Aiuto scelta HW migliore per soluzione a basso consumo.

Ok, estremamente chiaro.

Per i mosfet quindi mi devo attrezzare, e penso anche di aver capito cosa cercare, ma se invece del mosfet usassi un transistor? per esempio un bc547b che "casualmente" mi trovo nello stesso kit di cui sopra?

gp

PS: comunque paragonare i mosfet a Dune è blasfemo, ti condannerei al deserto senza tuta distillante e in compagnia di un martellatore.

I normali transistor BJT causano una caduta di tensione "piu o meno" fissa, che e' minimo 0.6V (in genere leggermente di piu), per questo sulle tensioni basse sono meglio i mosfet ... se poi ci devi interrompere il 3.3V che alimenta la microSD (che funziona correttamente solo fra 2.7 e 3.5V), sei proprio al limite ... a meno che la schedina del lettore microsd abbia un suo regolatore per i 3.3V a bordo (con relativi traslatori di livello per le linee dei segnali) e prenda l'alimentazione dai 5V, allora andrebbe bene anche un PNP (per interromperci il positivo non puoi usare un NPN)

Comunque non paragonavo i mosfet a Dune (di cui ho gia letto tutta la serie dei sei romanzi principali piu i vari preludi :D), ma solo lo spazio necessario a trattare esaustivamente i mosfet a quello di uno dei romanzi principali (come minimo) ... e comunque abbandonarmi nel deserto non servirebbe, non vado mai in giro senza il kit completo di literjon d'acqua, tenda distillante, capsule energetiche, tubi recupero, boccaglio da sabbia, binocolo con lenti ad olio, tuta distillante d'emergenza completa di ricambi, pistola a tinta, pistola maula, scudo Holtzmann, modulo estraniante, carte sink, tamponi, compressore elettrostatico per sabbia, parabussola, ami da creatore, martellatore e colonne di fuoco (nascosto in un'estensione di probabilita' dimensionale da mezzo metro cubo ricavata nella fibbia della cintura :stuck_out_tongue: :D)

Vuoi quindi fare un qualcosa del genere, ma non è il massimo dell'efficienza per quello che riguarda i consumi

Ecco, una cosa simile fatta con un mosfet sarebbe gia piu efficente ... non servendo corrente per il gate, una volta caricato, potresti usare anche valori resistivi 10 volte piu alti, e quindi consumare 10 volte di meno ... inoltre causando minor caduta di tensione, si potrebbero usare tutte periferiche a 3.3v (non servendo alte velocita' di clock, quindi anche un banale LDO con 3 pile da 1.5 in serie), incluso il sensore, ed il tutto finirebbe per consumare ancora meno ... :wink:

Bellissimo il tuo schema, cosa hai usato? se fosse un prodotto free disponibile anche per linux lo installerei subito, ho provato a disegnare la mia idea con programmi grafici generici ma vengono una schifezza...

L'idea sarebbe quella, ma io vorrei mettere "sotto transistor" anche il RTC che avendo la sua brava piletta camminerebbe in tranquillità anche con il rubinetto chiuso (e il circuito aperto).

Ma perchè dici che non sarebbe il massimo dell'efficienza? Il transistor pnp andrebbe polarizzato solo per il tempo attivo, per il resto del tempo l'uscita sarebbe a 0 logico che se non sbaglio corrisponde a massa...

Quello che poi vorrei mi chiariste è se il mosfet sarebbe davvero tanto più performante da incidere sulla durata della batteria, visto che nella mia idea si tratterebbe di polarizzarlo per soli 4/5 secondi ogni "giro".

Capisco il discorso generale o se fosse necessario tenerlo polarizzato per la gran parte del tempo, ma, mettendoci nella ipotesi dei cicli di misura ogni 3 minuti, stiamo parlando del 2,2% circa del tempo totale, per quanto il transistor (a parte i discorsi legati alla effettiva impiegabilità sulla base delle tensioni in gioco) possa richiedere correnti più alte, fosse anche 10 volte di più, per solo il 2,2%...

Bellissimo il tuo schema, cosa hai usato?

FidoCadJ

L'idea sarebbe quella, ma io vorrei mettere "sotto transistor" anche il RTC

Tempo fa' feci un prodotto simile e usavo l'RTC ( con allarme impostato ) proprio per risvegliare l'Atmega328 tramite Interrupt.. Considera che il consumo dell'RTC anche alimentato è bassissimo ( devi comunque togliere il led Power).

Come vedi, ho usato una promini cinese da 8Mhz, a 3,3V e un'adattatore per SD nudo e crudo, dato che a 3.3V non hai bisogno di una Board particolare, ma basta saldare dei pin sull'adattatore per MicroSD
In questo modo. In pratica ti fai un porta µSD funzionante su un Bus a 3.3V

Il tutto, alimentato con una Litio ( tipo 18650 ) doveva, dai calcoli, durare circa un anno. Di preciso non sò, perchè poi sostituii il tutto con un ESP8266 in WiFi e cambiai anche il sensore con l'SHT31 ( quelllo che ti ha anche suggerito @Etem.... ) perchè quando pioveva di brutto dava poi misure inaffidabili.

gporciello:
....Il transistor pnp andrebbe polarizzato solo per il tempo attivo, per il resto del tempo l'uscita sarebbe a 0 logico che se non sbaglio corrisponde a massa...

Inoltre, attenzione ... sia che usi un transistor PNP, sia che usi un mosfet canale P, conducono quando il pin e' a zero, e si aprono quando e' ad uno ... se non ne tieni conto nello sketch, non funzionera' mai correttamente ... :wink:

Per quanto riguarda l'RTC, non lo toglierei dall'alimentazione ... la sua pila interna non e' prevista come fonte di alimentazione, ma solo per mantenere i dati in caso di mancanza temporanea dell'alimentazione ... se fai come dice brunello e togli il led (e se non le usi, anche le resistenze fra i pin 32KHz / SQW e VCC), anche il suo consumo diventa comunque molto basso, sui 200 microAmpere o poco piu ...

Mi vengono da dire un po' di cose...

Etemenanki:
sia che usi un transistor PNP, sia che usi un mosfet canale P, conducono quando il pin e' a zero, e si aprono quando e' ad uno

Si mi seve un npn, scusa, pensavo una cosa e ne ho scritta un'altra, grazie per avermelo fatto notare.

brunello22:
( devi comunque togliere il led Power).

Effettivamente il mio affarino quando è in funzione sembra un albero di natale, ci sono 3 led costantemente accesi, gialli e rossi, l'effetto è anche molto gradevole, ma non mi era minimamente venuto in mente che consumassero, li toglierò subito, al limite metterò un solo led a valle del transistor, o del mosfet, in modo da segnalare il funzionamento esclusivamente durante i periodi attivi.

Etemenanki:
la sua pila interna non e' prevista come fonte di alimentazione, ma solo per mantenere i dati in caso di mancanza temporanea dell'alimentazione

Mi stai dicendo che senza alimentazione la pila tiene solo ferma la data e l'ora ma non alimenta l'oscillatore e quindi l'orologio "perde tempo"? Forse non ho fatto molta attenzione, ma io ho avuto l'impressione che il RTC continuasse a girare anche quando cambiavo la batteria... in realtà mi aspettavo che si comportasse così e forse non ho prestato attenzione a qualche minuto perso attribuendolo alla scarsa accuratezza dell'oggetto, al prossimo cambio ci farò più attenzione.

Etemenanki:
(e se non le usi, anche le resistenze fra i pin 32KHz / SQW e VCC)

Bella domanda, come faccio a sapere se le uso o no? A naso direi di no, soprattutto se mi parli dei 32 k, ma non ho sottomano la schedina, e quindi adesso non saprei dirti se in qualche modo mi servono o meno. Ma per caso sono dei partitori per portare l'alimentazione a 3v dai 5 che gli fornisco? perchè se è così mi servono...

brunello22:
Tempo fa' feci un prodotto simile e usavo l'RTC ( con allarme impostato ) proprio per risvegliare l'Atmega328 tramite Interrupt.

Questa cosa la trovo molto interessante, per caso hai postato qualcosa qui sul forum? come devo cercare? In realtà inizialmente pensavo anche io di poter fare qualcosa del genere, soprattutto per imparare a gestire gli interrupt, ma non ho trovato nulla sulla programmazione degli allarmi del mio modulino RTC (ancora: cosa posso cercare sul forum?) e ho ripiegato su una gestione interna dei "risvegli".

brunello22:
Come vedi, ho usato una promini cinese da 8Mhz, a 3,3V e un'adattatore per SD nudo e crudo, dato che a 3.3V non hai bisogno di una Board particolare, ma basta saldare dei pin sull'adattatore per MicroSD
In questo modo. In pratica ti fai un porta µSD funzionante su un Bus a 3.3V

Penso che passerò anche io ad una architettura a 3.3v, alla fine dalle dimensioni delle batterie, al consumo, alla dimensione totale dell'oggetto, tutto spinge in quella direzione... funzionano bene i cinesini?

brunello22:
poi sostituii il tutto con un ESP8266 in WiFi

Mi piacerebbe capire che architettura hai realizzato con il WIFI passando da un progetto stand alone a basso consumo ad uno a consumo sicuramente più alto (quanto più alto?) e soprattutto "client-server" per dirla informaticamente. Logghi in real time o bufferizzi e logghi spot?

Comunque grazie davvero a tutti, con un progettino davvero banale sto imparando un sacco di cose, questa roba mi sta piacendo molto, forse avete trovato un nuovo seguace...
:wink:

gp

gporciello:
...
Si mi seve un npn ...

No, ti serve un PNP, o meglio un mosfet canale P, e ti serve ricordarti che devi mandare a zero il pin di uscita quando vuoi accenderlo e mandarlo ad uno quando vuoi spegnerlo ... :wink:

... Mi stai dicendo che senza alimentazione la pila tiene solo ferma la data e l'ora ma non alimenta l'oscillatore e quindi l'orologio "perde tempo"? ...

No, il contrario, la pila interna serve per far continuare il conteggio ed il mantenimento dell'ora corretta in caso di assenza di alimentazione ... e' solo che non e' pensata per alimentare il modulo "al posto" dell'alimentazione ...

Per quanto riguarda le due uscite, se non sai se le usi, significa che non le stai usando (altrimenti ci avresti collegato qualcosa, quindi sapresti che le stai usando ;)) ... pero' se le resistenze di pullup sono applicate tramite una rete, rimuoverle e' un casino, meglio lasciar perdere, tanto non e' quello che alza di piu il consumo ...

QUI trovi un esempio di sketch per gestire il tutto

brunello22:
QUI trovi un esempio di sketch per gestire il tutto

Grazie Brunello, appeno avrò un po' di tempo mi guarderò il codice e se avrò dubbi ti chiederò spiegazioni, ma per questo penso che sarà meglio aprire un 3D nella sezione SW

Etemenanki:
No, ti serve un PNP, o meglio un mosfet canale P, e ti serve ricordarti che devi mandare a zero il pin di uscita quando vuoi accenderlo e mandarlo ad uno quando vuoi spegnerlo ... :wink:

Scusa Etemenanki, ma forse mi manca qualche passaggio... Lo scopo di tutto è di abbassare i consumi, ora, se piloto tutti i carichi attraverso il famoso mosfet, l'unica cosa che consuma (passami la semplificazione) è il controllo del mosfet stesso.

Se il tempo di conduzione del mosfet è, come dicevo un paio di post più sopra, nella peggiore delle ipotesi (un check di 4/5 secondi ogni 3 minuti) solo il 2/3 % del totale, a me conviene che sia questa la fase in cui il mosfet ha bisogno di essere polarizzato, e quindi dovrei usare un tipo NPN per dirla in "transistorese", perchè se usassi un mosfet canale P (o PNP in transistorese), la fase in cui io dovrei alimentare sarebbe quella con gli assorbimenti staccati, quindi il 97/98% del tempo, sempre che io abbia correttamente interpretato il funzionamento dell'out di arduino che consuma quando è TRUE quando espone il livello logico 1 a 5v, mentre non consuma quando espone il livello logico 0 cioè la massa, o sbaglio qualcosa?

o sbaglio qualcosa?

Tutto. A cominciare dal credere che Arduino "consumi" quando le sue uscite sono HIGH e non ci sia consumo quando le uscite sono LOW
C'e' un "consumo" quando da un uscita scorre della corrente ( da non confondersi con una Tensione ), quindi si "consuma" a seconda di quello che si mette sull'uscita
Ti faccio un esempio con un Led.

Nella prima figura l'uscita è collegata all'Anodo del Led e il Catodo è collegato al GND ( con una resistenza per limitare la corrente ). Quando metti il pin HIGH il Led si accende e scorre della corrente, quando il pin è LOW, il Led è spento
Nella seconda figura l'uscita è collegata al catodo del Led e l'anodo è ( sempre con la solita resistenza ) messo al +5V. Quando metti il pin LOW il Led si accende e scorre della corrente, quando il pin è HIGH, il Led è spento e non scorre nessuna corrente.
Come puoi notare, si ha un "consumo" in entrambi i casi

Ora, visto che vuoi interrompere il positivo e dato che ti serve un PNP o un P_Mosfet, questi sono i modi in cui collegarli

brunello22:
Tutto.

Ottimo, come diceva la mia vecchia prof di greco: "il ragazzo ha poche idee, ma ben confuse..."

brunello22:
C'e' un "consumo" quando da un uscita scorre della corrente ( da non confondersi con una Tensione ), quindi si "consuma" a seconda di quello che si mette sull'uscita

Quindi la sola polarizzazione del transistor non costituisce "consumo" perchè necessita solo di tensione, ho capito?

Però a questo punto mi viene una curiosità: in una situazione come questa, su che base si decide se usare un PNP o un NPN? scusa se parlo sempre di transistor, ma la corrispondente terminologia riferita ai mosfet mi manca...

In teoria entrambi i tipi, se correttamente pilotati da SW, funzionerebbero per staccare o attaccare l'alimentazione dei carichi, in un caso darei tensione alla base per dare corrente a ciò che è attaccato all'emettitore, nell'altro tolgo tensione alla base per ottenere lo stesso effetto, e con il mosfet funzionarebbe alla stesso modo.

Essendo io legato all'idea di chiudere il circuito dei carichi attraverso il true della porta, userei un NPN (non so come si indicano i mosfet corrispondenti a questo modello di funzionamento), mentre Etemenanki mi dice che dovrei usare un PNP o un mosfet a canale P. Ma cosa dovrebbe farmi scegliere un tipo piuttosto che l'altro?

gporciello:
...Quindi la sola polarizzazione del transistor non costituisce "consumo" perchè necessita solo di tensione, ho capito?

Nel caso del mosfet si, perche' a parte i pochi centesimi di secondo necessari a caricare e scaricare il gate, poi il consumo interno e' una perdita di alcuni nanoAmpere (consuma di piu la serie delle resistenze, per quanto poco sia) ... nel caso dei transistor bipolari no, quelli necessitano di corrente in base per funzionare, per quanto poca (anche per questo un mosfet e' meglio di un BJT per questi usi)

... Ma cosa dovrebbe farmi scegliere un tipo piuttosto che l'altro?

Il tipo di pilotaggio del carico, principalmente ... quando usati come alimentatori, un NPN, oppure un corrispondente mosfet a canale N, funziona meglio per interrompere il ramo negativo dell'alimentazione, mentre i PNP, o i corrispondenti mosfet a canale P, funzionano meglio per interrompere il positivo dell'alimentazione ...

Sto cercando una qualche tabella da cui scegliere il mosfet a canale P che fa al caso mio, ma l'unica cosa che trovo sono dati di singoli componenti, mentre io mi aspettavo un qualche catalogo su cui poter scegliere il componente con le caratteristiche che mi servono, esiste?

In generale, mosfet a parte, come si fa una volta calcolate le caratteristiche che dovrebbe avere un componente a cercare quello giusto?

Una delle cose che mi sta mettendo in difficoltà è anche il formato, trovo solo componenti "SOT-23", che io pensavo si chiamassero SMD, ma temo di poter avere problemi a saldarli, come si chiama il formato per il montaggio su basette forate?

SMD è un termine generico per i componenti che si saldano sulla superficie del PCB, contrariamente a quelli through-hole. Ci sono poi diversi tipi di package all'interno di entrambe le famiglie, tu probabilmente cerchi un TO-92 o TO-220.

Comunque vorrei capire anch'io perché in questo contesto un P-channel sarebbe meglio di un N-channel. Io sto facendo praticamente la stessa cosa col 2N7000 già citato e non riscontro particolari problemi. Anzi, permette anche di omettere la resistenza sul gate, con ulteriore risparmio di corrente e componenti, oltre che non costare niente, contrariamente a qualunque P-channel che vedo.

I componenti per montaggio su millefori o stampati a fori sono detti "thru-hole2, o "passanti" ... i vari produttori o rivenditori hanno pagine interattive da cui puoi filtrare via le cose non utili, ma non credo esista un catalogo di tutti i componenti basati "sull'utilizzo2 ... anche perche' sarebbe troppo bello :smiley:

Per le caratteristiche, lo deve sapere chi progetta il circuito, quali tensioni massime e quali correnti massime dovra' sopportare il mosfet (e' la base), e poi si sceglie qualcosa che sopporti piu di quel massimo ... per le correnti, tieni presente che in genere nei mosfet piu e' alta la corrente che il componente sopporta, piu sara' bassa la sua RdsON, quindi a parita' di corrente circolante, RdsON piu bassa vuol dire minore caduta di tensione sul mosfet e minore potenza da dssipare in calore ...

Per la tua applicazione, scartando i case SMD, non e' che ci sia poi molta scelta ... un buon compromesso potrebbe essere IRLU9343PbF, logic-level canale P in case IPAK, quindi con pin a saldare, abbastanza piccolo, 150 milliohm di RdsON, circa 1 Euro l'uno ...

SukkoPera:
... perché in questo contesto un P-channel sarebbe meglio di un N-channel ...

Ahem ... inizieremo con i concetti base dei mosfet (le hai una decina di ore, vero ? ... :D)

No, scherzi a parte ... e' solo che i mosfet canale P sono un po l'equivalente dei transistor PNP, e la loro struttura a livello di giunzioni li rende un po piu adatti ad essere usati sul ramo positivo di quanto siano i canale N ... la differenza principale, probabilmente, e' che i mosfet a canale N sono comunque adatti ad essere usati anche sul ramo positivo, in alcuni casi e con alcune limitazioni, di quanto lo siano i transistor NPN ... oltre al fatto, ovviamente, che per far funzionare un canale N sul ramo positivo devi comunque fornire una tensione di gate piu alta della tensione presente sul source, e questo in molti casi puo essere un problema (a volte il carico contribuisce a bilanciare la cosa, ma e' una procedura molto aleatoria e che non garantisce il corretto funzionamento, quindi tante volte il mosfet puo rimanere in "zona lineare" e scaldare molto di piu o condurre meno di quanto ci si aspetta), ed anche che per evitare di danneggiare il gate quando lo si porta a massa per spegnere il mosfet (che non dovrebbe mai essere a potenziale piu alto di quello del drain ne a potenziale piu basso di quello del source) bisognerebbe sempre mettere dei diodi di protezione sullo stesso ...

Questo molto in breve, ovviamente ... non e' che fosse del tutto una battuta, quando ho scritto che per spiegare in dettaglio tutti i principi di funzionamento dei mosfet in qualsiasi condizione (che, peraltro, non mi illudo di conoscere del tutto neppure io, nonostante con loro ci litighi insieme da piu di 30 anni :P) sarebbe probabilmente servito lo spazio equivalente ad un romanzo di fantascienza di Herbert, sulle 500 pagine piu o meno :smiley:

No, d'accordo, ma allora riformulo la domanda: perché è meglio interrompere il ramo positivo invece di quello negativo? :wink:

Per via delle linee di segnale ... se il carico ha solo piu e meno, e' indifferente, ma se ha delle linee di comunicazione, interrompendo il negativo scolleghi la massa del circuito da quella del sensore, che rimane senza piu riferimento di massa per le linee dati e segnali ... potrebbe anche non succedere nulla, dipende dalla costruzione interna dei sensori, ma e' sempre meglio non farlo ...