Witam wszystkich forumowiczów i zwracam się do was o poradę. Jestem w trakcie realizacji systemu bezprzewodowych czujników które mają wysyłać pomiary do głównedo urządzenia centralnego(Master) a ten ma te wyniki wysyłać do PC rysując wykresy. Głównym założeniem projektu jest skalowalność i oczywiśie cena bo wszystko idzie z mojej kieszeni. Wcześniej temet ten poruszałem na elektrodzie ale kolega Mirek polecił mi to forum więc dlaczego nie zapytać. Do rzeczy:
Mój plan zakłada:
- zasilanie bateryjne bo wiadomo komunikacja bezprzewodowa
- wykorzystanie transceiverów RFM73(2,4GHZ) firmy HopeRF
- potrzebny jest również mikrokontroler sterujący o niskim poborze prądu.
- czujniki DS18B20 w przyszłości może jeszcze inne.
- Język C
- projekt Eagle

Kolejne wnioski dotyczące realizacji projektu:
- mikrokontroler sterujący to Atmega 88PA z funkcjami oszzędzania energii(save mode 0.8uA)
- zasilanie w układzie Slave to akumulatorek Li-Jon 3.6V ze stabilizacją przez LDO MCP1700 do 3V.
- zasilanie w układzie Master z USB - dalej na 3V3 przez FT232.
- funkcja programowania układu SLAVE za pomocą układu MASTER
- w planach czujnik zalania i może oświetlenia

Zasadę działania obmyśłiłem nastęująco. Pomiar temperatury - sprawdzenie czy jest inna niż z wcześniejszego pamiaru - jeśli tak to rozkaz wysłania jeśli nie to czeka. Czas tak co 30 s pomiar. Oczywiście Master tylko nasłuchuje a moduły bezprzewodowe co jakiś czas nadają.

Przestudiowałem notę RFM z czego wynikają takie wiadomości:
Standby-I current 50 uA
Standby-II current 330 uA
TX Current 23 mA
RX Current 22 mA
Power Down current 3 uA

Próbowałem oszacować średni czas pracy na przykładowej baterii CR2477(3V) 950mAh. Szacowania zrobiłem dla układu RFM73 i low power MSP430(ative mode 220uA).
Przyjąłem dla RFM czas przejścia od stanu uśpienia po przez transmisje do kolejnego uśpienia rzędu 200us (nie wiem czy dobrze). Zakładając taką transmisję raz na 30 s przy prądzie 23mA wyszło 0,5mA na h. To jest jakieś 70 dni pracy na baterii. Do tego dojdzie MSP430 , jednak w ciągłym trybie aktywnym weźmie jakieś 13mA na h co bardzo obniża czas pracy. Ma on wiele trybów oszczędzania - ale nie wiem czy jest możliwość w takim trybie aby działał timer i np. budził mikrokontroler co 30s.?

Co o tym sądzicie?

Radzę ostrożnie podchodzić do "reklam". Pozostań przy AVR skoro go dobrze znasz albo zrób rzetelne porównanie, bo active supply current zależy od częstotliwości i napięcia zasilania. Ja proponuje np. ATMEGA88PA w trybie power down z włączonym watchdogiem (przerwanie lub reset co ~8s) co da przy 3V prąd 5uA. Po wybudzeniu lub resecie praca na wewnętrznym oscylatorze RC 8MHz (prąd przy 3V <2,2mA), chyba, że ze względu na transceiver procesor będzie się długo nudził, wtedy może lepiej 1MHz (prąd przy 3V <450uA). Wewnętrzny oscylator oznacza szybką gotowość mikrokontrolera do pracy, bo już po 6 cyklach zegara. Dodatkowo należy wyłączyć wszystkie nieużywane peryferia. Podpowiem jeszcze, że preskaler można zmieniać podczas pracy programu i zmieniać szybkość pracy w zależności od tego co akurat program robi.

_________________
Dragonus Cracovus: Biomagia

może RFM22B/23B, ma czujnik temperatury,

generalnie czarno widzę rfmy, bo szarpnięcia z baterii pastylkowych 20 - 30 mA co 30s
to na moje doświadczenia (niewielkie) są zabójcze i o 70 dniach nie ma mowy,
ale niedługo przeprowadzę doświadczenia na rfm70 to dam znać,
teraz na cr2032 nadawanie kilka razy dziennie wygląda, że skończy się po ok. miesiącu,
używam atmegi88pa, no i bez czujnika temperatury

Ja spróbuję układy tellecontrolli ( nadawanie ok. 3 - 5 mA ), bo chciałbym układ który
długo wytrzyma na cr2032

ja się zapytam z ciekawości po co ci wysyłać info o temperaturze co 30s ???? chyba że to jakiś specyficzny projekt do pomiaru temperatury procesów w których ona bardzo szybko się zmienia ....

czy to chodzi o typową temperaturę otoczenia. Wtedy pomiar można robić co kilka nawet kilkanaście minut - więc i nadawanie będzie o wiele rzadziej i bateria dłużej przeżyje.

Poza tym - jeśli czujniki mają TYLKO wysyłać temperaturę to czemu właśnie nie użyć jednokierunkowych par modułów nad/odb jak te Telecontrolli - zaletą ich właśnie będzie mniejsze szarpanie prądu.

_________________
zapraszam na blog: http://www.mirekk36.blogspot.com (mój nick Skype: mirekk36 ) [ obejrzyj Kurs EAGLE ] [ mój kanał YT TV www.youtube.com/mirekk36 ]

Dla ciekawych, znalazłem ciekawe opracowanie bezprzewodowej transmisji rozproszonej http://www.et.put.poznan.pl/attachments ... Zdunek.pdf z fajnym opisem, oraz analizą.

Przepraszam że dopiero teraz odpisuję, ale jestem nowy na forum i myślałem że dostanę maila o odpowiedzi, widocznie zapomniałem zaznaczyć ptaszka. Tym czasem sprawy się trochę u mnie posunęły. Nad/Odb Telecontrolli też nie są złym pomysłem ale jakoś nie brałem ich pod uwagę bo mi się skończyła próbka książki w tym miejscu:) Jenak moduły RFM73 pomijając że są tańsze zapewniają chyba lepszą jakość transmisji w kwesti zakłóceń czy kolizji(Auto re-transmission and auto acknowledge give reliable link without any MCU interference.) Też właśnie się bałem skoków w poborze prądu których bateria może nie przeżyć zbyt wiele.
Co do temperatury to założenia są takie żeby sprawdzać odczyt z czujnika o 30s czy 1minutę i dopiero w razie różnicy w stosunku do wcześniejszego pomiaru dokonać trannsmisji.
Przygotowałem wstępne schematy i parę pytań które mnie nurtują. Pomożecie mi je rozwikłać?
Oto one:
1 Czy przy jednoczesnym podłączeniem interfejsu SPI i ISP nie wystąpi konflikt przy programowaniu? Czy zastosowana przeze mnie zworka odłączająca zasilanie od RFM w tym celu pomoże?
2 Jakie zasilanie bateryjne zastosować za w miarę rozsądną cenę?
3 W układzie master muszę uzyskać napięcie zasilania z zakresu 3,3V - 3,6V - czy dobrze dobrałem rezystory do układu LM317 czy jeszcze coś do niego dołączyć - jakieś diody?
4 Czy w obu modułach powinienem zastosować kwarc zewnętrzny - czy wystarczy wewnętrzny RC?
5 Jak dodatkowo zapewnić funkcjonalność ładowania programu przez ft232 - jak podłączyć do niego ISP?
6 Układ ft232 jest bardzo malutki - czy będę w stanie ręcznie go przylutować?
7 Nie wiem jeszcze czy nie będę miał problemów z poziomami sygnałów programując przez stk200 zasilany 5V

zworka zasilania nic ci nie da, bo wiszące piny też mają jakąś pojemność czy rezystancję mogącą zakłócać SPI podczas programowania , choć
wcale tak być nie musi , niemniej lepszym rozwiązaniem jest zastosowanie multiplexera np 74HC4053

_________________
Zbuduj swój system [url=https://helion.pl/ksiazki/w-labiryncie-iot-budowanie-urzadzen-z-wykorzystaniem-ukladow-esp8266-i-esp32-andrzej-gromczynski,wlablo.htm#format/d]IOT[/url]

A jak bym zastosował szeregowo paluszki 3xAAA = 3,6V dla modułu Slave. Na takich paluszkach jeżdżą nawet samochody RC więc muszą mieć dużą wydajność - a jak się rozładują w razie błądnych ustawień programu to łatwo naładować(mam ładowarkę).

trwa test:

rfm70, atmega88pa, bez czujnika temperatury,
budzona timerem co minutę nadaje i po otrzymaniu
potwierdzenia usypia
bateria CR2032,
125h i jeszcze działa, jestem mile zaskoczony
napięcie: 2,84
przy nadawaniu: 2.43

ale ja mogę teoretycznie spadać do 1.9V,
czujnik Ci na to raczej nie pozwoli,
za to weźmie dodatkowe 9mA

rfm22b (z czujnikiem temperatury),
na małych odległościach (na max pobiera 80 mA)
pracowałby do 1.8V, (przy baterii ok. 1000mAh)
trochę by popracował

Ja bym powiedział, że może zamiast 3xAAA to lepiej jakąś baterie z telefonu, mniejsze wymiary, szybsze ładowanie (można bez problemu prądem 1-1.5C i nic złego im się nie dzieje)

_________________
sig off ;(

Wielkie dzięki za rezultaty pomiarów. DS18B20 zasilany jest przedziałem 3V-5,5V więc musiał bym raczej zastosować stabilniejsze źródło energii. Co o pomyśle wyżej 3xAAA np 3xPentagram Infinity 1000mAh. A baterii do telefonu jest masa: mogę prosić o konkretny model w rozsądnej cenie?

a czy to nie rozwiązywałoby Twoich problemów?
http://sklep.atnel.pl/pl/p/ATB-USBASP-OEM/39
ale to już Mirek musiałby zerknąć na ten temat, bo ja to zielony jestem

Konkretny model baterii - mówisz i masz:D
http://allegro.pl/oryginalna-bateria-no ... 75861.html
albo taka http://allegro.pl/oryg-bateria-nokia-bp ... 76409.html
1500 mAh starczy na długo.

A tak na serio to każda się nadaje - byle oryginalna, podróbek się nie chwytaj.
Z moich obserwacji najlepsze ma nokia i samsung.

_________________
sig off ;(

Ok to problem baterii już chyba mam z głowy - zastosuję jakąś od komórki na 3,7V o pojemności 1000-1500mAh. Co z innymi pytaniami?

Co sądzicie o tej pajęczynie? Zastosowałem multiplexery 74HCT4053. Dwa dlatego że chciałem dodatkowo wyprowadzić sygnał do programowania zewnętrznych układów po USB. Czy dobrze podłączyłem dip-switche? Załączam informacje z noty. Bardzo proszę o pomoc

Twoja pajęczyna znacznie utrudnia analizę.
1. Dla pracy cyfrowej VEE podłącz do masy a nigdy do VCC (dla analogowych sygnałów tam podłączasz napięcie ujemne względem masy)
2. Jak masz zasilanie 3,3V to wybierz 74HC a nie 74HCT. Seria HCT odpowiada układom TTL 5V. Sprawdź sobie.
3. To złącze J2 nie ma linii 3V3 i GND

_________________
Dragonus Cracovus: Biomagia

Poprawiłem wykazane błędy. A co do pinów J2 to mają służyć do programowania układów SLAVE które już są zasilane bateryjnie więc po co wyprowadzać jeszcze piny 3V3 i GND? Widziałem jeszcze w nocie ft232 ferrite bead - czy muszę to stosować?

no no no - pewnie nie wyprowadzaj GND tylko dalej tzn później nie dziw się dlaczego coś ci nie działa. Zawsze się zastanawiam jak można wpaść na pomysł żeby nie łączyć GND dwóch układów które mają w jakikolwiek sposób ze sobą współpracować ... No ale czasem ktoś musi sobie coś spalić żywym ogniem żeby na własnym błędnym doświadczeniu zrozumieć jak ważne jest łączenie mas

_________________
zapraszam na blog: http://www.mirekk36.blogspot.com (mój nick Skype: mirekk36 ) [ obejrzyj Kurs EAGLE ] [ mój kanał YT TV www.youtube.com/mirekk36 ]

Nie masz doprowadzonego +zasilania do U2 i U3. Dobrze radzę nie ciągnij GND ani 3V3 przez cały schemat tylko użyj symboli zasilania. Już to znacznie poprawi czytelność całości. Pewnie korzystasz z Proteusa, ale i tak oglądnij KURS EAGLE. Wskazówki, które tam znajdziesz dotyczą każdego programu, a nawet rysowania na kartce.

A po co tyle dip-switchy czy będziesz przełączał po jednej linii czy wszystkie na raz? Linie Sn też powinny mieć rezystor podciągający, a nie wisieć w powietrzu gdy dip-switch jest otwarty.

_________________
Dragonus Cracovus: Biomagia

Dokonałem kolejnych poprawek wedle udzielonych wskazówek. Żeby nie robić zamieszania zaktualizowane schematy wrzucam do pierwszego postu. I proszę was o dalsze porady. Jak to wygląda z FT232 i resetem mikrokontrolera programowanego - czy nie za dużo mam tam połączeń? Rozumiem że układ FT232 konfiguruje się przez modyfikację jego EEPROM ? Układ ft232 jest bardzo malutki - czy będę w stanie ręcznie go przylutować?

J3 nie ma GND, a VCCIO (U4) ma być dołączone do 3V3, a nie VCC, bo wszystko zasilacz z 3,3V. Wyciągnij VDD i GND procesora, bo mogą być niespodzianki. Do lutowania układów SMD dobrze mieć topnik (ewentualnie kalafonie).

_________________
Dragonus Cracovus: Biomagia

Naniosłem kolejne poprawki. Tak pamiętałem o ukrytuch pinach uC Atmega i podałem na nie 3V3. Czy reszta jest dobrze połączona? Jak w układzie Slave podłączyć diody sygnalizacyjne żeby nie pobierały za dużo prądu?

ja tak się tylko zastanawiam - bo wątek się ciągnie, i dobrze - ale ....

ale czy warto aż tak utrudniać sobie życie i stosować multiplekser do podłączenia RFM70 ???? czy to konieczne ?

ja tam miałem zawsze bezpośrednio podłączone i ani razu nic się nie stało a jak bym miał się zaprzeć i obawiać, że w trakcie programowania procka zacznie gadać RFM to wolałbym ew (jak już, na mega upartego) zworką podłączać na siłę pin CS (Chip select) do VCC na czas programowania.... i po co multiplekser wtedy ?

ale jak mówię i bez tego żaden ani RFM12 ani RFM70 nie sprawił mi nigdy żadnych problemów podczas programowania procka - a uwierz mi, że piszą biblioteki od podstaw walczyłem z tym kilka ładnych miesięcy a procki to już myślałem że przekroczę liczbę dopuszczalnych cykli programowania FLASH'a tyle razy wałkowałem wszystko

_________________
zapraszam na blog: http://www.mirekk36.blogspot.com (mój nick Skype: mirekk36 ) [ obejrzyj Kurs EAGLE ] [ mój kanał YT TV www.youtube.com/mirekk36 ]

Jak się zastanowić to dobry plan. Zauważmy, że w układzie Slave nie trzeba odłączać Atmegi od złącza, bo po co. Jeśli w dip-switchu dodasz jeszcze 1 pozycje to MOSI, MISO, SCK całkowicie odłączasz od RFM73. I tak robisz to manualnie, a nie automatycznie, a właśnie dlatego stosuje się te układy - linia E(74HC4053) jest połączona z linią RESET(ATMEGA). Jeżeli dodatkowo przyjmiesz najbardziej oszczędną pracę RFM73 - 3uA, ATMEGA48PA - 5uA to dodanie 74HC4053 zwiększy prąd znacząco (nie ma dokładnych danych dla 3,3V, ale można założyć że max 4uA), a to pobór prądu zwiększy o 50%. Jak sprawdzisz sobie że dip-switch nie jest potrzebny to wlutujesz 3 zworki i po kłopocie. Brakuje jeszcze na schemacie Slave połaczenia AVCC z VCC. LEDom sygnalizacyjnym to raczej programowo ograniczysz prąd stosując krótkie błyski, ale to zawsze dodatkowy pasożyt. A co z DS18B20 może zamiast do VCC, dołączyć to do wyjścia procesora i załączać zasilanie tego układu w końcu to dodatkowe 5uA.
W układzie Master wystarczą 2 dip-switche po 3 pozycje. Jeden odłącza procesor od programatora (aby zaprogramować procesor w układzie Slave), a złącze może być na stałe dołączone do FT232R, a drugi rozłącza procesor z RFM73.

_________________
Dragonus Cracovus: Biomagia

Polecam serię MAX4051, leakage currents na poziomie 1nA i mniej, zasilanie 1uA. Jest mnóstwo dostępnych kluczy micromocowych, wystarczy poszukać .

Po za tym dobry "markowy" gold dip swich kosztuje kilkukrotnie więcej niż klucz cmos.

Wszystkim dziękuje za cenną i bezinteresowną pomoc. Nawet nie wiecie jak wiele ona dla mnie znaczy. Poprawiłem układ Slave i podłączyłem ISP bezpośrednio. I sugierujecie żebym w układzie Master także zrezygnował z multiplexerów i połączył jedynie na dip switch'ach? Bo właśnie to był taki mój pomysł żeby zapewnić możliwość programowania na wiele sposobów.
To znaczy układ Master przez USB i programator STK200/300 czy jakiś inny.
Układ Slave przez programator albo przez układ Master(USB).
Wykasowałem także z układu Master przy złączu J3 podłączenie do zasilania ponieważ układ jest zasilany z USB a złącze to ma służyć do programowania Slave. Dobrze myślę?

Taniej wyjdzie na goldpinie podwójnym i zworkach. Zasilanie powinno być tylko z jednego źródła, a skoro Slave ma baterię to ją bym odłączył na czas programowania i zasilał wtedy z Mastera/programatora. Zwłaszcza, że program będzie dopiero powstawał.

_________________
Dragonus Cracovus: Biomagia

Wyrzuciłem multiplexery , czy tak jest lepiej? Tylko przy programowaniu Slave'a przes Master U1 też się będzie resetował czy tak może być?

Na schemacie Master4 masz błąd. Zamienione są RESET i SCK na gnieździe J3. Drugi procesor może się resetować nie zakłóci to programowania, bo pozostałe linie są odłączone. Użycie dip-switcha na zasilaniu Slave to dziwny pomysł, przecież wystarczy odłączyć 1 linię zasilania. Tam nie będzie gniazda baterii? Sprawę DS18B20 już omówiłem. Pamiętaj, że zawsze możesz do układu wrzucić rezystory 0R (nawet SMD 1206) i mieć 2 opcje do wyboru.

_________________
Dragonus Cracovus: Biomagia

Poprawiłem błędy. A co do zasilania DS'a z portu Atmegi to do końca nie jestem przekonany czy będzie to działało ponieważ posiłkując się danymi z noty:
DC Characteristics Output High Voltage to:
IOH = -20 mA, VCC = 5V max to 4.2V
IOH = -10 mA, VCC = 3V max to 2.3V
Nie ma w nocie wykresu więc nie wiem jakie będzie dokładnie napięcie dla 3,7V. A Ds18B20 potrzebuje min. 3V. A gdzie dokładnie dokonać połączeń zapasowych przez R0?
Czy na lini zasilania z USB warto dać mały bezpiecznik 500mA ?