Arduino mit Powerbank betreiben

Hey liebes Forum
Da ich mit meinem Wissen aus der Schule (und hauptsächlich Eigenstudium) mein Problem nicht Lösen kann wende ich mich jetzt ans Forum.

Mein jetziges Projekt:
Ich möchte ein LCD-Display mit einem Arduino Nano (von Az-Delivery) ansteuern und den Arduino mit einer Powerbank betreiben, das alles soll in einer Box verstaut sein und mit nur einem Micro Usb Port zugänglich sein. Über diesen soll aber die Powerbank aufgeladen werden und gleichzeitig das Programm geändert werden können. Der Schalter ist zum abschalten des Arduinos im "Akku-Betrieb".

Meine Schaltung seht ihr im Anhang. Arduino_LCD_Display_Schaltplan.pdf (217.2 KB)

Ich habe nun einen Transistor als Diode fremdentzweckt und weiß nicht genau ob dies das folgende Problem verursacht. Wenn ich alles so anschließe wie im Schaltplan geht der Arduino nach einer Zeit aus. Meine Vermutung: Der Eingang von der Powerbank ist noch irgendwie mit dem Restlichen Stromkreis verbunden (Die Diode (Transistor) sperrt nur teilweise oder nur eine Zeit lang) ist und dadurch sich die Powerbank selber auflädt, was den Arduino dann natürlich Stromlos macht. Wenn ich den Stecker zum Aufladen der Powerbank jetzt nämlich abstecke läuft der Arduino ganz normal weiter.
Ein weiteres Problem das aber nicht ganz so gravierend ist und höchstwahrscheinlich an dem Transistor liegt: Wenn ich die ganze Schaltung nun an den Laptop hänge lädt zwar die Powerbank und der Arduino läuft noch und man kann ganz normal Programme hochladen. Aber das Display ist viel dünkler als normal. Ich bin mir nicht ganz sicher, aber ich behaupte gelesen zu haben dass der Transistor quasi wie eine Z-Diode funktioniert und nur eine bestimmte Spannung durchlässt, das würde das dünklere Display nämlich erklären.

Jetzt schon mal im Vorraus vielen Dank an euch alle

Mfg Julian

Was auch immer Du da in dem Plan drin hast...
Dein Problem ist, das eine Powerbank eine Mindestabnahme an Leistung verlangt. Passiert das nicht, geht sie aus.

Wozu schleifst du D+ und D- an alle Anschlüsse? Normaler Weise sollte von Arduino laden/code zum Arduino reichen. Evtl. gibt es da auch schon Probleme. Ansonsten, wieviel Strom nimmt deine Arduino-Schaltung aus der Powerbank auf?

Ich war mir nicht ganz sicher ob die Daten-Achlüsse fürs aufladen oder fürs erkennen einer Last an der Powerbank relevant sind.

Aber ich hab das Gefühl das mein Multimeter kaputt ist, der lässt nämlich nicht mal mehr den Strom durch beim Messen (oder ich bin einfach wirklich nur zu blöd). Aber der Arduino zieht bestimmt genug Leistung dass die Powerbank nicht abschaltet.

Der Arduino allein garantiert nicht.

Gruß Tommy

Wenn ich Powerbank Eingang aber abstecke funktioniert das ganze ohne Probleme und die Powerbank schaltet nicht ab

Das wäre jetzt der Punkt erstmal zu klären, was Du da hast.
(Und ich hoffe, das Du vielleicht doch einen Plan lieferst, der zeigt, was Du da wie verbastelst, da ich aus dem ersten Post nicht schlau werde)

Der Powerbank_Eingang ist der Micro Usb Anschluss zum aufladen der Powerbank
Aufladen/Code ist ein Usb Kabel den ich entweder in den Laptop oder in ein Netzteil stecke
Arduino dürfe selbsterklärend sein
Und Powerbank_Ausgang ist die Usb Buchse von der Powerbank z.B zum aufladen von einem Handy

Und wie gesagt, entweder bin ich einfach zu blöd oder mein Messgerät ist kaputt... (Ich tippe leider auf ersteres, wobei ich doch denke das ich im Stande wäre eine einfache Strommessung durch zu führen)

Nur um das mal für mich festzuhalten:
Warum brauchst Du D+ und D- an dem Powerbankeingang?
Und warum am PowerbankAusgang, wenn Du doch sowieso nur versorgen willst.

Ich wäre mir nicht sicher ob der Minuspol (GND) der Powerbank beim Eingang und Ausgang itentisch sind. Habe ich mich noch nie mit beschäftigt. Das solltest du erstmal heraus bekommen.
Was vom Transistor hast du genommen? Die Basis-Emitter-Strecke? Richtig rum angeschlossen? Ich würde eher eine Shottkydiode, noch besser einen Mosfet als Diode einsetzen.
Kannst dich dazu ja mal einlesen:
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/39-Verpolschutz

Zusammenfassend:
Die Powerbank die den Europäischen Direktiven konform sind schalten unter einer gewissen grundlast nach einer gewissen Zeit ab (wegen Energiesparen). Ein Arduino alleine verbraucht nicht genügend Strom damit die Powerpack eingeschaltet bleibt.
Wenige Powerbank können gleichzeitig laden und den Ausgang bestromen. Also nur Aufladen oder Last versorgen.
Wie gesagt es ist unklar ob die Eingangsmasse und Ausgangsmasse auf dem gleichen Potential sind (miteinander verbunden werden dürfen).

Ein Transistor als Diode zu benutzen ist auch nicht die beste Wahl.

Grüße Uwe

Ich dachte du meinst noch immer den Strom. Ich habe einen PANCONTROL PAN Minimeter (Es ist eine Baumarkt Multimeter also nichts besonderes aber für mich hat er bisher immer gereicht)

Bei den neuen Ladegeräten ist es ja so dass diese mit dem Handy kommunizieren über den Datenleitungen, daher dachte ich merkt die Powerbank so, dass eine Last anhängt

Ja, Basis-Emitter

Ich weiß ich hatte aber leider nur den und ein paar andere NPN & PNP Transistoren herumliegen, später (vielleicht schaffe ich es ja heute noch zum Elektronikgeschäft) hätte ich vor gehabt eine normale Diode einzubauen.

Die Basis vom Powerbank Eingang kommend und die Emitter in Richtung Arduino & Powerbank ausgang

Das muss ich auch noch herausfinden ja, aber könnte ich dann nicht einfach eine zweite Diode im Gnd reinhängen? Aber wie würde ich diese dann anschließen?

Ja genau, deswegen habe ich den Ausgang vom Pc, also -Aufladen/Code auch mit dem Arduino verbunden, dass dieser eine Spannungsquelle hat während ich den Code hochlade

Es hängt noch ein LCD Display dran, wenn ich den Arduino ohne der Schaltung an die Powerbank hänge, bleibt der auch an

Dann hast Du statt 0,7 Spannungsabfall 1,4V also 3,6V statt 5V!!! ( bei Siliziumdioden; bei Schottky 0,35 bzw 0,7V) aber was schlimmer ist daß das Massepotential nach der Diode um 0,7V höher ist. Das ist sehr gefährlich weil dadurch die Schaltung leicht nicht mehr funktionieren kann und Du Dich Dummsuchst woran es liegt. GND MUSS immer ein gemeinsames in allen Schaltungsteilen Potential haben. Also 2 Diode in GND sehr schlechte Idee.

Wenn Das Display genügend Strom zieht daß die Powerpack angeschaltet bleibt ist das Konzept derines Projekts falsch weil zuviel Strom für ein batteriebetribenes Projekt verbraucht wird.

Grüße Uwe

Ja das dachte ich mir auch das Gnd mit einer Diode verbinden keine so gute Idee sein kann, aber wie könnte ich das dann sonst lösen? Vielleicht mit einem Transistor die Kontakte vom Powerbank Eingang komplett trennen? Aber das klingt nach einer recht komplizierten Schaltung ohne 2. Arduino der die Transistoren steuert...

Wieso zu viel Strom zieht? Das Display ist direkt am Arduino angeschlossen.

Indem Du draufkommst ob die Masse zwischen Eingang und Ausgang die gleiche ist.

Weil man bei Batteriebetrieb immer auf Stromsparsamkeit schaut damit das Ding möglichst lange mit einer Batterieladung funktioniert.

Der Hauptverbraucher des Displays ist die Hintergrundbeleuchtung. Schalte die ab wenn es sie nicht braucht. Dann läuft dein Projekt (mal ins blaue geschätzt) schon mal theoretisch doppelt so lange, praktisch aber nicht weil die Powerbank wegen zuwenig Strom abschaltet.

Grüße Uwe

Ja, laut EU-Verordnung dürfen Power-Banken nicht so gebaut sein, dass sie ein Strom-sparendes Gerät möglichst lange betreiben können, sondern Dein Gerät muss einen Mndeststrom konsumieren, damit die Powerbank schnell genug leer Wird, dmit man diese auch möglichst bald wieder nachladen muss. Weill in der heutigen Zeit, muss man zwar einerseits möglichst viel Strom sparen , wird dann aber durch höhere Strompreise bestraft, wenn mann wenig verbraucht. Anderer seits ist es aber auch Wichtig, von Benzin/Diesel weg zu kommen, und den Verkehr auf Strom umzustellen, damit die Kohlekraftwerke nicht leer laufen und möglichst viel Strom verbraucht wird. Scheint zwar etwas paradox, hat aber sicher seine Richtigkeit, schliesslich ist das von der EU so verordnet.

Die beiden Massen sind miteinander verbunden ja

Das sehe ich anders.
Die Powerbank ist dazu gedacht Geräte mit internen Akku aufzuladen. Darum zieht ein Gerät solange es Lädt richtig Strom und geht dann in einen Bereitschaftmodus.
Da die Elektronik der Powerbank nicht verlustfrei ist ( muß ja aus der Batteriespannung 5V machen) sind die Verluste besonders groß wenn kaum Strom entnommen wird. Darum ist es sinnvol den Ausgang abzuschalten um Strom zu sparen und dicht die Powerbank nach einer Woche leer finden obwohl man sie nicht gebraucht hat.

Grüße Uwe.

Die Akkulaufzeit von der Powerbank sei jetzt mal dahingestellt, wichtig wäre mir mal wenn das ganze überhaupt funktionieren würde. Akku Optimierung kann man später sicher auch noch angehen