саморазряд составит 2-3 % в месяц. Считайте...

[rezident]

Грубо прикинув энергетику, получается, что 3 года на такой батарейке можно работать и даже особо не экономить. Если уложитесь в 5мВт средней постоянно потребляемой мощности (а уложиться вполне можно, мой грубый расчет 1,2-1,5мВт показывает), то хватит на 3 года даже с учетом падения емкости на морозе и за счет саморазряда. Только датчики желательно брать с выходом 0,4В...2В и питанием 3,6В.

[Microwatt]

я так и не понял от чего питаться будем? От батареи 6,9V 26 A/h все три года? Тогда я вас расстрою. Саморазряд составит 2-3 % в месяц. Считайте...

У литиевых батарей саморазряд много меньше вроде бы..

[Dikoy]

я так и не понял от чего питаться будем? От батареи 6,9V 26 A/h все три года? Тогда я вас расстрою. Саморазряд составит 2-3 % в месяц. Считайте...

Кроме этой батареи других нет
Саморязряд не саморазряд, а у конкурентов при тех же исходных работает. Причём с датчиками, которые на 4-20 мА. Такчто сие реально, надо только понять как.

[rezident]

Скорее всего (судя по рабочему диапазону температур и емкости) топикстартером имеется в виду батарейка на основе Li-MnO₂. Да, у нее саморазряд около 3%. Только не за месяц, а за год!. См. подобные батареи, например, у SAFT.

[Dikoy]

Только датчики желательно брать с выходом 0,4В...2В и питанием 3,6В.

Да, такой и хочу. Точнее датчик один, но в этот режим настраивается.
Правда я не очень понял по ДШ, как уго подключать с этим резистором.. Там вроде 2 варианта и разницы я не уловил.

[chief_olimp]

Dikoy, а если посмотреть в сторону возобновляемых источников? При таких потреблениях вроде особых проблем быть не должно.

[sensor_ua]

Да вроде хватать должно. Ничего не знаем о стабилизаторах. Прикидываем:
емкость аккумулятора в Кулонах 26Ач=26*3600Ас=93600Кл
кулонов на сутки 93600/(365*3)=85 (с копейками)
из них грубо на GSM/GPRS 0.5А*30с=15Кл
на датчики и прочая остаётся 70 Кл в сутки
это в минуту 70/24/60=0.048Кл.
ИМХО, на питание датчиков, оцифровку и прочая 2 с достаточно.
итого, можно жрать 24 мА * 2с.
Это всё не учитывает среднего потребления в спячке, но уже по первой прикидке должно хватить

[xelax]

Можно избавиться от внешнего RTC, подключив часовой кварц на асинхронный таймер и реализовав часы программно.
Данные можно сохранять во внутренней eeprom атмеги (но это до поры, надо следить за напряжением питания).
У обыкновенной атмеги мне в power save удалось получить 6мкА.
Сколько потребляют атмеловские picopower не знаю, не было возможности измерить.
Есть ещё вариант взять Ыксмегу, если точность часов не очень важна, у неё есть ultra low power генератор, указав его как источник для внутреннего RTC в power save удалось получить меньше 1 мкА.
Но точность у него плюс минус лапоть.

[iosifk]

Я просто хочу узнать, почему для промышленных применений выбирается микроконтроллер производителя, который в основном ориентирован на бытовуху? Ведь еще не закончились обсуждения о том, как Атмел снял с производства... Ну и т.д. И вот снова "и Атмел пророк его"...
Или я не прав?

[xelax]

Я просто хочу узнать, почему для промышленных применений выбирается микроконтроллер производителя, который в основном ориентирован на бытовуху? Ведь еще не закончились обсуждения о том, как Атмел снял с производства... Ну и т.д. И вот снова "и Атмел пророк его"...
Или я не прав?

Открыл даташит на 1284p тоже picipower: operating temperature -55 .. +125 С
Это что ж за бытовуха такая???


Так уж получилось, что СВОБОДНЫХ средств разработки и отладки для avr намного больше чем для всего остального, ещё больше наверное только под arm. Крякнутые (ворованные) йяры, кейлы и пр. не в счёт, такое прокатывает только в мазараше и то уже не везде. Распространиться также уже успело по всему миру, наверное только папуасы в джунглях ещё не мастерят на атмегах поделки. А следовательно когда наткнёшься на вилы, не останешься со своей экзотикой в одиночку, всегда есть в инете группки сообществ, которые попытаются подсказать и помочь с проблемой. Потому народ и тянется к тому что проще и понятней.

[dinam]

Открыл даташит на 1284p тоже picipower: operating temperature -55 .. +125 С
Это что ж за бытовуха такая???

Дело не в температурном диапазоне.

Я просто хочу узнать, почему для промышленных применений выбирается микроконтроллер производителя, который в основном ориентирован на бытовуху? Ведь еще не закончились обсуждения о том, как Атмел снял с производства... Ну и т.д. И вот снова "и Атмел пророк его"...
Или я не прав?

Полностью поддерживаю это утверждение. Постоянно читаю на форуме о проблемах с Atmel. То проблемы с покупкой, то регулярном снятии МК с производства, то о глюках кристаллов о которых производитель умалчивает и по тихому пытается исправить. Выберите нормального производителя, я когда-то для себя выбрал Microchip. Лет семь назад разработал пару устройств на PICax, так они до сих пор выпускаются серийно без всяких проблем.
P.S. с продукцией Atmel знаком, делал проекты(не по собственной воле) на 51 и Atmega.

[Duhas]

угу.. снимаются с производства, глючат .. какие ж у вас, рас знакомы, с ними были проблемы? просто ради не голословности..

[Клим]

Дело не в температурном диапазоне.
Полностью поддерживаю это утверждение. Постоянно читаю на форуме о проблемах с Atmel. То проблемы с покупкой, то регулярном снятии МК с производства, то о глюках кристаллов о которых производитель умалчивает и по тихому пытается исправить.

Поддерживайте.
Вот, первая попавшаяся тема про Техасские Инструменты: http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=81193
Если почитать также как и в темах про атмел - то сейчас практически у всех проблемы с производством. А атмелу пришлось хуже всего из-за большого спроса, как я понимаю. Не справились склады поставщиков.

Выберите нормального производителя, я когда-то для себя выбрал Microchip. Лет семь назад разработал пару устройств на PICax, так они до сих пор выпускаются серийно без всяких проблем.

А эт уже смешно. Давайте не будем разводить стандартный холивар.

[Duhas]

о чем и речь... устраивать травлю какого-то производителя из-за локальных проблем с поставками.. смысл ?

а что самое смешное начав метаться можно попасть на проблемы сначала у 1 потом у 2 и т.д. ...

[dinam]

угу.. снимаются с производства, глючат .. какие ж у вас, рас знакомы, с ними были проблемы? просто ради не голословности..

Ради не голословности - дело было давно да и было сделано только по одному пробному образцу. Каких-то проблем поэтому наверное и не было. Сильно запомнился этот топик. Я написал что знаком с продукцией Atmel, только для того для меня особой проблемы применить МК другого производителя нет. За некоторое время можно прочесть соотоветсвующий datasheet, изучить ПО и т.д. Но вот такое отношение производителя к потребителям сильно настораживат. Поэтому лично у меня нет никакого желания применять МК фирмы Atmel нет. Лучше уж я чего-нибудь новое освою. Я не хочу учиться на своих ошибках, лучше на чужих .

а что самое смешное начав метаться можно попасть на проблемы сначала у 1 потом у 2 и т.д. ...

Как раз для вас я чуть выше написал, что проблем у выбранного мною производителя в серии за 7 лет нет. Сроки жизни МК большой, глюки кристаллов не умалчивают, support работает. Осмелюсь вам задать вопрос, вы наверно только AVR применяете и наверно серийности нет? Раз так рьяно пытаесь Atmel защищать.

[Duhas]

угадали, только атымелов я не защищаю... самого напрягает что не купить кристаллов порой... речь о том что не нужно ругать кого-то из-за общих проблем...


кстати интересно что там за скрываемые глюки в камнях атымела?

[iosifk]

Как раз для вас я чуть выше написал, что проблем у выбранного мною производителя в серии за 7 лет нет. Сроки жизни МК большой, глюки кристаллов не умалчивают, support работает. Осмелюсь вам задать вопрос, вы наверно только AVR применяете и наверно серийности нет? Раз так рьяно пытаесь Atmel защищать.

Я не буду говорить, что продукция фирмы Атмел плохая, а какая-то другая - хорошая... Не в коем случае. Но вот я знаком с системой поставок НЕК. Так там за 2 года выдается предупреждение о снятии с производства. И снимаются модели с производства редко. Потому что основные клиенты НЕК - это производители промышленной продукции. А им надо не только выпустить на "бесплатном софте", но еще и ЗИП 5-8 лет поддерживать. И для этого у них сделана специальная программа поставок. Так же ведет себя и Микрел. Они выпускают самые новые трансиверы KSZ8051, но так же и более ранние: KSZ8041, KSZ8001 и даже KS8721... И все только для того, чтобы обеспечить клиентам ЗИП... Так же себя ведет и Инфинион с его микроконтроллерами.
По поводу ошибок в кремнии, так у кого их не бывает. Просто все дело в том, насколько быстро и качественно фирма их исправляет, и насколько полно их описывают. И конечно, зависит от техподдержки...

А то, что Атмел для кого-то делает микропроцессоры в автомобильном диапазоне, так это не показатель. Какая часть продукции это? крошечная, и ее никому "на сторону" продавать не будут... А уж то, что для автомобильного рынка более жесткие критерии отбора деталей, так это - факт. И пробиться туда довольно сложно. Вот только микроконтроллер для работы с двигателем будет в "автомобильном"
исполнении и микроконтроллер для радиолы тоже будет в "автомобильном" исполнении. Понимаете разницу? Куда поставят микроконтроллер фирмы, которая не заработала репутацию надежного производителя? В тормозную систему или в подушки безопасности? Сильно сомневаюсь...
Вот я потому и задаю такой вопрос: почему для дела берем не то, что будет работать долго, а то, что "легче схватить"?

[xelax]

Ещё одна тема свалилась в холивар.
Каждый сам впарве решать что ему использывать. Никого не защищаю да и защищать не хочу.

А по поповоду диапазонов и делений на automotive, industrial and commercial я Вас спешу расстроить. Ничего специально для таких чипов не делается. Конвейер один. Если надо производителю наццать тыщ индустриальных контроллеров, он берёт первый попавшийся с конвейера и тестирует на соответствие требованиям. Те что прошли тесты штампуются индастриал, те что не прошли коммершиал. А после того как наццать тыщ набрали все подряд штампуются комершиал. Так что деление весьма условное.

Да и репутация вещь также слабо осизаемая. В конечном итоге в большинсте компаний коммерческая выгода превалирует над хотелками инженеров. Если производитель силикона А, предложит чипы на полбакса дешевле чем производитель Б для партии в мильён штук. То как бы инженер ненавидел чипы производителя А сядет и будет делать свою работу, либо пойдёт искать новую.

[777777]

А по поповоду диапазонов и делений на automotive, industrial and commercial я Вас спешу расстроить. Ничего специально для таких чипов не делается. Конвейер один. Если надо производителю наццать тыщ индустриальных контроллеров, он берёт первый попавшийся с конвейера и тестирует на соответствие требованиям. Те что прошли тесты штампуются индастриал, те что не прошли коммершиал. А после того как наццать тыщ набрали все подряд штампуются комершиал. Так что деление весьма условное.

Пару лет назад на семинаре представители Atmel заявляли, что в Automotive кристаллах сделана другая топология. Они, конечно, могут и... хм... говорить неправду, но они все-таки лучше знают свое производство, а на чем основаны твои слова - я не знаю.

[iosifk]

А по поповоду диапазонов и делений на automotive, industrial and commercial я Вас спешу расстроить. Ничего специально для таких чипов не делается. .... Так что деление весьма условное.

Да и репутация вещь также слабо осизаемая. В конечном итоге в большинсте компаний коммерческая выгода превалирует над хотелками инженеров. Если производитель силикона А, предложит чипы на полбакса дешевле чем производитель Б для партии в мильён штук. То как бы инженер ненавидел чипы производителя А сядет и будет делать свою работу, либо пойдёт искать новую.

Это Вы слишком спешите. Не самом деле все далеко не так... К нам приезжают представители Аналога из Европейского офиса и рассказывают, что значит "0% брака" для автомобильной отрасли и какие силы в это вгрохиваются... Если скажем на пластине для коммерческого диапазона нашли 1 неработающий чип, то его отбраковывают. А если это автомобильный, то отбраковывают вокруг еще 5 рядов микросхем с каждой стороны... И не идет речи о "полбакса", если это тормоза или мотор, потому, что судебные издержки - на миллионы долларов.

просто в данном обсуждении мне интересен взгляд на дело. "Мы хотим делать серию для пром автоматики, но на комплектующих для бытовухи" - вот это я и не понимаю. И это не холивар, потому, что таймеры, функции и коды - это дело техники и оно в общем понятно всем, даже студентам. А вот то, что изделие надо сопровождать, отвечать за рекламации и комплектовать ЗИПом - вот это как раз многие не хотят понимать. Т.к. их этому не учили... Да и Вас видимо тоже... Потому что "превалирует над хотелками инженеров."
Удачи!

[dinam]

Ещё одна тема свалилась в холивар.
Каждый сам впарве решать что ему использывать. Никого не защищаю да и защищать не хочу.

Да и репутация вещь также слабо осизаемая. В конечном итоге в большинсте компаний коммерческая выгода превалирует над хотелками инженеров. Если производитель силикона А, предложит чипы на полбакса дешевле чем производитель Б для партии в мильён штук. То как бы инженер ненавидел чипы производителя А сядет и будет делать свою работу, либо пойдёт искать новую.

Holy war так holy war. Был момент пришел ко мне представитель производителя А и говорить я знаю, что вы применяете производителя М, давайте энный процент с каждого проданного вам кристала фирмы А буду отдавать. Сильный был соблазн, но и в те времена про А в священных войнах много нехорошего писали. В общем не ришился я тогда. Хотя директор знал про предложения продавать нам мк фирмы A дешевле. Но мне повезло, меня не уволили и в приказном порядке не заставили .
P.S. Сейчас уже спустя столько лет вижу, что был сделан правильный выбор. Какая была репутация у производителя такая и осталась

[kolobok0]

...Осмелюсь вам задать вопрос, вы наверно только AVR применяете и наверно серийности нет?..

чиссо статистика по этому производителю (51 серия)...


51 серия этого производителя. с 2004 года. тираж по потреблению кристаллов около 5+10 (две марки, в тысячах штук). на 2008 год цифры. отказы - не помню, что то серьёзного = единицы штук. надёжность думаю сами посчитаете.

AVR поменьше будет. скажем так - гораздо скромнее, посему промолчу. но нареканий нет. в возникающих проблемах 99,9% - сам дурак.

удачи вам
(круглый)

[xelax]

Пару лет назад на семинаре представители Atmel заявляли, что в Automotive кристаллах сделана другая топология. Они, конечно, могут и... хм... говорить неправду, но они все-таки лучше знают свое производство, а на чем основаны твои слова - я не знаю.

Лет 8 назад работал на оборонном предприятии, так вот никто на тот момент(как сейчас не знаю) в мазарашу не поставляет милитари чипов, да компаний которые поставляли индастриал диапазон можно было пересчитать по пальцам одной руки. Так вот проводился следующий фокус, закупались коммерческие чипы (Hitachi, теперь это Renesas) и их испытывали (грели, морозили, трясли, пугали огромными децибелами, солили в соляных туманах, выращивали плесневые грибы, долбали ударным ускорением и т.д. и т.п.) и ниодного отказа мы не получили. И эти чипы после испытаний шли в оборудование.

Вот на основании этих работ я делаю свои выводы. Так ли это у всех производителей чипов, не знаю. Я думаю, что иметь отделные конвееры для разных диапазонов накладно.

просто в данном обсуждении мне интересен взгляд на дело. "Мы хотим делать серию для пром автоматики, но на комплектующих для бытовухи" - вот это я и не понимаю. И это не холивар, потому, что таймеры, функции и коды - это дело техники и оно в общем понятно всем, даже студентам. А вот то, что изделие надо сопровождать, отвечать за рекламации и комплектовать ЗИПом - вот это как раз многие не хотят понимать. Т.к. их этому не учили... Да и Вас видимо тоже... Потому что "превалирует над хотелками инженеров."
Удачи!

Это ваши личные религиозные взгляды, основанные только на личной неприязни вначале топика к атмелу, а теперь судя по всему ещё и ко мне, раз скатились до упрёков в необразонванности.

От себя могу добавить, мне частенько приходится общаться с поддержкой атмела, ну так вот key account они поддерживают, при необходимости выезжают к клиентам, развозят киты, проводят семинары, тренинги. В конце концов берут приложения клиентов(особо одарённых) и сидят фиксят в них баги(естественно не бесплатно), выезжают на объекты и помогают в пусконаладочных работах и макетировании. Никакого раздолбайства лично я не обнаружил. То что снимают чипы с производства, лично вас не предупредив, ну так не обессудьте. Налаживайте с ними контакты или хотя бы с официальными диллерами. Не хотите, ну тогда довольствуйтесь официальной информацией с сайта. Вокруг вас никто прыгать не собирается.

[ILYAUL]

а исходим из того, что есть источник 6,9V 26 A/h.

желательно брать с выходом 0,4В...2В и питанием 3,6В.

Итого 3.3 куда-то надо девать целых три года. Что-то я не прикину какой стабилизатор подойдёт

[rezident]

Итого 3.3 куда-то надо девать целых три года. Что-то я не прикину какой стабилизатор подойдёт

Что непонятно-то? 6,9В преобразуется в 3,3...3,6В от которых и питается вся схема.

[IgorKossak]

Что-то я не прикину какой стабилизатор подойдёт

Импульсный.

[ILYAUL]

Что непонятно-то? 6,9В преобразуется в 3,3...3,6В от которых и питается вся схема.

Да , только стабилизатор работает постоянно и как бы то ни было , а разряжать он батарею будет даже если вся схема спит , прикиньте ток который он будет потреблять в холостом режиме. Я бы не делал стабилизатор вообще , а просто последовательно диоды спадением 0,7Вхотя...

[rezident]

Да , только стабилизатор работает постоянно и как бы то ни было , а разряжать он батарею будет даже если вся схема спит , прикиньте ток который он будет потреблять в холостом режиме.

Прикинул. До 1.5мА на полной нагрузке. В спячке на порядок или даже два меньше, что будет сравнимо с уровнем саморазряда батареи.

Я бы не делал стабилизатор вообще , а просто последовательно диоды спадением 0,7Вхотя...

Не могу вас принудить. Хозяин - барин.

[ILYAUL]

Хозяин - барин.

Через диоды будет протекать ток = току потребления RTC ,его то отключать явно не будут, что более подлежит расчёту на столь длительный срок.+ утечка. ( Standbay power)
Многие RTC имеют выход прерывания - можно использовать через ключ как вкл. ШИМ ( Main power) - дальнейшее потребление зависит от длительности программы.

[rezident]

Через диоды будет протекать ток = току потребления RTC ,его то отключать явно не будут, что более подлежит расчёту на столь длительный срок.+ утечка. ( Standbay power)

Правильно. Но кто мешает организовать две цепи питания: одну слаботочную на линейном стабе для standby, а другую (сравнительно) сильноточную на step-down? Вот только использовать диоды в виде балластного элемента или делать на них параметрический стабилизатор это чистое радиолюбительство.

[Itch]

к холивару: в некоторых новых тиньках изначально был залит во флеш какой-то щит, а не FFы и фьюзы были прошиты на тактирование от внешнего источника. но AVR все равно применяю и нет желания переходить куда-то еще (со сходной функциональностью).

[at90]

А подскажете модель батареи?

[Dopler]

Применяю вот такой импульсный стабилизатор:
TPS61070
Производитель заявляет собственное потребление 50 мкА (30 типичное), а в шотдауне 1.5 мкА.
Не совсем понятно, зачем еще внешняя ОЗУ, чем ОЗУ меги не устраивает?

[pr2]

Да вроде хватать должно. Ничего не знаем о стабилизаторах. Прикидываем:
емкость аккумулятора в Кулонах 26Ач=26*3600Ас=93600Кл
...

А почему расчет в кулонах, а не ватт*часах (джоулях) ?

[sensor_ua]

А почему расчет в кулонах, а не ватт*часах (джоулях) ?

Потому, что

Ничего не знаем о стабилизаторах.

- для прикидки устраивает предположение о линейном стабилизаторе, током потребления которого пренебрегаем. А далее интересны дробные доли часа. ИМХО, использовать для такого расчёта Кулоны самое то. Если ввести информацию о каких-либо преобразователях (DC/DC), то тогда тоже можно пересчитывать к их входному току, что тоже делает расчёт удобным.