ATtiny85 a superkondenzátor

Zápisník experimentátora

Hierarchy: ATtiny85

Vyskúšal som malý 1,5 F kondenzátor spolu s mikrokontrolérom ATtiny85. Vyrába ho firma Panasonic a pracuje s napätím maximálne 5,5 V. Kondenzátor je určený na zálohovanie nízkoenergetických zariadení. Použil som mikrokontrolér ATtiny85 na frekvencii 1 MHz, čím som podmienku nízkoenergetického zariadenia splnil. Chcete vedieť, ako dlho mikrokontrolér pracoval?

Súčiastky

Použíl som tieto súčiastky.

  • EECS5R5H155 - Kondenzátor Panasonic 1,5 F/5,5 V.
  • ATtiny85 - Mikrokontrolér.
  • Mini breadboard (link) - Má dostatočný počet otvorov na poskladanie celého projektu.
  • 3x červená LED - Úbytok napätia má približne 1,8 V.
  • 3x 1k rezistor - Rezistor nastavuje prúd cez LED na približne 1 mA.
  • Drôtené prepojky (link) - Pomocou nich vyzerá výsledné zapojenie na breadboarde veľmi pekne.
  • B3603 (link) - Zdroj konštantného prúdu, ktorý som použil na nabíjanie kondenzátora.

Superkondenzátor

V dokumentácii sa dá nájsť, že maximálny vybíjací prúd by mal byť 1 mA. Nabíjací prúd nebol uvedený. Ja som superkondenzátor nabíjal pomocou zdroja konštantného prúdu, ktorý som si nastavil na zdroji B3603. Nastavil som prúd 20 mA a 5 V a po pár minútach bol kondenzátor nabitý. Na otestovanie som pripojil jednu červenú LED diódu a rezistor 1k. Podľa očakávania sa celý obvod rozsvietil a trvalo viac ako hodinu, kým sa kondenzátor vybil na 1,6 V, kedy LED dióda zhasla. Nesledoval som to presne, ale trvalo to minimálne jednu hodinu.

ATtiny85

Použil som tento mikrokontrolér, pretože sa dá ľahko nastaviť na na frekvenciu 1 MHz, pri ktorej má nízku spotrebu. Na piny PB0, PB1 a PB2 som pripojil LED diódu a rezistor 1k. V Arduino IDE sú to piny 0, 1 a 2. Ako jadro je použité ATTinyCore. Programoval som cez USBAsp. Na programovanie mám vlastnú vývojovú dosku. V nej som mikrokontrolér naprogramoval, otestoval a potom som ho presunul na breadboard a zapojil podľa obrázku.

Tabuľka napätia na kondenzátore v intervale 10 minút. Takto sa kondenzátor postupne vybíjal. Dokumentácia k ATtiny85 uvádza, že je schopný pracovať pri napätí 1,8 V. To už je na hranici schopností červenej LED diódy svietiť. Uvádzam pár orientačných údajov, aby ste mali predstavu, ako sa postupne kondenzátor vybíja. Kondenzátor ukazoval napätie 4,77 V tesne po nabití. Prúd sa meral zle, lebo sa vďaka blikajúcim diódam mierne menil, takže je to môj odhad z údajov, ktoré mi ukázal multimeter.

Čas Napätie Prúd
00:00 4,61 V 2-3 mA
00:10 3,75 V 1,4-2 mA
00:20 3,10 V 1-1,6 mA
00:30 2,66 V 0,8-1,2 mA
00:40 2,29 V 0,7-0,9 mA
00:50 1,96 V  
01:00 1,68 V  
01:05 1,57 V Tu som už nebol schopný okom rozoznať blikanie LED. Meraním na pinoch som zistil, že mikrokontrolér stále pracuje.
01:10 1,45 V  
01:20 1,30 V Tu som musel prestať s meraním. Ale mikrokontrolér stále pracoval.

Z meraní je vidno, že aj bez akejkoľvek snahy o zníženie spotreby, pracoval mikrokontrolér veľmi dlho. Prechodom mikrokontroléra do režimu spánku sa dá ušetriť veľké množstvo energie. Niekedy si môžeme vyskúšať, koľko hodín by bol schopný pracovať mikrokontrolér v režime spánku.

Video

Video sa nachádza na serveri YouTube.

Zdrojový kód

Použil som zdrojový kód z projektu osvetlenia modelu lietadla pomocou 3 W LED diód. Zdrojový kód sa nachádza na serveri GitHub.


12.08.2017

Menu