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Author Topic: Standalone ATmega328 ad alimentazione solare  (Read 785 times)
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Ciao a tutti!
Per un progetto che sto ultimando ho previsto un controller che funge da datalogger remoto ed invia i dati tramite un nRF24L01+ alla mia stazione ricevente.
Per la stazione ricevente, nessun problema di alimentazione visto che sarà collegata all'USB trovandosi all'interno dell'edificio.
Per la parte esterna, invece, ho pensato di tentare un'alimentazione con pannello fotovoltaico.
All'inizio volevo realizzare il dispositivo esterno con un Arduino UNO, ma ho scoperto dopo alcune prova che la corrente minima assorbita da esso in modalità "sleep" è di ben 34mA, troppo alta. Il dispositivo non fa altro che inviare i dati periodicamente alla stazione base ogni tot secondi, rimettendosi in seguito in "sleep". Cercando su internet ho trovato una possibile soluzione: l'Arduino Mini Ultra 8 MHz; esso in modalità "sleep" consuma appena 1,6uA. E' studiato proprio per assorbire meno corrente possibile e farebbe esattamente al caso mio. Solo che in Italia non si trova, e mi toccherebbe aspettare un mesetto per averlo. Ho quindi pensato di smontare l'ATmega328 dalla board Arduino UNO ed utilizzare essa solo per la programmazione, tenendo standalone il microcontrollore. Sia i sensori che uso che l'nRF24L01 funzionano bene a 3.3V, e qui nascono i dubbi sull'alimentazione. Volevo realizzare un semplice circuito di ricarica solare con delle batterie NiMH (poco costose) al posto delle LiPo che sono più difficili da ricaricare. Il microcontrollore dovrebbe quindi essere alimentato dalla batteria che nel frattempo quando c'è sole si ricarica, evitandomi di doverlo fare manualmente (anche se questo dovrebbe avvenire molto poco spesso, secondo i miei calcoli). Secondo voi un semplice circuito di questo tipo, con l'aggiunta di un limitatore di tensione (a basso assorbimento di corrente) potrebbe fare al caso mio?

Qualsiasi suggerimento è ben accetto smiley
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фон Крыса
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Senza usare un arduino micro, comprati un ATmega 328 normale e ti fai un arduino stand alone , lo programmi per funzionare a 8MHz e lo fai andare a 3.3V , senza spendere altri soldi.. e forse ti è più semplice da costruire...  smiley-wink
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Se corri veloce come un fulmine, ti schianterai come un tuono.

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Senza usare un arduino micro, comprati un ATmega 328 normale e ti fai un arduino stand alone , lo programmi per funzionare a 8MHz e lo fai andare a 3.3V , senza spendere altri soldi.. e forse ti è più semplice da costruire...  smiley-wink

è proprio quello che pensavo di fare smiley
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TN (Italy)
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Se il problema sono i consumi puoi anche mandare "a nanna" il micro e risvegliarlo ad intervalli regolari tramite il Watchdog timer.
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Se il problema sono i consumi puoi anche mandare "a nanna" il micro e risvegliarlo ad intervalli regolari tramite il Watchdog timer.

mi viene il dubbio che prima di rispondere non leggiate nemmeno i post. ho indicato chiaramente che prevedo di mettere in modalità sleep il controller.
uso la seguente libreria che trovo ben fatta: https://github.com/rocketscream/Low-Power

anche mettendo la MCU in standby, l'Arduino UNO non consuma meno di 34mA dalle mie prove. è troppo. ecco perchè sto valutando soluzioni alternative.
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La carica solare non è così semplice come sembra. Devi considerare la corrente che il pannello che userai è in grado di erogare in pieno sole e con quella poi scegliere delle batterie ricaricabili. Anche la tensione è un fattore da considerare.
Pensa poi che un pannello non erogherà mai una tensione ed una corrente costanti ma esse varieranno con il variare dell'illuminazione. E le batterie ricaricabili NiMH hanno bisogno di una certa tensione e di una certa corrente per ricaricarsi, normalmente un decimo della corrente a pieno carico per una tensione di circa 1,4V. Quindi una batteria da 1,2V e 1000 mAh si deve caricare con 100 mA per 10 ore: se metti in serie 3 batterie come nel disegno, hai 3,6V. Un pannello come nel disegno, capace di erogare 4,5V senza carico ed in pieno sole, non erogherà tale tensione anche con carico o non in pieno sole. Tenendo conto della caduta del diodo (uno Schottky introduce una caduta di 0,4/0,5V, un diodo normale circa 0,7V) e del fatto che per caricare le batterie ti servono almeno 1,4V*3=4,2V, sei al limite: potresti essere nella situazione di non veder mai caricate le batterie. Infine devi prevedere un circuito per isolare le stesse quando sono cariche, onde evitare di tenerle in carica perenne in pieno agosto, con il rischio di farle invecchiare precocemente
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TN (Italy)
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@Gaspa
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La carica solare non è così semplice come sembra. Devi considerare la corrente che il pannello che userai è in grado di erogare in pieno sole e con quella poi scegliere delle batterie ricaricabili. Anche la tensione è un fattore da considerare.
Pensa poi che un pannello non erogherà mai una tensione ed una corrente costanti ma esse varieranno con il variare dell'illuminazione. E le batterie ricaricabili NiMH hanno bisogno di una certa tensione e di una certa corrente per ricaricarsi, normalmente un decimo della corrente a pieno carico per una tensione di circa 1,4V. Quindi una batteria da 1,2V e 1000 mAh si deve caricare con 100 mA per 10 ore: se metti in serie 3 batterie come nel disegno, hai 3,6V. Un pannello come nel disegno, capace di erogare 4,5V senza carico ed in pieno sole, non erogherà tale tensione anche con carico o non in pieno sole. Tenendo conto della caduta del diodo (uno Schottky introduce una caduta di 0,4/0,5V, un diodo normale circa 0,7V) e del fatto che per caricare le batterie ti servono almeno 1,4V*3=4,2V, sei al limite: potresti essere nella situazione di non veder mai caricate le batterie. Infine devi prevedere un circuito per isolare le stesse quando sono cariche, onde evitare di tenerle in carica perenne in pieno agosto, con il rischio di farle invecchiare precocemente

capito. mettiamo quindi di usare questo pannello solare: http://www.robot-italy.com/product_info.php?cPath=4_75&products_id=328
che ha una tensione operativa di 4,8V e tipica di 6,4V: mi sembra già meglio. anche se eroga solo 50mA non è un problema poichè il mio circuito assorbirà una cosa come 0,1mA per 59sec e 50mA per 0,5sec, in un ciclo infinito. abbinando il tutto a 3 batterie NiCd/NiMH da 1000mAh e 1,2V l'una dovremmo esserci!

qualche idea per il circuito per evitare di mantenere le batterie sempre sotto carica? dovrei fare in modo che quando la tensione ai loro capi va sotto una certa soglia si attiva il circuito di ricarica. sbaglio?

ps. spero non sia un problema aver postato il link smiley
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@Gaspa
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nessun problema, figurati smiley è che non sei il primo stasera!
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Troppi pochi ampere. I 50 mA li hai in condizioni di pieno sole, con lo stesso che cade a perpendicolo sul pannellino. Una condizione che hai solo d'estate.
D'inverno se arrivi ad avere 10 mA è già tanto. Ma il problema è che con poca illuminazione, sei fregato.
A te serve minimo qualcosa come questo:
http://www.robot-italy.com/product_info.php?cPath=4_3&products_id=2176

360 mA, tensione di 5,5V. Ecco, questo mi pare un buon pannellino solare  smiley-wink
Con 360 mA puoi ricaricare anche batterie da 1000 mAh come le ministilo oppure le stilo da 2000 mAh: basta limitare la corrente con una resistenza.

Per il circuito, un utente del forum tempo fa aveva fatto un circuito per un caricabatteria con un fotoaccoppiatore, dovresti ricercarlo e poi adattarlo al tuo caso.
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фон Крыса
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Cerca sul sul seguente sito :

www.prosol.it


hanno vari tipi di pannelli solari, costano poco rispetto alla media e vanno molto bene.
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C'è uno shield apposito per batterie e celle solari: http://www.robot-italy.com/product_info.php?products_id=2423
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