резервное питание и цепи включения/выключения

Тема в разделе "Схемотехника, компоненты, модули", создана пользователем ELITE, 22 фев 2018.

  1. ELITE

    ELITE Гик

    Делаю не особо сложное устройство для машины
    из компоновки - ардуинка (нано 328р) и 7 сигментный дисплей на 16 знаков (в будущем 32)

    Из проблем - стабильность питания и работы в условиях машины, а именно возможные отключения питания (заводка авто, отошел штекер в прикуривателе и тд)
    Ищу варианты бесперебойного питания без использования дополнительных аккумуляторов (условия эксплуатации автомобильные от -20 до +40 как минимум)

    В общем при отключении питания надо сохранять работоспособность не менее 10 секунд (этого достаточно чтобы избежать кратковременного пропадания питания), если дольше - то необходимо корректно выключить ардуину

    Что уже реализовал: резервное питание от ионистора 1Ф5.5В

    есть контроль напряжения питания (делитель и замер на пине относительно внутреннего стабилизатора)

    Соответственно, если напряжение ниже 4В выполняются действия по подготовку к выключению (сохранение на СД карту данных) и отключение

    на напряжении 3.8В МК перестает работать

    текущая схема:
    sdfs_0.png



    ----

    Вопросы:

    1) как лучше реализовать цепи питания, чтобы по завершению сохранения данных, МК отключался не дожидаясь полного разряда ионистора

    2) как включить МК в таком случае заново при появлении питания, если на момент выключения, заряда ионистора было еще достаточно для рабы мк? Тоесть чтобы включени было при напряжении питания более 4.5В
    ---
    предполагаю чтото типа такого
    asdf.png
    но это условный набросок, и у меня немного маловато знаний, дабы корректно подобрать номиналы деталей и необходимую обвязку
     
  2. mcureenab

    mcureenab Гуру

    Думаю, не стоит усложнять.
    В спящем режиме МК потребляет мизерную энергию. Но с платы Ардуино придется выпаять светодиод индикатор питания.

    Для запуска МК нужно сформировать импульс на пин Reset, когда появится сетевое питание.
     
  3. ELITE

    ELITE Гик

    хочется красиво и правильно сделать...
     
  4. Belkin

    Belkin Гик

    1. "заводка авто" - используйте дополнительный стабилизатор, лучше на Low-drop чипах.
    Проверьте бортовую сеть автомобиля.
    При исправной и обслуженной бортовой сети авто напряжение не должно упасть ниже 10в.

    2. "отошел штекер в прикуривателе" - так запитывают только временно использующееся оборудование или те, кому лень запитаться нормально.
    В чем проблема надежно подключить два проводка до нужной точки ?
     
  5. ELITE

    ELITE Гик

    1) - на многих авто (например рено/лада и тд) при заводке (повороте ключа) - идет отключения питания (особенность замка) - отключения менее 1 секунды
    2) прикуривать есть на почти всех авто, а вот лезть к проводке не каждый захочет - поэтому рассчет на универсальность
     
  6. Belkin

    Belkin Гик

    Что значит = "при заводке идет отключения питания" ?
    Что за кривые ЗЖ пошли ? ;)
    Даже (допустим) что такое имеет место - конденсатор в пару тыс. мкФ спасет.
    Начнем с того, что Ардуино - средство для макетирования (проектирования), а не для использования в повседневной жизни.
    Посему - разрабатывая что-то, надо планировать конечное устройство на "живом" МК, следовательно, на плате вместе с ним уже будут необходимые компоненты.
     
  7. mcureenab

    mcureenab Гуру

    Стартер потребляет очень большой ток. На многих автомобилях на время пуска двигателя отключаются свет, радио и гнездо прикуривателя. И дело не в замке. Так автоматика работает.
     
  8. mcureenab

    mcureenab Гуру

    Так без лишнего обвеса красиво получится.
    В Power-down mode без вачдога потребляет 0.1 uA.

    Когда ионистор всё же разрядится, МК отключится. Когда питание восстановится, МК включится.

    Делать замеры сетевого напряжения по моему нет смысла. Оно или есть или его нет и надо спасаться используя резервное питание от ионистора. Если питание восстановится в спящем режиме, на МК нужно сгенерить прерывание.
    Поэтому от сетевого напряжения есть смысл генерить только прерывание. По спаду завершать работу. По фронту возобновлять. Сетевое напряжение должо быть изолировано от напряжения на ионисторе.
     
  9. ELITE

    ELITE Гик

    нет, тут момент поворота ключа - между фиксированными положениями промежутки, при которых пропадает питание - у всех реношек и новых лад щас это так.... - тут ионистор или обычный кондер большой спасают
    просадка от стартера даже до 8-7В не помешает работе ардуины - даже 5В даже после понижающего преобразователя останется выше 4В - что достаточно для работы без проблем
    да, после разработке, всё будет собрано на заводскую плату в единую систему
    это уже интереснее, ионистора хватит очень на долго в таком режиме

    но тут больше вопрос о активной работе мк и обработке данных до определенного уровня напряжения питания - значит заменять всёже придется, дабы успеть уведомить пользователя об отключении и при этом дать время исправить это, а если не исправлено - тогда уж и отключать/усыплять
     
  10. ELITE

    ELITE Гик

    мне бы хотябы набросок схемы как это правильнее развести
     
  11. Belkin

    Belkin Гик

    Поставить два диода, анодами к ЗЖ, соединив катоды. От катодов взять питание для питания конструкции.
    Дешевле в разы, чем ионисторы городить... ;)
    Откуда такая просадка ?! :eek: Лечите бортовую сеть авто срочно !
    У меня при заводке при -35 и ниже на Патриоте, 2,7 литра, ниже 9,8в никогда не было, а тут на моторах, которые с кулак размером - 7-8в... :eek:
    Как вообще можно завестись при таком падении ?
    Фьюзы МК установить на минимальный уровень контроля Uпит.
     
  12. ELITE

    ELITE Гик

    я не говорю, что у меня такая просадка ) я говорю, что даже при падении до 6В - питания будет достаточно для ардуины
     
  13. mcureenab

    mcureenab Гуру

    Что то не пойму. Нужно контролировать напряжение в сети или на ионисторе?

    Для завершения работы от резервного источника обычно достаточно задать таймаут.
    Сеть включилась. МК включился. Секундомер запущен. Ионистор заряжается.
    Сеть отключилась. Если секундомер работает уже давно, значит ионистор полностью заряжен. Работать от него можно, положим, 30 сек. Значит через 28 сек начинаем завершать работу.

    Если напряжение скачет, нужно учитывать время заряда и разряда.
     
  14. Belkin

    Belkin Гик

    В выделенном - чьи слова ? ;)
    Ладно, забудем про просадку. ;)

    Тогда могу предложить три варианта:
    1. Использовать для питания розетку, а не прикуриватель.
    Согласен, есть не на всех авто, но на большинстве.
    2. Использовать ионистор.
    Дороже и требует подбора.
    3. Использовать батарейку, как в модуле DS1307.
    Самый дешевый вариант.
     
  15. ELITE

    ELITE Гик

    думаю о переходе на стм32 - там уже всё под 3.3В изначально, да и производительность выше
    и да, наверное батарейка будет самое оптимальное

    единственное как правильно питание развести с батарейкой...
     
  16. Belkin

    Belkin Гик

    ATmega328 умеет работать до 1,8в, некоторые - до 1,5в (см. даташит).
    Зависит от тактовой частоты и выставленых фьюзов.
    "Плюс" батарейки через диод, желательно быстрый (напр. UF4007), на +5в после стабилизатора.
    "Минус" - к GND.
    Батарейка - 3в !
    Сразу от батарейки можно сделать вывод на АЦП МК для контроля уровня ее заряда.
     
  17. parovoZZ

    parovoZZ Гуру

    Использовать BOD. Либо встроенный в МК, либо внешний.
    Встроенный BOD - при снижении напряжения на ногах МК просто останавливает тактовый генератор. При повышении напряжения - запускает.
    Внешний - применяется для корректного старта МК. Есть с контролем напряжения, есть с таймером. В любом случае при включении он держит ногу ресет МК на земле.
     
  18. Belkin

    Belkin Гик

    Так я про фьюзы твержу с самого начала !
     
  19. ELITE

    ELITE Гик

    я понял про фьюзы, но это ограничивает использование разных МК
    а тк планирую переход полностью на СТМ - то вариант с фьюзами сразу отпадает полность
     
  20. parovoZZ

    parovoZZ Гуру

    Под каждый МК своё решение.