Форум РадиоКот

Всем добрый день
Опыт: в микроэлектронике - 0. в программировании - 10 лет (linux + python + go + postgresql)
Цель: изучить микроэлектронику на готовых шилдах, по окончании - развести и спаять плату без использования шилдов
Проблемы: основная, как я понял, максимально снизить потребление - так как работать должно на выключенную машину. Но arduino+gsm переведя в пассивный режим - вроде можно будет снизить до 20-30мА

Примерная схема работы - в процессе буду заменять части на "нормальные электрические схемы"



Ну и начальные вопросы

1. В качестве DC-DC рассматриваю - MP1584EN или LM2596. Как я понял - MP1584EN лучше, меньше потребление
2. arduino кушает 5v, gsm - 4v. DC-DC для gsm - можно расположить после DC-DC 5V?
3. Разбираюсь с сервисной книгой по машине, но может вы подскажете - "+" тащить от аккума или искать нужный под рулем?
4. "Измерение напряжения аккумулятора" - можно будет измерить с проводов из машины или нужно обязательно к "+" и "-" аккума цепляться?
5. Мне кажется не правильным питать все устройства от VCC arduino - их можно питать от DC-DC 5V и землю туда же кидать?
6. Не совсем разобрался с "подтягивающими резисторами" - где их сейчас не хватает?
7. В пассивном режиме ожидания - мне не нужны кнопки, lcd и relay modules. Как то можно через транзистор будет сделать: пока они не нужны - не подавать питание, а как нужны будут открыть транзистор - и начать с ними работать?
8. Отрисовывать схему думаю в splan. Он подходит - когда часть схемы уже будет, а часть - пока оставить вот такими блоками как на картинке сверху?

Сами датчики еще в пути - пока займусь разводкой схемы и продумыванием логики

лучше все запитать от 4 вольт , иначе потребуется преобразователь уровней между SIM и arduino.
Импульсный преобразователь для питания может плохо работать с SIM800 поскольку этот модуль во время работы
дает импульсную нагрузку до 2 ампер, хотя могу ошибаться., но на своих модулях я аналоговые источники питания ставлю
ps а SIM800 не устаревшая микруха? счас вроде SIM900D самая ходовая..

Изучу вопрос питания от 4V, а "преобразователь уровней" это разве не подтягивающие резисторы?
SIM800 & SIM900 - дает нагрузку в 2А на доли секунды, потом уже 30-400мА
SIM900d - вроде только чипом продается для впаивания, я сразу не осилю - всял кит сборку (припаянный на плате с выводами для связи с ардуино)
Кто знает - SIM900d лучше чем SIM800l? Знать что взять, когда "дорасту" до паяния таких чипов

Главная задача для меня минимизировать потери и потребление (что бы не прийти в севшую машину) - что лучше смотреть "аналоговые источники питания" или "импульсный преобразователь"?

"преобразователь уровней" это разве не подтягивающие резисторы?

SIM очень чуствительна к перенапряжениям - выше питания задирать уровни не рекомендуется.
SIM900 имеет огромные контактные площадки, к ним проводки легко подпаять

Хотел добавить - "тестовый вариант" в машине будет Arduino Pro Micro или Arduino Pro Mini. Arduino UNO - только дома тестировать;)

Для уменьшения потребления:
Выпаять светодиоды
Спящий режим
вроде можно убрать стабилизатор - если заводить 5V?

Для начало хотел определится, какая команда запускает двигатель. GSM,cloki,ds1,ds2,AKB и отключает.

Цель: изучить микроэлектронику на готовых шилдах, по окончании - развести и спаять плату без использования шилдов

Ну тогда не на Ардуино надо целиться а на микроконтроллер. Ардуино для обкатки идеи и отладки, а готовое устройство - MK, к которому уже и цеплять все остальное. Да и библиотеки готовые использовать поменьше, иначе так и останется непонятно как же все это работает. И писать не на С, а на ассемблере. Но это все сугубо мое имхо.

3. Разбираюсь с сервисной книгой по машине, но может вы подскажете - "+" тащить от аккума или искать нужный под рулем?

Конечно под рулем. Они защищены предохранителями, к тому же не нужно ломать голову как протянуть их в салон.
Только нужно хорошую защиту от помех делать, особенно от высоковольтных импульсных, народ жалуется, что иногда даже прошивка слетает из-за этого.

4. "Измерение напряжения аккумулятора" - можно будет измерить с проводов из машины или нужно обязательно к "+" и "-" аккума цепляться?

Это вообще интересная тема. Дело в том, что без нагрузки на аккумуляторе практически ничего не падает. По хорошему измерять надо на тестовой нагрузке, ампер 10 хотя бы подключать. А это и силовая электроника и повышенный разряд. Хотя, если тестировать раз в несколько часов при выключенном двигателе, может что и получится. В этом случае лучше на сами клеммы навесить, что бы падение напряжения в проводах не сказывалось. Например, по запросу от головного MK, маленький MK на несколько миллисекунд подключает шунт, проверяет напряжение на нем и отправляет результат головному MK по той-же 1wire, раз уж работа с ней уже реализована.
Вообще промышленные сиги это умеют, надо бы поискать как они это делают.

6. Не совсем разобрался с "подтягивающими резисторами" - где их сейчас не хватает?

Сейчас нигде - нужна готовая схема, а не блок схема, на ней они расставляются.
Вообще они нужны везде, где выход может быть в высокоомном состоянии, а вход логический. То есть бывают элементы, которые "отпускают" выход при 1 и "подсаживают" на землю по нулю или наоборот. Вот там нужны подтягивающие резисторы, чтобы "отпущенный" сигнал подтянуть к тому уровню, который от него ожидает тот вход, на который приходит такой сигнал.
Как пример, та же 1-Wire.

7. В пассивном режиме ожидания - мне не нужны кнопки, lcd и relay modules. Как то можно через транзистор будет сделать: пока они не нужны - не подавать питание, а как нужны будут открыть транзистор - и начать с ними работать?

Ну так какая проблема подключить не к питанию а к свободному выходу какого нибудь порта? Нужно опросить - включил пин в 1 и опросил. Закончил опрос - выставил пин в 0 или отключил от вывода вообще и не тратишь энергию. И доп. оборудование так же подключать (через транзистор естественно).
И вообще, для минимизации потребления все отключать, все приборы, процессор в SLEEP загонять. Выбрать что выгоднее - неглубокая спячка с просыпанием по внутреннему таймеру или глубокий сон с пробуждением от внешнего будильника (те же часы, наверняка имеют такой проводочек, просто каждый раз перед сном придется их перепрограммировать).
Тот же GSM, его ведь не надо постоянно включенным держать? В маячках с автономным питанием раз в сутки он включается. Ну в этой системе раз в 2-3 минуты для удобства можно включить, принять SMSки и выключить.

ЗЫ А вообще, может все таки с зажигалочки светодиодов начать? Не, серьезно, очень сложная задача для начинающего. Программирование MK это все таки не Pyton, кое в чем опыт программирования, конечно, поможет, но все таки тут важнее умение программрования на низком уровне, питон же это чуть ли не предел высокоуровневого скриптописания...
Когда я был маленьким, на спектруме существовало понятие "барьер машинного кода", это психологическая сложность перехода с бейсика на ассемблер. Совсем другая парадигма, думать надо совсем по другому. Вот Вам сейчас надо будет и барьер этот преодолевать, и в схемотехнике разбираться, и передачи данных между модулями отлаживать, причем зачастую IDE вам не поможет... Хоть с МК поначалу уверенно освойтесь... Повторюсь, это все сугубо мое имхо.

Во-первых, спасибо за развернутый ответ

imerlin писал(а):Ну тогда не на Ардуино надо целиться а на микроконтроллер. Ардуино для обкатки идеи и отладки, а готовое устройство - MK, к которому уже и цеплять все остальное. Да и библиотеки готовые использовать поменьше, иначе так и останется непонятно как же все это работает. И писать не на С, а на ассемблере. Но это все сугубо мое имхо.

asm - я уже точно вспоминать не буду. А вот С - без проблем

4. Это вообще интересная тема. Дело в том, что без нагрузки на аккумуляторе практически ничего не падает. По хорошему измерять надо на тестовой нагрузке, ампер 10 хотя бы подключать. А это и силовая электроника и повышенный разряд. Хотя, если тестировать раз в несколько часов при выключенном двигателе, может что и получится. В этом случае лучше на сами клеммы навесить, что бы падение напряжения в проводах не сказывалось. Например, по запросу от головного MK, маленький MK на несколько миллисекунд подключает шунт, проверяет напряжение на нем и отправляет результат головному MK по той-же 1wire, раз уж работа с ней уже реализована. Вообще промышленные сиги это умеют, надо бы поискать как они это делают.

Точно, забыл про такое как "не держит напругу". А если каждые 6-12 часов подавать напряжение на машину (как раз одним из Relay модулей) без завода машины и измерять? Бортовая сеть как раз даст нагрузку

6.Сейчас нигде - нужна готовая схема, а не блок схема, на ней они расставляются.
Вообще они нужны везде, где выход может быть в высокоомном состоянии, а вход логический. То есть бывают элементы, которые "отпускают" выход при 1 и "подсаживают" на землю по нулю или наоборот. Вот там нужны подтягивающие резисторы, чтобы "отпущенный" сигнал подтянуть к тому уровню, который от него ожидает тот вход, на который приходит такой сигнал.
Как пример, та же 1-Wire.

Примерно понял принцип, но уже спрашивать советы по резисторам - как будет схема))

7. Ну так какая проблема подключить не к питанию а к свободному выходу какого нибудь порта? Нужно опросить - включил пин в 1 и опросил. Закончил опрос - выставил пин в 0 или отключил от вывода вообще и не тратишь энергию. И доп. оборудование так же подключать (через транзистор естественно).

Примерно так и думал, спасибо

И вообще, для минимизации потребления все отключать, все приборы, процессор в SLEEP загонять. Выбрать что выгоднее - неглубокая спячка с просыпанием по внутреннему таймеру или глубокий сон с пробуждением от внешнего будильника (те же часы, наверняка имеют такой проводочек, просто каждый раз перед сном придется их перепрограммировать).
Тот же GSM, его ведь не надо постоянно включенным держать? В маячках с автономным питанием раз в сутки он включается. Ну в этой системе раз в 2-3 минуты для удобства можно включить, принять SMSки и выключить.

тут просто с шилдами на руках и мультиметром - измерить какой тип логики выбрать

ЗЫ А вообще, может все таки с зажигалочки светодиодов начать? Не, серьезно, очень сложная задача для начинающего. Программирование MK это все таки не Pyton, кое в чем опыт программирования, конечно, поможет, но все таки тут важнее умение программрования на низком уровне, питон же это чуть ли не предел высокоуровневого скриптописания...
Когда я был маленьким, на спектруме существовало понятие "барьер машинного кода", это психологическая сложность перехода с бейсика на ассемблер. Совсем другая парадигма, думать надо совсем по другому. Вот Вам сейчас надо будет и барьер этот преодолевать, и в схемотехнике разбираться, и передачи данных между модулями отлаживать, причем зачастую IDE вам не поможет... Хоть с МК поначалу уверенно освойтесь... Повторюсь, это все сугубо мое имхо.

Светодиодами моргал Задача сложная, но если разбить на части и не браться за все сразу - решаемая. Есть конечно белые пятна в познаниях электроники - постараюсь задавать вопросы после гугла

Могу предложить почти готовое решение, с кучей дополнительных опций, единственное, что Вам придется, так это подключить датчик к порту и сгенерировать при подачи команды, чтобы на порту появился 0, машина заведется. Гораздо дешевле чем ардуина и намного быстрее и функциональнее.

Где можно почитать инфу по этому проекту?