Frage zu Pro Mini Spannungsversorgung / Durchführbarkeit Ladeerkennung

Hallo zusammen,

  1. Mein Pro Mini ist mittlerweile aus China eingetroffen und ich habe ihn heute mal getestet, Pins habe ich wie folgt verbunden (USB-Serial CP2102 - Pro Mini): GND-GND, VCC-VCC, TX-RX, RX-TX, DTR-DTR
    Anfangs wurde der Pro Mini, bzw. der CP2102 erkannt und im Geräte-Manager als "Silicon Labs CP210x USB to UART Bridge" erkannt, ich konnte auch einen Testsketch (Blink) hochladen, aber nach kurzer Zeit wurde nichts mehr erkannt. Ich musste VCC auf den Pin RAW stecken dann funktionierte es, allerdings habe ich es gerade erneut mit VCC getestet und diesmal funktionierte es einwandfrei. Ich vermute mal dass das Jumperkabel keinen richtigen Kontakt hatte... Also erledigt...

  2. Baue ich derzeit mein Projekt auf den Pro Mini um und befinde mich in der Endphase.

Die Schaltung wird per LiPo-Akku versorgt, die Ladeschaltung wurde von mir Platinengerecht umgebaut, hier hätte ich gerne noch eine Ladeerkennung (Akku wird geladen / Akku fertig geladen). Die Ladeschaltung hat einen TC4056A drauf, an dessen Pin 7 kann ich den Ladezustand messen (wird geladen = ca. 1,1V / fertig geladen = ca. 3,6V), das sollte ein Low/High ergeben, aber die Ladeschaltung lädt den Akku auch, wenn ich den Pro Mini mittels Ausschalter deaktiviert habe (beabsichtigt) und ich wollte/sollte Spannung an den Pins des ausgeschalteten µC vermeiden.

Meine Idee, bei der ich wieder eure Hilfe brauche: Am Pro Mini wird Pin D2 als Input, mit Internal Pullup, gesetzt, diesen wollte ich mittels Transistor mit GND verbinden und den Transistor mit dem Pin 7 des TC4056A schalten. Um zu erkennen, dass überhaupt eine Ladung stattfindet, wollte ich die gleiche Logik mit einem 2. Transistor und der Ladespannung prüfen und beides kombinieren.

Hier meine Fragen:

  • Ist das mit Transistoren als Schalter machbar?
  • Welche Art sollte ich nehmen (PNP oder NPN)?
  • Brauche ich einen Vorwiderstand?
  • Auf welche Werte sollte ich bei der Auswahl des Transistors achten?
  • Wenn 1. nicht zutrifft, was würdet ihr mir dazu vorschlagen?

Ich habe einen Satz verschiedener Transistoren vorrätig und einen Multitester, die restlichen Werte suche ich mir dann über die Datenblätter zusammen, aber wenn mir jemand einen Transistor-Typ nennen kann, schau ich mal ob ich den da habe.

Ich hoffe ich habe es verständlich dargestellt, ansonsten kann ich euch noch ein Fritzing der Schaltung liefern.

Edit: Ich hab mit Transistoren bisher noch nicht gearbeitet, daher bitte ich um Nachsicht. :wink:

Gruß
Jörg

Wozu benötigst Du einen Transistor? Nach meinem Verständnis kannst Du CHRG direkt mit dem ProMini-Eingang mit internem PullUp-Widerstand verbinden.

agmue:
Wozu benötigst Du einen Transistor? Nach meinem Verständnis kannst Du CHRG direkt mit dem ProMini-Eingang mit internem PullUp-Widerstand verbinden.

Hi,
darauf hatte ich auch schon spekuliert, aber ist der Pullup denn auch aktiv wenn der ProMini ausgeschaltet, also komplett deaktiviert ist?

In manchen Dingen tu ich mich etwas schwer, aber ich frag lieber nach als magischen Rauch zu erzeugen. :wink:

Ohne das Dabla gelesen zu haben, und so aus dem hohlen Bauch heraus, würde ich keinen pullup aktivieren, sondern einen recht grossen Widerstand in die Signalleitung machen. Wie groß, musst du testen, so dass halt 3,6V noch als high zuverlässig erkannt wird.
Da fließt dan ein so kleiner Strom in den ausgeschalteten uC, ich kann mir nicht vorstellen, das der dadurch hops geht.
Ich würde die 3€ für nen pro mini setzen. Ratschläge ohne Gewähr.

In manchen Dingen tu ich mich etwas schwer, aber ich frag lieber nach als magischen Rauch zu erzeugen.

Im Moment frage ich mich noch, was du "wirklich" erreichen möchtest.

Der Pro Mini ist wahrlich der energiesparendste aller Arduinos.
Aber für den Betrieb an einem LiPo4 Akku ist ein nackter ATMega328P auch sehr praktikabel.

Seine Spannungsversorgung kann er ohne externe Beschaltung messen.
Er muss nie abgeschaltet werden, sondern Tiefschlaf reicht völlig.


aber ist der Pullup denn auch aktiv wenn der ProMini ausgeschaltet, also komplett deaktiviert ist?

Die Frage tut mir schon ein klein wenig weh.
Und lässt mich vermuten, dass da noch mehr logische Problem im Hintergrund lauern.

wapjoe:
Hi,
darauf hatte ich auch schon spekuliert, aber ist der Pullup denn auch aktiv wenn der ProMini ausgeschaltet, also komplett deaktiviert ist?

Das ist nicht relevant, da /CHRG und /STDBY nach GND schalten. Ich sehe da keine Gefahr von Rauch. Einen Angstwiderstand von 1 kOhm kannst Du ja mal dazwischenschalten und dann über den Spannungsabfall den Strom bestimmen.

ElEspanol:
Ohne das Dabla gelesen zu haben, und so aus dem hohlen Bauch heraus, würde ich keinen pullup aktivieren, sondern einen recht grossen Widerstand in die Signalleitung machen. Wie groß, musst du testen, so dass halt 3,6V noch als high zuverlässig erkannt wird.
Da fließt dan ein so kleiner Strom in den ausgeschalteten uC, ich kann mir nicht vorstellen, das der dadurch hops geht.

Das Datenblatt was ich gefunden habe ist zu 90 % in chinesisch, der Rest sind Zahlen.

Ich würde die 3€ für nen pro mini setzen. Ratschläge ohne Gewähr.

Ja klar ist das verschmerzbar und Ersatz ist eh da, bzw. unterwegs, aber ich hätte es am liebsten zerstörungsfrei :wink:
Ich taste mich da aber mal ran.

combie:
Im Moment frage ich mich noch, was du "wirklich" erreichen möchtest.

Ich möchte die Schaltung möglichst zerstörungsfrei zum Laufen bringen, mit dem Nano hat es ja schon geklappt, jetzt möchte ich es mit dem ProMini realisieren und ein paar Extras einbauen.

Die Lade-Erkennung soll im Display angezeigt werden, d.h. sobald an Pin 7 des TC4056A die Spannung (ca. 3,6V) anliegt, soll das Display ein Icon wechseln oder ein anderes Feature ausführen. Da der Pin (TC4056A) während dem Ladevorgang ca. 1,1V ausgibt, wird der Zustand ob geladen wird oder nicht, stets LOW sein, nur wenn die Ladung beendet ist gibt Pin 7 3,6V aus.

Um den Ladevorgang zu erkennen wollte ich am Pro Mini die Spannung vom USB-Serial (CP2102) zum LiPo-Charger prüfen, z.B. an Pin D3 wird HIGH. Der Zustand "Fertig geladen" soll am D2 des ProMinis vom TC4056A erkannt werden.

Der Pro Mini ist wahrlich der energiesparendste aller Arduinos.
Aber für den Betrieb an einem LiPo4 Akku ist ein nackter ATMega328P auch sehr praktikabel.

Für nen nackten µC bin ich noch nicht so weit, können wir gerne mal später drüber reden, besonders da ich mit Streifenleiterbahnplatinen arbeite und nicht sonderlich viel Platz im Gehäuse habe.

Seine Spannungsversorgung kann er ohne externe Beschaltung messen.
Er muss nie abgeschaltet werden, sondern Tiefschlaf reicht völlig.

Der Akku speist einen Step-Up/Step-Down Konverter und der versorgt den ProMini und die restliche Schaltung mit +5V (das Nextion-Display braucht stabile 5V), bis zu einer Akkuspannung von 2,5 V. Den Akku wollte ich aber nicht unter 3,6V entladen, in der jetzigen Form wird der µC immer mit nahezu 5V versorgt und dann bringt m.E. die interne Messung der Spannungsversorgung nichts, oder sehe ich das falsch?

Die Planung ist aber noch nicht abgeschlossen, ich könnte natürlich den ProMini direkt vom Akku und den Rest vom Step-Up versorgen lassen, aber bringt das Vorteile?

Ich poste später noch ein Fritzing der Schaltung, muss nur die Bauteile noch benennen.

Edit: Mit dem Tiefschlaf werde ich mich noch befassen, um den Verbrauch des ProMini mach ich mir keine großen Gedanken, der Stromfresser wird eher das Display sein, ich kann dir grad nicht sagen wie viel es ist, 10 mA waren es bestimmt. In Verbindung mit dem Nano hatte ich mich für die Variante mit dem Ausschalter entschieden und die einfach übernommen.
Edit-Ende


Die Frage tut mir schon ein klein wenig weh.
Und lässt mich vermuten, dass da noch mehr logische Problem im Hintergrund lauern.

Logisch ist bei mir noch einiges im Argen, ich mach das als Hobby und Spaß an der Sache, bin aber noch weit am Anfang. Einiges kann ich mir logisch erklären, einiges ist mir aber noch zu hoch.

agmue:
Das ist nicht relevant, da /CHRG und /STDBY nach GND schalten. Ich sehe da keine Gefahr von Rauch. Einen Angstwiderstand von 1 kOhm kannst Du ja mal dazwischenschalten und dann über den Spannungsabfall den Strom bestimmen.

Ah jetzt verstehe ich, nicht die Pins 6 und 7 geben die Spannung aus, sondern da liegt die Restspannung der LEDs , jeweils über einen 10KOhm, an und die wird wohl über den Chip an GND abgeleitet. Sehe ich das richtig?

Na gut, das teste ich mal, hab ja noch Nachschub hier. :wink:

Edit: Pin 7/CHRG werde ich wohl so auslesen können, um den Zustand "Fertig geladen" zu erkennen, aber den Zustand "wird geladen" wollte ich über die Spannungsversorgung erkennen lassen, die anliegenden 5V sind für den ausgeschalteten ProMini garantiert zu viel. Hast du dafür eine Idee?

Hier mal meine gemessenen Spannungen am LiPo-Charger:

Akku wird geladen
TC-Pin 7 (CHRG): 1,12V
LED1+: 4,95V
LED1-: 3,12V

TC-Pin 6 (STDBY): 2,61V
LED2+: 4,95V
LED2-: 2,61V

Akku fertig geladen
TC-Pin 7 (CHRG): 3,65V
LED1+: 5,06V
LED1-: 3,64V

TC-Pin 6 (STDBY): 0,92V
LED2+: 5,06V
LED2-: 2,42V

Edit-Ende

Hier sind noch die Fritzings:

Ergometer ProMini - Komplett.png
Komplette Schaltung

Ergometer ProMini - Detailansicht.png
Detailansicht der Hauptplatine

Edit: Das ist die ursprüngliche Planung zzgl. der "Lade-Fertig-Erkennung" mit 1KOhm.

wapjoe:
Sehe ich das richtig?

Ja.

Zum Laden kann ich leider nichts beitragen :frowning:

agmue:
Ja.

Zum Laden kann ich leider nichts beitragen :frowning:

Mein logisches Denkvermögen ist zwar manchmal, durch das ein oder andere Bier ;), etwas blockiert, aber fällt mir da grad was ein:

Wenn ich die LEDs auslöte, die ich im geschlossenen Gehäuse eh nicht brauche, sollte ich doch am TC4056A an den Pins 6 und 7 eine reine Verbindung zu GND messen können. D.h. mit INPUT_PULLUP an den ProMini Pins D2 und D3 sollte ich doch ein lupenreines LOW erhalten und kann damit beide gewünschte Zustände erkennen, ohne mir Gedanken über irgendwelche Spannungen/Ströme am ausgeschalteten Pro Mini zu machen?

Was meinst du/ihr dazu?

wapjoe:
Was meinst du/ihr dazu?

Richtig!

wapjoe:
Was meinst du/ihr dazu?

in deinem Fall geht das. In Fällen wo galvanisch getrennt sein soll, ersetzt man die Led einfach durch Optokoppler

agmue:
Richtig!

Ok danke, ich teste es wenn es nicht mehr zu heiß zum löten ist :wink:

ElEspanol:
in deinem Fall geht das. In Fällen wo galvanisch getrennt sein soll, ersetzt man die Led einfach durch Optokoppler

Guter Vorschlag, halte ich für mal im Hinterstübchen.