Stromverbrauch Schaltung mit Bewegungssensor

Hallo,
hab mal ne Frage die nichts mit Geocaching zu tun.

Die Firma wo ich arbeite, hat extern eine Platine entwickeln lassen.
Auf der Platine befindet sich ein PIC16lf1503, ein Bewegungssensor (BMA 250 von Bosch), ein Lichtsensor und 2 LEDs.
Die Platine wird von 2 AAA Batterien betrieben
Im Ruhezustand soll der Lichtsensor + LEDs inaktiv sein.
Jetzt messen wir im Ruhezustand einen Verbrauch von 500 microA, der Bewegungssensor ist dabei aktiv.
Ist der Verbrauch normal?
Wer verbraucht mehr, der PIC oder der Bewegungssensor?

Problem ist, das die Batterien so nach 3 Monaten leer sein werden, wir streben aber eher 12 Monate an.

Laut Datenblatt hat der BMA 250 einen typischen Stromverbrauch von 139myA (oder deutlich weniger, je nach Modus). Da wird also ein anderer Schaltungsteil Strom ziehen.

Ohne Schaltung und Firmware-Sourcen kann man da wenig sagen... der Prozessor kann bei ungeschickter Programmierung vergleichsweise ordentlich Leistung verbraten.

MaJA

Mir gehts jetzt nicht darum die exakte Fehlerquelle herraus zu finden.
Der externe Entwickler behauptet halt, man könnte den Strom nicht weiter reduzieren.
Und das zweifel ich im Moment an.

Der BMA250 verbaucht im Low-Power-Modus sogar nur 7 microA, laut Datenblatt.

Was meint ihr denn wieviel der PIC minimal verbraucht, wenn er mit dem BMA250 überprüft ob Bewegung herscht?
Schaltung und Quellcode kann ich nicht mit dienen.
Aber ihr müsstet doch Erfahrungswerte haben, wieviel bzw. wie wenig so ein PIC bei so einer Nutzung benötigt.

Kurze Funktionsbeschreibung:
Die Platine prüft dauernd ob Bewegung vorliegt.
Liegt Bewegung vor, überprüft der Lichtsensor ob Helligkeit vorhanden ist.
Ist keine Helligkeit vorhanden, gehen die LEDs (inkl. Treiber) an.

Mit PICs hab ich keine Erfahrung. Mit einem AVR Attiny (dürfte ähnliche Klasse sein wie der PIC) schon. Da läuft bei mir seit Juni 2010 (also jetzt im 4. Jahr) eine Schaltung, die nix macht als 1s schlafen, aufwachen, 1ms lang mit ca. 4mA eine ultrahelle grüne LED leuchten lassen und wieder von vorne anzufangen.

Das ganze gespeist aus 2 Stk. AAAA-Zellen (zwei von sechs Zellen aus einer 9V-Batterie). Das Teil blinkt seit drei Jahren (inzwischen merklich schwächer werdend) vor sich hin, Batteriespannung noch ca. 2.5V. Dabei wird die Selbstentladung das größere Problem sein als der Stromverbrauch.

Du schreibst nicht, wie schnell die Reaktionszeit des Geräts sein soll. Ohne jetzt tiefer in die Materie einsteigen zu wollen (zu Deutsch: ins Blaue reinspekuliert) müsste es möglich sein, den PIC die allermeiste Zeit schlafen zu lassen und nur aufzuwecken, wenn der Bewegungsmelder loslegt. Selbst wenn man den Bewegungsmelder pollen muss (keine Lust, Datenblätter genau zu studieren), könnte man den PIC schlafen legen und ein paar mal pro Sekunde aufwecken und nachsehen, ob der Bewegungsmelder angeschlagen hat. Sowas ist ein paar Taktzyklen zu machen und braucht daher minimal Strom, selbst wenn man es etliche Male pro Sekunde macht.

Mein erstes Reaktivlicht (Anfang 2010 gebaut) hat noch die erste Batterie (allerdings eine CR123 Lithiumzelle) und läuft seitdem klaglos. Bei Tag wacht es alle 8s auf und stellt fest, ob es noch Tag ist. Wenn nicht, geht es in den Nachtmodus und schaut alle 125ms, ob jemand mit der Taschenlampe rumfunzelt. Wenn es zu lange hell bleibt, geht es wieder in der Tagmodus. Die Batterie ist in den drei Jahren von 3.1V auf 3.0V runtergegangen, ich rechne mit noch ein paar Jahren Betrieb. Das Teil steht im Kleiderschrank und blinkt jedesmal erschreckt (und hell!) los, wenn jemand die Tür aufmacht. Da wird also von der LED immer mal wieder Saft gebraucht.

Langer Rede kurzer Sinn: in eurem Gerät ist in meinen Augen irgendwo Bockmist drin.

MaJa

1. Messen
2. TeamAdolzfurts Vorschlag
3. Kannst Du das auch umdrehen? Der Bewegungsmelder wird nur aktiviert, wenn es dunkel ist. Wahrscheinlich reicht es, alle paar Sekunden nachzuschauen, ob es dunkel ist. Das geht fast ohne Stromverbrauch. Und wenn es dunkel ist, wird der Bewegungssensor dauerhaft oder in geeigneten Abständen eingeschaltet und abgefragt.

<vorsicht off-topic>
Mich wundern die ganzen Beiträge fast schon - einen echten Bewegungssensor bekommt man doch gar nicht sinnvoll mit Batteribetrieb hin ?! Zum experimentieren habe ich mir einen Osram-PIR-Sensor (den mit den 3 LED´s) gekauft, um mal zu sehen, ob das hinkommt.
Ansosnten messe ich bei meinen Microcontroller-Werken irgendwie immer Verbräuche von um die 1mA (bei 3-5V - natürlich ohne irgendwelche Wandlung ...). Mal nur ein halbes, mal 1,5mA - natürlich alles im jeweiligen "Ruhemodus" !!
Ich bin für Caching-Stationen konsequent dazu übergegangen, dass der Cacher den Strom mit zur Station bringt.
</vorsicht off-topic>

Viel Glück bei dem herausfinden !! Wenn es klappt, melde Dich mal hier - vielleicht versuche ich mich dann auch mal an einer "Bewegungsstation" - dann aber mit AVR (mein bevorzugter yC).

Gruß

Finckenbande schrieb:

<vorsicht off-topic>
Mich wundern die ganzen Beiträge fast schon - einen echten Bewegungssensor bekommt man doch gar nicht sinnvoll mit Batteribetrieb hin ?! Zum experimentieren habe ich mir einen Osram-PIR-Sensor (den mit den 3 LED´s) gekauft, um mal zu sehen, ob das hinkommt.
Ansosnten messe ich bei meinen Microcontroller-Werken irgendwie immer Verbräuche von um die 1mA (bei 3-5V - natürlich ohne irgendwelche Wandlung ...). Mal nur ein halbes, mal 1,5mA - natürlich alles im jeweiligen "Ruhemodus" !!
Ich bin für Caching-Stationen konsequent dazu übergegangen, dass der Cacher den Strom mit zur Station bringt.
</vorsicht off-topic>

Zum Vergrößern anklicken....

Die Chips, die in Smartphones eingebaut werden, sind schon ziemlich gnadenlos auf Stromsparen optimiert, und der erwähnte Beschleunigungsmesser ist so einer. Der braucht laut Datenblatt wirklich nur Microampere im Betrieb. Es gibt z.B. auch sehr sparsame Luftdrucksensoren u.ä.

Stromsparende Schaltungen zu bauen (und zu programmieren), ist auch nicht ganz einfach. Da muss man dann auch im "Schlafmodus" die Pullup-R abschalten, die sonst je nach anliegendem Pegel mal eben paar hundert Microampere pro Stück verbraten... kann sich böse summieren.

MaJa

Ich bin ja der Meinung, einstellige µA (warum findet eigentlich niemand dieses Zeichen auf seiner Tastatur ? Ist bei den meisten Menschen unten auf dem m mit drauf) sollten bei so einer Anwendung mit so ziemlich egal welchem Controller hinzukriegen sein.

Allerdings bedingt sowas den Einsatz von Hirn bei Schaltungsentwicklung und Softwareentwicklung, und wie ich immer so gerne sage: Hirn ist bei den meisten Lieferanten nicht im Produktportfolio vorhanden oder kostet wenn vorhanden dann deutlich extra, was wiederum die meisten Kunden nicht bezahlen wollen.

Aber ohne Hirn landet man dann schnell bei einstelligen mA

Ich hab dem Herrn mal eine PN geschrieben und angeboten mein Hirn gegen Geld zu vermieten, ansonsten per Kristallkugel ähnliche Dinge vermutet, wie sie meine Vorgänger auch schon schrieben.

chrysophylax.

Wer sich mit dem Thema "extremes Stromsparen mit uCs" beschäftigen will, soll sich etwas zeit nehmen und die Freds zum Thema Reaktivlicht und auch ewiger Blinker lesen.
Da werden sehr viele Tips gegeben.

Ich hab diverse elektronische Stationen mit Attiny84 im Feldeinsatz, die auf Erschütterung reagieren und die alle einen Ruhestrom deutlich kleiner als 10 micro Ampere haben. Übrigens, wenn man einfach nur Erschütterung feststellen will, dann ist der Erschütterungssensor http://www.conrad.de/ce/de/product/185232/Vibrations-Sensor-360-JWR-001-02 sehr hilfreich.

Zeikos schrieb:

Kurze Funktionsbeschreibung:
Die Platine prüft dauernd ob Bewegung vorliegt.
Liegt Bewegung vor, überprüft der Lichtsensor ob Helligkeit vorhanden ist.
Ist keine Helligkeit vorhanden, gehen die LEDs (inkl. Treiber) an.

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Die LEDs sollen also nur dann angehen wenn es gleichzeitig dunkel ist und das Ding bewegt wird.

Da würde ich erst auf Helligkeit prüfen, weil das vermutlich weniger Strom verbraucht, und dann erst den Bewegungssensor aktivieren wenn Dunkelheit erkannt wurde.

Der meiste Strom lässt sich damit sparen das man die Intervalle und Dauer mit denen Helligkeit und Bewegung gemessen werden auf das notwendigste reduziert und in den pausen alles in den Modus mit dem geringsten Stromverbrauch herunterfährt.

Also nur so häufig und lange messen wie es unbedingt notwendig ist um die gewünschten Reaktionszeiten einhalten zu können.