Forma correcta de alimentar un circuito con 2 pilas AA [cerrado]

1. Originalmente, todos los microcontroladores fueron diseñados para funcionar con 5v. Luego se introdujo la lógica de 3.3v y los microcontroladores salieron corriendo con ese voltaje. Desde entonces, esos han sido los dos voltajes estándar, siendo 3.3v el más popular. Aunque muchos microcontroladores pueden bajar a 2.7 o 2.6v o incluso menos, en mi opinión, es mejor ejecutarlos con 3.3v ya que muchos periféricos también están diseñados para hacerlo.

2. Desea utilizar un regulador de impulso, como el MAX756 con una salida de 3,3 V a 300 mA. Tomará la salida de las baterías AA y mantendrá constante el Vdd del microcontrolador en 3.3v a medida que las baterías se descargan. Está disponible en cantidades individuales por $5.43 en Digi-Key en un paquete DIP de 8 pines.

Las pilas AA nuevas comienzan en cualquier lugar entre 1,50 v y 1,65 v . lo que da como resultado 3.0v a 3.3v para dos de ellos. Esto significa que el voltaje de la batería nunca excederá el voltaje de impulso de 3.3v.

3. En cuanto a la lectura del voltaje de la batería, dado que el Vdd del microcontrolador estará por encima del voltaje de la batería, puede alimentar el voltaje de la batería directamente a una entrada analógica de su microcontrolador y leerlo con el ADC.

4. Si le preocupa que pueda colocar las baterías al revés, puede colocar un diodo Schottky entre las baterías y la entrada al regulador de impulso.

5. En lo que respecta a las resistencias pullup, si el circuito está diseñado para conectar a tierra la resistencia con el botón, como se muestra a continuación, entonces no habrá consumo de corriente cuando el interruptor esté abierto.

1-) ¿Preferiría un voltaje más alto que el voltaje de trabajo de la MCU? ¿Por qué?

• El uso de un voltaje más alto le permite usar un regulador lineal económico para suministrar el voltaje de la MCU.
• El uso de un voltaje más alto le permite aumentar la cantidad de baterías y, por lo tanto, la capacidad.

El voltaje de la batería AA cae a medida que se usa. Para 2 baterías AA, necesita un convertidor elevador para crear los 3.3V que necesita la MCU. Las pilas AA nuevas empiezan con alrededor de 1,6 V, pero se descargan hasta alrededor de 1 V al final de su vida útil.

2-) Hay muchos circuitos integrados de administración de batería. ¿Usaría algún circuito/IC (regulación, etc.) entre la batería y la MCU o conectaría directamente la batería y la MCU?

Usarías un convertidor boost. por ejemplo, http://www.ti.com/lsds/ti/power-management/step-up-boost-converter-products.page

Personalmente uso un LTC3525-3.3V pero se están volviendo un poco caros.

3-) ¿Cómo leerías el voltaje de la batería? Me refiero al uso de la referencia interna 1V1 de Atmega.

Utilice el VCC de 3,3 V como referencia y lea el voltaje de la batería directamente en uno de los pines del ADC.

4-) ¿Tengo que usar un diodo para voltaje inverso?

No si está utilizando un convertidor elevador con protección de voltaje inverso.

5-) Por lo general, los botones se usan con un pull_up de 10K, que consumirá 300uA cuando se presione el botón. ¿Toma corriente incluso si no está presionado? ¿Tienes una resistencia más alta?

No, no consume corriente si no se presiona y el pin MCU está configurado como entrada. La MCU tiene resistencias pull-up internas que puede usar de todos modos, por lo que no necesita la resistencia pull-up de 10K. Si busca una potencia realmente baja y tiene algún botón / colector abierto que ESTÁ encendido a menudo, puede colocar una resistencia pullup de 220K y apagar las resistencias pullup internas.

Mi circuito consta de un Atmega328p, un RF de 900Mhz, 2 botones y 3 leds. Consume 60 mA con una carga normal. Trato de mantenerlo muy corto en los modos de suspensión.

ATMega328P usa alrededor de 6mA cuando está en funcionamiento y puede ser menos de 100uA cuando está inactivo.

Si en realidad está utilizando una placa Arduino, el regulador lineal utiliza otros 10 mA de IIRC y más el chip convertidor USB-Serie. Por lo tanto, el uso de un convertidor elevador le ahorrará mucha energía.

Si tiene su propia placa personalizada, entonces sus preocupaciones sobre la energía se deben a otra cosa, probablemente a la RF de 900Mhz. Buscaría ahorros allí. Si es un XBee, configúralo para el ciclo de suspensión.

1) No se salga de la especificación de voltaje de la MCU; de lo contrario, se pueden producir daños o un mal funcionamiento.

2) Una batería de 1,5 voltios en realidad entrega más de 1,5 voltios cuando está nueva, puede ser de 1,6 V. 2 baterías nuevas proporcionan 3,2 voltios.

3) Entonces, en teoría, sus 2 baterías AA podrían alimentar el microcontrolador y estar dentro de la tolerancia del rango de voltaje que puede manejar la MCU. Pero las baterías se secan y el voltaje cae.

4). Recomendación: use un chip de administración de energía y mantenga el voltaje agradable y estable durante toda la vida útil de la batería mientras se descarga.

Para responder a su pregunta 5: Sí, puede tener un valor más alto de resistencia para R1. Cuanto más alto vaya, menor será la corriente cuando se presione S1. Obviamente, esto es mejor para una mayor duración de la batería si S1 se presiona durante largos períodos de tiempo.

Pero, la entrada lógica necesita corriente para funcionar correctamente, por lo que existe un límite superior para el valor de R1. Si es demasiado alto, el circuito no funcionará correctamente. Pero suele haber una variación bastante amplia del valor de R1 que se puede utilizar.

Es posible que pueda calcular la resistencia más alta posible si conoce las especificaciones técnicas de la entrada. Si no puede hacer eso, mire qué tipo de valores están usando otros diseños para este tipo de implementación.