Проект мега LED часов, нужны еще идеи

Обсуждаем цифровые устройства...
Аватара пользователя
ArtemKuchin
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 2277
Зарегистрирован: Вс апр 20, 2008 23:34:26
Откуда: Москва
Контактная информация:

Сообщение ArtemKuchin »

Понятненько. Пока ничего интересного не прочел из идей.

Однако вот проблему питания я возможно недооценил.

Итак, имеет 3 аккумулятора 2000 мА каждый, итого
6000 мАh
Т.е. их хватит на 6000 мА в течение 1 часа.
Это тупо и конечно неправда, но хоть что-то.

Теперь вопрос, а сколько это устройство будет есть?
1 Atmega64 TQPF - 40 мА
74hc595 - 6 мА (из 12, но активный всегда один)

Так как используется попиксельное сканирование, то всегда горит не более одного пикселя
1 LED - 25мА

РАДИО модуль - 20мА
Датчики температуры и влажности - 4мА

Для радио модуля взял макс ток пересылки данных, что разумеется не будет постоянно. Для датчика тоже взять макс ток, он он будет очень редко (1 раз в 5-10 сек),а в основном там менее 1мА. Но так как я много чего другого не считал, возьмем самое плохое. Для шифтов 595-х взят максимум.

Сумма: 40+6+25+20+4=95 мА
6000/95= 63 часов на одном заряде

Вот это, товарищи. ОБЛОМ! Мнее трех суток работы.
Конечно, тут с дисплеев не все чисто и с шифтами, так как не все пиксели горят постоянно. Многие в простое, т.е. постребление на экран еще уменьшится. Можно поотрубать все лишнее в атмеге, что, наверное сократит ее потребление, радио и метео части скорее всего жрут намного меньше, но ведт есть и другие элементы, которые жрут еще и батарейки вряд ли выдадут все 6000. В общем, пары недель, не говоря о месяце уже, не получить.
Чтобы получить месяц, надо чтобы потребление было в районе 8мА на все, что нереально.
Однако, даже если снизить частоту с 20 Мгц до 8 Мгц (чего может не хватить для нужной частоту обновления экрана), то потребление только одной атмеги будет в районе 9мА!

че делать, че делать :cry:
Долой идиотизм!
Реклама
Аватара пользователя
abc
Друг Кота
Сообщения: 3685
Зарегистрирован: Чт мар 20, 2008 01:06:40
Откуда: Севастополь

Сообщение abc »

Ох, Артем, теоретик вы наш...
Итак, имеет 3 аккумулятора 2000 мА каждый, итого 6000 мАh
вы че их, параллельно включаете ? Нет. А значит емкость остается 2А/ч. Поэтому смело делите ваши 63 часа еще на 3..
Реклама
Аватара пользователя
Migray
Потрогал лапой паяльник
Сообщения: 305
Зарегистрирован: Чт июн 07, 2007 12:05:08
Откуда: Санкт-Петербург, Россия
Контактная информация:

Сообщение Migray »

"Че делать, че делать..."

Совет номер раз - забыть про Атмегу.
Это проц для других игрушек.

Из маложрущих есть NEC (78K0R/Kx3, 78K0/Lx3), TI (MSP430xxx) ну и мелкочипы.
Причем имеются модели со встроенными часами реального времени, что при грамотном проектировании тоже помогает снизить потребление.

Совет номер два, уже приводился, - сменить индикатор на ЖК
Жрут мало, видно всегда, ну кроме абсолютной темноты.

Совет номер три - питание от сети, батарея только на случай отключения.
В светодиодных при этом нужно будет отключать индикацию, в ЖК - только ночную подсветку.


Про "1 LED - 25мА " забудь, при динамической индикации ток придется поднимать, иначе днем вообще ничего будет не видно.
Ну это сам увидишь и подберешь, при эксперименте.

Датчики температуры можно найти высокоомные, влажностью пока не интересовался.
Ток через датчик можно сделать небольшим, на выходе поставить операционник, ес-но на полевиках, маложрущий.

В общем есть над чем подумать, с чем поразвлекаться :)
Вообще проектирование низкопотребляющих приборов по своему очень даже увлекательная вещь. Удачи!
Аватара пользователя
Секретный кот
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 2106
Зарегистрирован: Ср сен 17, 2008 14:32:15
Откуда: Старые Васюки
Контактная информация:

Сообщение Секретный кот »

Migray писал(а):Про "1 LED - 25мА " забудь
Горячо поддерживаю, я бы взял минимум 100 мА... ну и остальное тоже весьма правильные замечания.
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Аватара пользователя
ArtemKuchin
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 2277
Зарегистрирован: Вс апр 20, 2008 23:34:26
Откуда: Москва
Контактная информация:

Сообщение ArtemKuchin »

Вообще я хотел аккумулятор поставить ИМЕННО параллельно и конвертнуть степ-ап конвертором до 5В (возможно до 3, смотря какая электроника получится в итоге)

Касательно LED - да, конечно чтобы засветить надо 100мА, без вопросов. Только вот на поле в 700+ LED будут гореть не 100% пикслей постоянно и не со 100% рабочим циклом (цикл может быть 0, 25,50,75). Реально, постоянно будут гореть около 20% пикселей с циклом 75%. Итак, постоянно гореть будет
154/768 * 0.75 = 0.15 пикселя, т.е. среднее
потребление экрана 15 мА

Теперь самое главное. Мозг. В принципе, можно ведь паралельно прорисовывать весь экран в нескольких сегментах. Потребление экрана это не сильно увеличит, а чип можно опустить по 4 Мгц, что даест потребление в 2.7мА (для мега64)

MSP430F249 - выглядит интересно, на 16Мгц ест 8мА, на 8 Мгц - 4 мА.
Вообще интересный девайс, однако чем его программировать? Среда разработки есть? Покупать за 500 баксов code composer как то мне не улыбается.

78K0/LE3 - тоже хорошая штука. Только я не понял, они бесплатно предлагают весь IAR скачать или только примочку, чтобы IAR мог компилить под их контроллеры?

Кроме этого у меня среды железной для этих контроллеров нет и если все покупать - часики золотые выйдут. Да и собственно, вся их экономия или за счет хилости ядра или за счет всяческих слип режимах, а у меня то устройство вечно бодрствовать будет. А тут же выигрыш не фонтан.

Попробуем так посчитать:
Мега64 на 4Мгц - 2.7 мА
Экран: 15 мА
На все остальное: 5мА
Итого: 23 мА
6000/23/24 = 10 дней работы. Уже не плохо, вроде.
Только вот часики придется внешние делать, что при смене батарейки не сбивалось ничего. Или как это это решить можно по другому? Типа БАЛЬШОЙ конденсатор?

Кроме этого, тут прозвучала интересная мысль дополнить это дело солнечными батареями.

Типа этих: http://www.futurlec.com/Solar_Cell.shtml

Тогда энергопотребление днем вообще должно покрываться за счет солнечной батареи, а ночью на экране держать миниум, цикл опустить до 25, что сделать потребление на экран в районе 5мА, можно еще и рисовать реже, все равно в темного глаз очень инерционен. Типа вспыхивать раз 20 в секунду и хватит.
Долой идиотизм!
Реклама
Аватара пользователя
ARV
Ум, честь и совесть. И скромность.
Сообщения: 18561
Зарегистрирован: Чт дек 28, 2006 08:19:56
Откуда: Новочеркасск
Контактная информация:

Сообщение ARV »

да... что-то мысль у вас не идет дальше наращивания мускулов... а применение им вы так и не найдете... ну, сделайте тогда ваш дисплей из полноцветных RGB-светодиодов, раздолье - мама не горюй! будете в женском календаре опасные дни красным, благоприятные - зеленым выделять... то-то счастья... еще встройте калькулятор инженерный программируемый, контроль напряжения в розетке и расчет биоритмов по дате последнего похода в туалет...

... помнится, тут кто-то хотел тетрис в виде гибкого настенного дисплея сделать - и что? где результат? мертворожденное все это, имхо...
если рассматривать человека снизу, покажется, что мозг у него глубоко в жопе
при взгляде на многих сверху ничего не меняется...

Мой уютный бложик... заходите!
Реклама
Аватара пользователя
ArtemKuchin
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 2277
Зарегистрирован: Вс апр 20, 2008 23:34:26
Откуда: Москва
Контактная информация:

Сообщение ArtemKuchin »

ARV писал(а):да... что-то мысль у вас не идет дальше наращивания мускулов... а применение им вы так и не найдете... ну, сделайте тогда ваш дисплей из полноцветных RGB-светодиодов, раздолье - мама не горюй! будете в женском календаре опасные дни красным, благоприятные - зеленым выделять... то-то счастья... еще встройте калькулятор инженерный программируемый, контроль напряжения в розетке и расчет биоритмов по дате последнего похода в туалет...
RGB - это конечно приятно, но, увы, слишком, ибо жрет в 3 раза больше, проводов 3 раза больше, управляющей логики в 3 раза больше и мощности миркоконтроллера в 3 раза больше.

Вообще, я не понял про мускулы. О чем речь? О питании или о мощности микроконтроллера? С питанием беда, и, увы, из-за уровня знаний и нежелании пока больше тратится на новую систему разработки, выбор один - МЕГИ, а памяти на 32-64К. Мега64, как более новая, на самом деле жрет меньше ампер на "пониженных" оборотах.

ARV писал(а): ... помнится, тут кто-то хотел тетрис в виде гибкого настенного дисплея сделать - и что? где результат? мертворожденное все это, имхо...
Спакуха! Все в силе и эти часики путь к этому тетрису как раз. Так как он электронно проще, но механически сложнее. В нем все, что здесь есть как раз и спользуется по части электроники. Дифузор для ячейки я уже почти нашел, осталось собрать тестовую платку и отправиться в котору для подбора матового плексигласа (толщика и прозрачность). Удовольствие, кстати, вообще не из дешевых.

А тот проект который я ща уже почти прикончил (когда вы ложу - женам и дочкам покажете, они в восторге будут), дал мне умение делать платы, программить атмегу и вообще, общие понимание процесса, так то это не прыжки и ужимки.

Единственный проект, который пока отменен - это джойстик бесконтактный - перепробовал несколько вариантов - фигня выходит. Точнее ничего не выходит.

В общем, по этим часам, было бы неплохо услышать мнение по поводу подпитки от солнечной батареи и сохранении данных при смене батарей.
Долой идиотизм!
Аватара пользователя
Паятель
Модератор
Сообщения: 3174
Зарегистрирован: Пт июл 21, 2006 03:08:05
Откуда: Пенза

Сообщение Паятель »

А почему батареи? Часы планируется везде с собой носить? :)
artemm писал(а): В общем, по этим часам, было бы неплохо услышать мнение по поводу подпитки от солнечной батареи и сохранении данных при смене батарей.
Солнечная батарея бОльшую часть времени просто украшением будет, а так - пожалуйста.
Сохранение данных - да обычный ионистор поставить, минуту свободно продержит.
Если долго мучиться, что-нибудь... сломается.
Аватара пользователя
Pahan
Мучитель микросхем
Сообщения: 487
Зарегистрирован: Чт ноя 23, 2006 22:47:35
Контактная информация:

Сообщение Pahan »

Yellow Tiger писал(а):Погуглите на Julian Day/Julian Date - найдете одну из реализаций стандартных преобразований дат, там есть и определение дня недели.
Поздно. Часы давно собраны и используюцо. Щаз уже не охото в них лезть и что-то менять. Уже полтора года работают без единого сбоя.

Кстати забыл еще о двух фичах, которые мне реально пригодились.
1.Автоматическое уменьшение яркости индикаторов в ночное время (в меню можно отключить или задать час начала и конца уменьшенной яркости)
2."Бой" - типа при смене часа пищат столько раз, сколько часов. Мне это удобно когда сплю и лениво открывать глаза и поворачивать башку смотреть время.
AlexBoss
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 25
Зарегистрирован: Вт окт 14, 2008 03:13:45
Откуда: Донецк

Сообщение AlexBoss »

Мужуки, че за лабуда? 15 mA на 768 светодиодов это 15 / 768 = 20 МИКРОАМПЕР среднего тока на каждый!
artemm! Чудес на свете не бывает. Если Вы хотите разглядеть светодиоды и не просто торчащим за матовым плексом, а все таки светящимися, то вынь да положь хотябы 3 mA среднего тока КАЖДОМУ! И ни какая динамика чуда не сотворит. Таким образом потребление дисплея из 768 диодов составит всего навсего 768 х 3mA = 2,3 Ампера!

Или по Вашим расчетам 20% пикселей с циклом 75% имеем 768 х 0,2 х 0,75 х 100mA = 11,5 Ампер!

И второе. Я так понимаю, что энергию от солнечной батареи Вы не по радиоканалу собираетесь доставлять. А если уж тащить провод питания к солнечной батарее, то не проще ли его притащить к розетке?
Аватара пользователя
Секретный кот
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 2106
Зарегистрирован: Ср сен 17, 2008 14:32:15
Откуда: Старые Васюки
Контактная информация:

Сообщение Секретный кот »

И ещё по поводу подпитки от солнечных батарей. Ставил летом эксперименты на батареях от китайских садовых фонариков, которые якобы умеют заряжать аккумулятор АА. В солнечный день на подоконнике получался ток 13 мА при напряжении 1,6 В... Нетрудно прикинуть, за какое время полностью зарядится аккум ёмкостью хотя бы 600 мА•ч :lol:
Аватара пользователя
ArtemKuchin
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 2277
Зарегистрирован: Вс апр 20, 2008 23:34:26
Откуда: Москва
Контактная информация:

Сообщение ArtemKuchin »

AlexBoss писал(а): Таким образом потребление дисплея из 768 диодов составит всего навсего 768 х 3mA = 2,3 Ампера!
Я ниче не понимаю.
Имеем 1 000 000 светодиодов. Но в каждый момент горить ТОЛЬКО ОДИН и горит на 100 мА. Вопрос каково потребление экрана в целом? Ответ: 100 мА

Имеем те же 1 000 000 светодиодов, но есть моменты, когды ни горит ни один светодиод. Например. половина светодиодов вообще не горит. Каково потребление экрана в целом? Ответ: 50 мА

Откуда 2.3 Ампера у вас?

По второму: они на стете в произвольном месте буду весеть. провод к розетке - не эстетично. Хотелось вокруг рамки или в рамке сделать солнечные батареи, а не удаленно где-то.
Последний раз редактировалось ArtemKuchin Ср окт 15, 2008 10:53:08, всего редактировалось 1 раз.
Долой идиотизм!
Аватара пользователя
ArtemKuchin
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 2277
Зарегистрирован: Вс апр 20, 2008 23:34:26
Откуда: Москва
Контактная информация:

Сообщение ArtemKuchin »

Секретный кот писал(а):И ещё по поводу подпитки от солнечных батарей. Ставил летом эксперименты на батареях от китайских садовых фонариков, которые якобы умеют заряжать аккумулятор АА. В солнечный день на подоконнике получался ток 13 мА при напряжении 1,6 В... Нетрудно прикинуть, за какое время полностью зарядится аккум ёмкостью хотя бы 600 мА•ч :lol:
Блин. печаль, Я имеел ввиду вообще маленькие солнечные батарени по бокам от экранчика, там же на стене. По факту основная энергия будет получаться от электрического освещения в комнате. Я так понял, что ток будет мизерный просто, так?
Долой идиотизм!
Аватара пользователя
abc
Друг Кота
Сообщения: 3685
Зарегистрирован: Чт мар 20, 2008 01:06:40
Откуда: Севастополь

Сообщение abc »

Ох, Артем, вы не понимаете таких очевидных вещей...
Имеем 1 000 000 светодиодов....
Вы забываете о том, что каждый из них будет гореть со скважностью 1/1.000.000. И если в момент "зажигания" давать ему именно 100мА, то при вышеупомянутой скважности его аж нифига не будет видно. Именно поэтому в импульсе ему надо сувать гораздо больший ток (если, конечно, он будет способен его выдержать)
Также и вашем прототипе. При их количестве (32х24) 25мА будет мало для того, чтобы при нужной частоте обновления и скважности светодиодов на экране 1/768 этот самый экран был хоть сколь-нибудь виден даже при искусственном освещении.
Аватара пользователя
ARV
Ум, честь и совесть. И скромность.
Сообщения: 18561
Зарегистрирован: Чт дек 28, 2006 08:19:56
Откуда: Новочеркасск
Контактная информация:

Сообщение ARV »

по поводу тока светодиодов.
яркость светодиода пропорциональна среднему току через него. не мгновенному, а именно среднему. то есть если вы включаете светодиод на 100 мА постоянного тока, запоминаете яркость, а потом начинаете питать его импульсным током со скважностью 1:10, то яркость светодиода сравняется с ранее запомненной при максимальном импульсном токе в 1А - ровно в 10 раз больше (тогда средний будет те самые 100 мА).

если у вас 1000 светодиодов, причем каждый из них светится с яркостью как при 10 мА, то итоговый ток, потребляемый вашей панелью, будет равен 10А. при этом 10А будет равен и импульсный ток каждого светодиода, только скважность будет 1:1000. если вы добъетесь, что 1000 ваших диодов станут потреблять 1А, то яркость каждого будет в 10 раз меньше, т.к. средний ток через каждый диод будет не 10 мА, а 1 мА.

P.S. abc более шустрый :)
если рассматривать человека снизу, покажется, что мозг у него глубоко в жопе
при взгляде на многих сверху ничего не меняется...

Мой уютный бложик... заходите!
Аватара пользователя
ArtemKuchin
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 2277
Зарегистрирован: Вс апр 20, 2008 23:34:26
Откуда: Москва
Контактная информация:

Сообщение ArtemKuchin »

abc писал(а):Ох, Артем, вы не понимаете таких очевидных вещей...
Имеем 1 000 000 светодиодов....
Вы забываете о том, что каждый из них будет гореть со скважностью 1/1.000.000. И если в момент "зажигания" давать ему именно 100мА, то при вышеупомянутой скважности его аж нифига не будет видно. Именно поэтому в импульсе ему надо сувать гораздо больший ток (если, конечно, он будет способен его выдержать)
Также и вашем прототипе. При их количестве (32х24) 25мА будет мало для того, чтобы при нужной частоте обновления и скважности светодиодов на экране 1/768 этот самый экран был хоть сколь-нибудь виден даже при искусственном освещении.
Этот вопрос уже был решен. 25мА для свечения самого светдиода конечно мало. Мои матрицы, которые у меня есть, допускают максимальный импульсный ток 100 мА, боьлше дать не могу.
И теперь я задам вам вопрос: Каково среднее потребление экрана с 768 диодами, когда включено половина пикселей и изображение строится полным попиксельным сканирование (та самая скважностть 1/768).
Долой идиотизм!
Аватара пользователя
ArtemKuchin
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 2277
Зарегистрирован: Вс апр 20, 2008 23:34:26
Откуда: Москва
Контактная информация:

Сообщение ArtemKuchin »

ARV писал(а):по поводу тока светодиодов.
яркость светодиода пропорциональна среднему току через него. не мгновенному, а именно среднему.
если это на 100%, то получается печальная картина вроде того, чтобы попиксельным сканированием экрана в 1000 диодов никак нельзя получить нормальной яркости, так как ток придется подать такой. что выгорят на фиг все диоды, так что ли?

Я тут понял, что у меня еще один ступор возник, я не могу подать 100 мА, мои 74hc595 не дают такого тока.. блин...
Долой идиотизм!
Аватара пользователя
abc
Друг Кота
Сообщения: 3685
Зарегистрирован: Чт мар 20, 2008 01:06:40
Откуда: Севастополь

Сообщение abc »

Для половины экрана - 768/2 умножить на 1мА. 1мА - это среднее значение тока, при котором достаточно хорошо видны сверхяркие светодиоды в условиях искусственного освещения.
Итого 768/2=384мА. Это по минимуму.
Вам приводили цифру 2,3А, отталкиваясь от полностью засвеченного экрана и среднего тока в 3мА.
Как еще объяснить ??? Остается только заставить вас собрать макет и в железе продемонстрировать нам обратное. А до тех пор вы для нас будете неучем-теоретиком. Без обид.
так как ток придется подать такой. что выгорят на фиг все диоды, так что ли?
Для этого большие светодиодные экраны составляют из кластеров с относительно небольшим кол-вом светодиодов в каждом. Каждый кластер имеет свои мозги и жестко засинхронизирован с работой остальных.
Черт, Артем, гугль в руки и "светодиодные экраны".
Аватара пользователя
ArtemKuchin
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 2277
Зарегистрирован: Вс апр 20, 2008 23:34:26
Откуда: Москва
Контактная информация:

Сообщение ArtemKuchin »

abc писал(а):Для половины экрана - 768/2 умножить на 1мА. 1мА - это среднее значение тока, при котором достаточно хорошо видны сверхяркие светодиоды в условиях искусственного освещения.
Итого 768/2=384мА. Это по минимуму.
Вам приводили цифру 2,3А, отталкиваясь от полностью засвеченного экрана и среднего тока в 3мА.
Как еще объяснить ??? Остается только заставить вас собрать макет и в железе продемонстрировать нам обратное. А до тех пор вы для нас будете неучем-теоретиком. Без обид.
Без обид. Я бы сказал, что я неуч просто, без "теоритик" :)
Я собственно обтраное и не пытаюсь доказать, я просто понять хочу, что к чему. Вы и выходит, что чтобы достичь нормальной светимости мне надо вбивать в светодиод 384 мА, что во-первых, больше 100мА разрешенных для импульсного режима для этих светодиодов, а во-вторых, микруха столько не дает, она и 100 не дает, а пихать по транзистору на каждый канал - это жестоко.

Из практических экспериментов я вот что делал:
http://www.artem.ru/cgi-bin/news?c=v&id=737

Здесь вот, что интересно: на каждый давалось 20мА в ШИМ режиме 600 раз в секунду, всего 64 диода. Т.е. среднее значение за кадр - 0.31мА. Но всетилось все очень даже ниче так.
Долой идиотизм!
Аватара пользователя
abc
Друг Кота
Сообщения: 3685
Зарегистрирован: Чт мар 20, 2008 01:06:40
Откуда: Севастополь

Сообщение abc »

Поэтому я и предлагаю вам собрать сначала саму матрицу 32х24 и попробовать просто поуправлять ею уже "опробованным в боях" железом. А уж фенечки потом довесите.
Ответить

Вернуться в «Цифровая техника»