Напряжение Питания

[vksam]

Всем привет.

Есть вот какой вопрос: существуют ли программный метод определения снижения питания с +5В до +3 для контроллера pic16f628?

Например определения величины внутреннего опорного напряжения (как в AVR)... или что-то в этом роде.

Вариант с АЦП не подходит. Все ноги контроллера заняты.

Изменено 3 мая, 2016 пользователем vksam

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[artos5]

АЦП может заменить компаратор.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Alex]

Сброс по снижению питания. Определяется соответствующими битами.

[Реклама]

Организация питания на основе надежных литиевых аккумуляторов EVE и микросхем азиатского производства

Качественное и безопасное устройство, работающее от аккумулятора, должно учитывать его физические и химические свойства, профили заряда и разряда, их изменение во времени и под влиянием различных условий, таких как температура и ток нагрузки. Мы расскажем о литий-ионных аккумуляторных батареях EVE и нескольких решениях от различных китайских компаний, рекомендуемых для разработок приложений с использованием этих АКБ. Представленные в статье китайские аналоги помогут заменить продукцию западных брендов с оптимизацией цены без потери качества. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[vksam]

это изменит работу RB4. Не подходит.

[Реклама]

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Инженеры КОМПЭЛ провели сравнительное тестирование аккумуляторов EVE и Samsung популярного для бытовых и индустриальных применений типоразмера 18650. 

Для теста были выбраны аккумуляторы литий-никельмарганцевой системы: по два образца одного наименования каждого производителя – и протестированы на двух значениях тока разряда: 0,5 А и 2,5 А. Испытания проводились в нормальных условиях на электронной нагрузке EBD-USB от ZKEtech, а зарядка осуществлялась от лабораторного источника питания в режиме CC+CV в соответствии с рекомендациями в даташите на определенную модель. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Alex]

Причём тут RB4 ?

[Реклама]

Литиевые аккумуляторы EVE Energy и решения для управления перезаряжаемыми источниками тока (материалы вебинара)

Опубликованы материалы вебинара Компэл, посвященного литиевым аккумуляторам EVE Energy и решениям для управления перезаряжаемыми источниками тока.

На вебинаре мы представили информацию не только по линейкам аккумуляторной продукции EVE, но и по решениям для управления ею, что поможет рассмотреть эти ХИТ в качестве дополнительной альтернативы для уже выпускающихся изделий. Также рассмотрели нюансы работы с производителем и сервисы, предоставляемые Компэл по данной продукции. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[vksam]

АЦП может заменить компаратор.

схема собрана, а компараторы привередливые.

Внесу немного ясности. Устройство - часы. Изменять схему и ПП нельзя.

Схема вроде этой

Недостатком является паразитное свечение (едва заметное) индикатора при отсутствии основного источника питания.

В связи с тем, что менять устройство нельзя - была мысль "победить" программным методом. Но похоже не получится.

Причём тут RB4 ?

при включении LVP 4-й бит порта В изменяет свою работу. Если я правильно понял "Сброс по снижению питания"

Изменено 3 мая, 2016 пользователем vksam

[Реклама]

Литиевые батарейки и аккумуляторы от мирового лидера  EVE в Компэл

Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW.

Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Alex]

Но похоже не получится.

Я же Вам говорю - сброс по снижению питания, аля "BOR". Каким боком Вы тут приплели RB4 - совершенно не понятно...

при включении LVP 4-й бит порта В изменяет свою работу

Тогда другой вопрос. причём тут "LVP" ? Это низковольтное программирование.

Вы бы хоть аббревиатуры переводили, чтоли...

[vksam]

да. Спутал. Сброс не подходит. Часы все же

[Alex]

И что, что часы ?

Вы, похоже, недопонимаете, о чём идёт речь. Либо не пытаетесь вникнуть. Покурите даташит - раздел сброса.

Скажу Вам только одно - сброс не изменяет значения РОН'ов, только периферии, которая итак настраивается вначале программы.

Задам Вам пару вопросов.

1. Зачем Вам это ?

2. Почему нельзя менять схему и ПП ? Банальная лень переделывать ? Тогда это не аргумент.

[vksam]

Почему все предлагают переделывать? Всегда удивляет это предложение.

Ну вот есть задача "доработать/сделать из того что есть".

[IMXO]

BOD ТСу не поможет... при понижении питания МК будет удерживаться в состоянии сброса до тех пор пока питание не восстановится, на это время часы будут остановлены...

утечка на сегменты при отключении основного питания проходит по цепи выходМК=1кОм= переход база-эмитер транзистора(читай диод)=индикатор=100ом=выводМК , через индикатор идет 0,9мА , отсюда и засветка...

а все от того что транзисторы стоят NPN и работают как повторители напряжения, а нужны ключи...

надо транзисторы менять на PNP и базы к эмиттерам притягивать через резисторы

[КЭС]

надо транзисторы менять на PNP

С соответствующей корректировкой кода (инверсия управляющих сигналов).

Изменено 4 мая, 2016 пользователем КЭС

[IMXO]

ну это подразумевалось

[my504]

Есть вариант гораздо проще.

Заменить МК на пин2пин совместимый, но с внутренним референсом подключаемым к АЦП.

Например PIC16F1826/1827.

http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/41391D.pdf

Этот вариант МК еще и дешевле...

http://trt.ru/Stock.php?Part=160

[Alkarn]

А если сделать контакт, который при отключении основного источника будет коротить его цепь питания.

Или это уже недопустимая переделка схемы часов?

[Jukov]

Первое. Использовать для энергонезависимых часов кварц на 4 МГц крайне нерационально. Чем выше частота генератора, тем выше ток потребления. В своих часах на PIC16F628A я сделал так: при работе от сети работает внутренний генератор 4 МГц и генератор таймера 1 на 32 кГц, отсчитывающий время. В спящем режиме работает внутренний генератор на 32-37 кГц и генератор таймера 1 на 32 кГц, который будет микроконтроллер один раз в секунду. Заряда элемента CR2032 должно хватать теоретически на 200 дней.

Второе. Для контроля отсутствия напряжения питания можно задействовать вывод 3 или 4, а кнопки следует подключить через резисторы к выводам микроконтроллера, идущим на индикатор, при этом для опроса кнопок нужно будет динамически переключать вывод с выхода на вход. Это классика. Использовать отдельные выводы для микроконтроллера слишком расточительно. Соответственно второй свободный вывод можно использовать для пищалки или для термометра.

[my504]

Первое. Использовать для энергонезависимых часов кварц на 4 МГц крайне нерационально. Чем выше частота генератора, тем выше ток потребления.

Вы невнимательно читали даташит.

Как раз для часов нужно использовать САМУЮ ВЫСОКУЮ частоту основного осциллятора. Потому что простое сравнение потребления показывает, что В ПЕРЕСЧЕТЕ НА ЕДИНИЦУ ЧАСТОТЫ потребление меньше именно на самой высокой частоте работы МК.

Это означает, что МК будет исполнять код БЫСТРЕЕ. То есть мЕньшее время находиться в активном режиме.

И ПРАКТИКА это подтверждает.

[Jukov]

Первое. Использовать для энергонезависимых часов кварц на 4 МГц крайне нерационально. Чем выше частота генератора, тем выше ток потребления.

Вы невнимательно читали даташит.

Как раз для часов нужно использовать САМУЮ ВЫСОКУЮ частоту основного осциллятора. Потому что простое сравнение потребления показывает, что В ПЕРЕСЧЕТЕ НА ЕДИНИЦУ ЧАСТОТЫ потребление меньше именно на самой высокой частоте работы МК.

Это означает, что МК будет исполнять код БЫСТРЕЕ. То есть мЕньшее время находиться в активном режиме.

И ПРАКТИКА это подтверждает.

ПРАКТИКА показывает, что чем выше частота проца, тем выше ему нужно напряжение для стабильной работы. При низком напряжении резервного питания контроллер на 4 МГц может вообще не запуститься. Напряжение элемента CR2032 три вольта, минус падение напряжения на диоде 0,35...0,6 В. С разрядом батарейки и того меньше. В датащит указан ток потребления для напряжения питания от 3 Вольт. А какой он будет в реале при более низких напряжениях х.з. Так что сам читай внимательнее датащиты!

[my504]

ПРАКТИКА показывает, что чем выше частота проца, тем выше ему нужно напряжение для стабильной работы.

Начнем с того, что я не предлагал устанавливать частоту осциллятора выше, чем позволяет питание ПО ДАТАШИТУ.

Такшта это отнесем к Вашим фантазиям.

Я предлагал устанавливать МАКСИМАЛЬНО ВОЗМОЖНУЮ частоту.

Второе. Мои возражения относились к ПРИНЦИПИАЛЬНО ЛОЖНОМУ Вашему утверждению, что низкая частота осциллятора позволяет уменьшить потребление.

Третье. Критически существенное падение выходного напряжения у 3 вольтовых элементов наступает при 80...90% степени разряда. Фактически минимальным рабочим напряжением будет 2,75 вольта. Разряжать элемент дальше нет никакого смысла. Из чего следует, что при использовании Шоттки диодов развязки напряжение питания в минимуме составит примерно 2,3 вольта. То есть заметно выше минимально допустимых 2 вольт.

Четвертое. Зависимость тока потребления от напряжения питания при частоте осциллятора 4 МГц в даташите приведена на фиг. 18-18. При напряжении питания 2,3 вольта и частоте осциллятора в 4 МГц потребление составит 0,3 мА.

Таким образом, ЕЩЕ РАЗ предлагаю читать даташит внимательнее и не предлагать ТС неверные решения.

ЗЫ. В догон. Для такого устройства как часы нет смысла создавать дублирующее питание к автономному элементу. Саморазряд соизмерим с потреблением, а то и превышает его. Диод развязки, в свою очередь, ограничивает нижнее значение разряда, что еще больше убеждает нас, что двойное питание бессмысленно.

Ну и естественно, что при работе от элемента без диода, можно использовать обычный F чип, а не относительно экзотический LF...

Изменено 1 июня, 2016 пользователем my504

[Jukov]

Я тоже не предлагал установить частоту выше 20 МГц. Если посмотреть на фигуру 17-2 (которая правда относится к LF, но поскольку мы собираемся использовать наш F в том же диапазоне напряжений питания, то сойдёт. Собственно говоря, фигура для F является обрезком фигуры для LF), то там видно, что чем выше частота контроллера, тем выше минимальный порог напряжения питания для этой частоты. Из этой фигуры видно, что при частоте 20 МГц производитель рекомендует напряжение питания не менее 4,5 В, при 4...10 МГц не менее 3 В, при частоте менее 4 МГц от 2 В. Читайте внимательно datasheet, при использовании кварца, после выхода из сна микроконтроллер ждёт 1024 такта, пока частота устаканится. Все эти 1024 такта энергия будет тратится впустую (с.111, фигура 14-17). Поэтому вопрос спорный, что лучше: кварц на 4 МГц или внутренний низкоскоростной генератор. В общем думайте сами, решайте сами.

Лично я присматриваюсь к PIC16F88. При практически той же цоколевке и стоимости, что у PIC16f628A, контроллер позволяет тактировать от одного генератора на 32,768 кГц и таймер 1 и сам микроконтроллер. Плюс куча всяких интересных фичей.

[my504]

Вы удивительно ..... упорны в своих заблуждениях... Я Вам про потребление, а Вы про работоспособность. Если уж говорить о "фигурах", то пятивольтовый F работает на 3 вольтах ДО 10 МГц. И "фигура" LF совсем не похожа на "фигуру" F.

Если уж выбирать другой контроллер, то выше я привел хорошую и в смысле цены и в смысле функциональности замену.

Тактировать первый таймер в любом контроллере можно и от системного и от второго осциллятора.

Только вот для часов это НЕ ГОДИТСЯ. Потому что при тактировании от системного невозможно падать в слип.

И тогда с потреблением все будет совсем плохо.

Принцип двух генераторов как раз и состоит в том, что в слипе работают только второй осциллятор, предделитель и таймер, а ядро МК не тактируется.

[Jukov]

Не вижу другого пути, как доказать мою правоту расчетом.

Итак, рассмотрим снова авторскую схему с 4 МГц генератором. В данной схеме CPU работает от XT генератора на 4 МГц. Секундные интервалы отсчитываются одним из таймеров от того же генератора, скорее всего таймером 1. При отключении питания 5 Вольт микроконтроллер запитывается от батареи элементов напряжением 4,5 Вольт. При этом XT генератор должен постоянно работать, чтобы таймер мог отсчитывать секунды. Использовать спящий режим нельзя. Работа, которая для этого потребуется в течение одной секунды рассчитывается следующим образом (для упрощения периферию не учитываем):

A=Uпит*IPD1*t+Uпит*IPD2*t,

где

первое слагаемое – работа генератора XT 4 МГц,

второе слагаемое – работа таймера 1,

Uпит – напряжение питания, пусть будет 3 Вольт (нижняя граница для XT генератора).

IPD1=600 мкА = 0,0006 А – максимальный ток питания генератора 4 МГц в XT режиме (таблица 17.2 datasheet);

t = 1 сек

IPD2=2,2 мкА = 0,0000022 А – максимальный ток таймера 1 (таблица 17.2 datasheet)

A1=3*0,0006*1+3*0,0000022*1=0,0018066 Вт*сек

Я предложил: убрать XT генератор, поставить на таймер 1 кварц 32,768 кГц. Генератор CPU использовать внутренний. При отключении основного питания постоянно работает генератор таймера 1. CPU же в основном спит, просыпается один раз в секунду, чтобы пересчитать секунды, минуты и часы. Работа, которая для этого потребуется в течение одной секунды рассчитывается следующим образом:

A=Uпит*IPD3*(Instr1/Instr)*t+Uпит*IPD2*t,

где

первое слагаемое – работа внутреннего генератора 48 кГц,

второе слагаемое – работа таймера 1,

IPD3=120 мкА=0,00012 А – ток внутреннего генератора (медленный режим, фигура 18-16);

Instr1 – количество исполняемых инструкций при прерывании от таймера 1, в моих часах их 55, ну пусть их будет 100;

Instr = 12000 – количество инструкций, выполняемых за 1 секунду;

A2=3*0,00012*(100/12000)*1+3*0,0000022*1=0,0000096 Вт*сек

А1/A2=0,0018066/0,0000096=188

Как видите мой вариант с генератором на 32,768 кГц эффективнее XT 4 МГц в 188 раз.

И "фигура" LF совсем не похожа на "фигуру" F.

А по-моему очень даже похожа (красным отмечено отличие фигуры LF от F):

Впрочем, если вы не согласны что эту фигуру можно применять к F, то Вы, следовательно, утверждаете, что Микрочип под видом F продаёт микроконтроллеры, которые имеют лучшие характеристики, чем LF.

Тактировать первый таймер в любом контроллере можно и от системного и от второго осциллятора.

Только вот для часов это НЕ ГОДИТСЯ. Потому что при тактировании от системного невозможно падать в слип.

И тогда с потреблением все будет совсем плохо.

Принцип двух генераторов как раз и состоит в том, что в слипе работают только второй осциллятор, предделитель и таймер, а ядро МК не тактируется.

Вы походу плохо знаете мат часть. Речь идёт не о тактировании системным генератором таймера, а о тактировании таймером CPU, когда оно проснётся. Взгляните на схему из datasheet PIC16F88 (у предложенного Вами PIC16F1826 структура аналогична) и Вам сразу станет всё понятно:

Adding an external LP oscillator to Timer1, gives users the option to include RTC functionality to their applications. This is accomplished with an inexpensive watch crystal to provide an accurate time base, and several lines of application code to calculate the time. When operating in SLEEP mode and using a battery or super capacitor as a power source, it can completely eliminate the need for a separate RTC device and battery backup.

Изменено 6 июня, 2016 пользователем Jukov

[my504]

Не вижу другого пути, как доказать мою правоту расчетом.

Итак, рассмотрим снова авторскую схему с 4 МГц генератором.

Зачем рассматривать то, что я не предлагал?

Я предложил: убрать XT генератор, поставить на таймер 1 кварц 32,768 кГц. Генератор CPU использовать внутренний.

Вы не поверите, но именно это и я предлагал...

Наши разногласия касались лишь выбора ЧАСТОТЫ внутреннего осциллятора.

Работа, которая для этого потребуется в течение одной секунды рассчитывается следующим образом...

Помилуй Бог, Вам нечем заняться? Причем тут работа, если достаточно считать ампер*часы?

первое слагаемое – работа внутреннего генератора 48 кГц,

второе слагаемое – работа таймера 1

......................................

Как видите мой вариант с генератором на 32,768 кГц эффективнее XT 4 МГц в 188 раз.

При частоте внутреннего осциллятора 32 кГц и напряжении 3 вольта потребление составляет 15 мкА.

При частоте 4 МГц и таком же питании - 565 мкА.

Одно и тоже количество команд будут исполнены в 4000/32=125 раз медленнее при частоте 32 кГц против 4 МГц.

А потребление при 32 кГц меньше в 565/15=37,7 раза.

Таким образом несложно посчитать, что работа от генератора 32 кГц при выходе из слипа приведет к потреблению на 100 упомянутых Вами машинных циклов 100 м.ц.* 125 мкс * 15 мкА = 187,5 мА*мкс

А при работе на частоте 4 МГц оная величина составит 100 м.ц. * 1 мкс* 565 мкА = 56,5 мА*мкс

Из чего понятно, что эффективность генератора на 4 МГц против генератора на 32 кГц выше более чем В ТРИ РАЗА.

Потребление первого таймера в обоих вариантах одинаково, ибо он работает на одной и той же частоте НЕПРЕРЫВНО.

Искать ошибки в Вашем путаном расчете я не хочу.

Изменено 7 июня, 2016 пользователем my504

[Jukov]

Я предложил переключаться в режиме работы от дополнительного источника питания на внутренний медленный генератор не потому, что он якобы обеспечивает лучшую экономию электроэнергии, а потому что при низких напряжениях datasheet рекомендует использовать частоты ниже 4 МГц - это следует из фигуры 17-2 (The shaded region indicates the permissible combinations of voltage and frequency Заштрихованная область указывает допустимые комбинации напряжения и частоты). При низких напряжениях низкочастотные генераторы проще запускаются и стабильнее работают. Если Ваш конкретный экземпляр контроллера стабильно работает при низких напряжениях на 4 МГц, не факт что также будет работать у других. В аннотации к фигуре 18-14 указано, что это среднестатистические данные. У кого-то пойдет, а у кого-то нет.

Помилуй Бог, Вам нечем заняться? Причем тут работа, если достаточно считать ампер*часы

При желании можно сравнить затраты при разных напряжениях. Счетчик электроэнергии в Вашем доме считает расход электроэнергии в киловаттчасах, а не в ампер*часах. Догадываетесь почему?

[my504]

При желании можно сравнить затраты при разных напряжениях.

Можно конечно. Только ЗАЧЕМ? При более чем трехкратной разнице в потребляемом токе можно не учитывать 20%-ную разницу в напряжении в процессе разряда.

Что касается устойчивого запуска, то Ваша идея понижения частоты с целью нарушить требования даташита является наивной и беспомощной. Любой экземпляр контроллера будет работать на частоте 4 МГц при напряжении 3 вольта. Даташит запрещает использование данного контроллера при напряжении ниже 3 вольт ПРИ ЛЮБОЙ частоте. Статистический характер графиков рабочих зон не имеет никакого отношения к ПОРОГОВЫМ параметрам даташита, которые обозначены в разделе DC-характеристик.

Поэтому нужно просто сменить сам контроллер на низковольтный или использовать химический источник с более высоким конечным напряжением разряда. Например алкалайновый. Три таблетки по 1,5 вольта вполне решат проблемы отца русской демократии начинающего эмбеддера.

А вот вопрос выбора режима при котором можно минимизировать потребление и заметно увеличить ресурс химического источника - задача вполне актуальная. О ней я и вел речь.

ЗЫ. Кстати, возвращаясь к ВАШИМ сентенциям, рискну напомнить о том, что Вы плавно съехали с первоначальных утверждений, которым я и возражал.

Первое. Использовать для энергонезависимых часов кварц на 4 МГц крайне нерационально. Чем выше частота генератора, тем выше ток потребления. В своих часах на PIC16F628A я сделал так: при работе от сети работает внутренний генератор 4 МГц и генератор таймера 1 на 32 кГц, отсчитывающий время. В спящем режиме работает внутренний генератор на 32-37 кГц и генератор таймера 1 на 32 кГц, который будет микроконтроллер один раз в секунду. Заряда элемента CR2032 должно хватать теоретически на 200 дней.

Сей не слишком чистоплотный метод ведения дискуссии разочаровывает...

Либо признайте свои заблуждения открыто и выдвигайте иные мотивы, либо выходите из обсуждения МОЛЧА.

Изменено 9 июня, 2016 пользователем my504