I²C RTC - Real Time Clock für den Raspberry Pi

  • Moinsen,

    Ich habe mir die Beiträge mehrfach durchgelesen und verstehen das Problem nicht richtig.

    Warum nicht einfach einen AD-Wandler nehmen, der die Batterie / den Akku ausliest ?

    Wenn es ein Akku ist, kann man ihn auch gleich mitladen, wenn der Pi läuft.

    Ich könnte deinem Vorschlag zustimmen, nur muss man auch die internen Widerstandswerte eines ADc sehen. Und wenn dann ständig der Strom über dieser ADC Eingangs wegpfeift, dann braucht man keine Akku-/ Batterieüberwachung für einen RTC mehr, dann reicht ein statischer Wechselzyklus, weil selbst der beste ADC ohne Impedanzwandler würde dem Akku / Batterie permanent mind 32 µA entziehen. Also kann man diese Entscheidung auch gleichen einem OPV / Compaator überlassen, der dann ein Schaltsignal ausgibt, und man muss nicht noch zusätzlich auf einem Bus herumreiten um irgendwelche Werte anzufragen.
    Ein ADC als MCP3221 würde gehen weil auch I²C, der ist auch Klein als SOT23-5 ! Aber damit ist das Problem des ADC Meßstroms nicht vom Tisch, denn kleiner als der eigene Innenwiderstand seiner selbst kann man ohne Zusatzbeschaltung nicht werden. Und dann muss man auch noch eine SW Routine haben, die nicht ausfallen sollte um aller Pups diese Spannung nach zumessen. Oder willst du noch einen P-Chanel MOSFET als aktiven Schalter zur Meßstromunterbrechung einrichten, wenn gerade nicht gemessen wird ?

    Wir jeden offensichtlich von zwei unterschiedlichen Ansätzen, und einer Beachtung einer Regel, weil die RTC Batterie auch gefordert ist wenn das PI mal aus sein sollte. Dann kann man nicht einfach und noch mehr Strom nur wegen eines ADC Eingangs verbraten.

    Franky

  • Hab gerade mal etwas gesucht, in Spezifikation R (bzw. -20) kaum noch zu bekommen. Ist fast alles nur "T" und der spricht schon bei 2,98 - 3.15 V an, also unbrauchbar für den Zweck.

    4µA stetig würden die Batterie (ich hab in meinen Schaltungen aus Platzgründen nur die 1220 verbaut) in 1 Jahr leergezogen haben, das ist eh nicht vertetbar.

    Damit ist das wohl erstmal gestorben. Andere Mütter haben auch schöne Töchter, muß ich wohl mal anderweitig suchen, muß ja nicht pinkompatibel sein und auch kein SMD. Vielleicht nehm ich doch einen Komparator, um die Batterie nicht weiter zu belasten. Wollte mir halt den Aufwand einer Zusatzplatine sparen.

    Der Pi (bzw. anderes Projekt mit RTC ist Arduino-basiert) hängt 24/7 am Netz (Arduino mit stromloser Winterpause). Ich hätte es halt reizvoll gefunden, mittels einer LED und einer Mail informiert zu werden, ob die RTC-Batterie ersetzt werden sollte. Ein Muß ist das nicht.

    Ein weiterer Ansatz wäre ja, die Abfrage nur aller paar Stunden zu machen und nur zur Abfrage den RST-Controller mit der Batterie zu verbinden. Dann wäre der Meßstrom komplett zu vernachlässigen, aber das treibt den Aufwand wieder in die Höhe und weg von der "1-Bauteil-Lösung". DAS war ja das reizvolle an der Geschichte hier.

  • Moinsen,

    Kommt halt darauf an.

    Diese Überwachnung macht ja nur Sinn, wenn das PI als Auswerteeinheit auch aktiv ist. Aber selbst im Falle das es nur in einem Schublade stromlos überwintert, sollte man entweder den Stromabfluß durch einen ADC, denn die Masse bleibt die Gleiche über den I²C Bus, also bringt es auch nichts hier differenziell messen zu wollen, oder ein andere Meß- oder Vergleichskomponente so gering wie möglich halten.
    Klar kann hier jeder seinen Weg gehen, der ihm am einfachsten umzusetzen scheint, nur sollte man dann nicht auf resultierenden Batteriewechsel schauen, und damit der Ressourcenverschwendung auch ins Auge sehen. Du wirst kaum eine Möglichkeit finden, mit einem ADC, oder jedem anderen Bauelement eine derart geringen Meßstrom zu haben, wie es mit einem OPV möglich ist- Und warum wenn man etwas digital auswerten kann, als reinen GPIO Interrupt, sollte man dann eine Ansammlung von zusätzlichen Bauteilen verwenden ?? Ich verstehe schon den Nachfragenden, dass er nicht nur klein bleiben will, sonder auch die Anzahl der zusätzlichen Bauelemente gering halten will.

    Franky

  • Moinsen

    Damit ist das wohl erstmal gestorben. Andere Mütter haben auch schöne Töchter, muß ich wohl mal anderweitig suchen, muß ja nicht pinkompatibel sein und auch kein SMD. Vielleicht nehm ich doch einen Komparator, um die Batterie nicht weiter zu belasten. Wollte mir halt den Aufwand einer Zusatzplatine sparen.

    Wenn du diese Platine in diesem Layout schon hast, warum dann nicht den SOT23-5, wenn du sagst nicht unbedingt Pin Kompatibel ? Das geht auch mit einem Kaugummi :cool: und etwas Kupferlackdraht, denn auf diese Platinenlayout zu integrieren. ;)



    Der Mitarbeiter ist für 1,12€ beim Händler des Vertrauens zu erwerben. Dazu noch 2 Widerstände oder einem SMD Trimmer, und das Lied hat sein Ende gefunden ;)

    Franky

  • Moinsen fred0815,

    um auf die Aussage aus #23 einzugehen. Wenn dem Nachfragenden 4 µA schon zu viel sind, dann brauchst du mit einem ADC gar nicht erst anfangen. Oder der Materialaufwand mit einem Impedanzwandler schnellt derart in die Höhe mal von den Kosten abgesehen, das sich hier die Frage stellt, was bringt es ? Man benötigt eine Abfrage-SW, man braucht einen ADC, der sich auch über den I²C Bus abfragen lässt, und das ganze Drumrum ? Ich weis echt nicht ob das Zielführend sein könnte, wenn die Batterie dann doch noch und so ganz nebenbei leergesaugt wird.

    Franky

  • Hallo Franky,

    nein, ich hab diese hier beschriebene Platine nicht. Ich habe eine eigene Platine mit galvanisch getrennten (Optokoppler) und Schmitt-Trigger entprellten Schalteingängen für eine Überwachungslösung. Darauf habe ich auch eine RTC mit DS3231 verbaut, falls mal das Netzwerk bzw. Internet ausfällt. Das alles sitzt in passenden Hutschienengehäusen in Elektroverteilung bzw. Unterverteiler. Zum Wechsel der RTC-Batterie muß man das immer erst ausbauen und zerlegen, deshalb wäre eine Anzeige bzw. Auswertung etwas sehr sinnvolles und auf der Suche nach einer Lösung, die bereits wer anderes evtl. gefunden hat, bin ich auf diesen alten Thread hier gestoßen und habe versucht, herauszufinden, wie das mit nur einem BE gelöst wurde. Dafür einen ADC zu verwenden, hab ich von Anfang an verworfen. Aufwand, Platine, Stromverbrauch...

    Die Idee mit dem SMD-Komparator auf ner Mini-Platine ist aber nicht von der Hand zu weisen. Ich werde das mal versuchsweise mit bedrahteten Bauelementen aufbauen und dann ggf. eine kleine SMD-Platine machen. Der Vorteil darin liegt wirklich in der Einstellbarkeit und der geringen Belastung der Batterie. Aber um die erste Variante zu verwerfen, mußte ja ersteinmal geklärt werden, wie dies gelöst wurde :thumbup:

  • Eben deshalb meine Frage:

    Warum keinen Akku ?

    Weil es halt so konzipiert ist. Ohne Ladeschaltung. Und beim anderen Gerät, dem Arduino-Projekt, was im Winter außer Betrieb ist, wäre der Akku im Frühjahr sicher entladen und das ganze RTC-Zeugs damit ohne Funktion. Dort würde der Akku IMHO wenig Sinn machen.

    OK, Ladewiderstand und eine Diode zum Laden wären zumindest beim Raspi fix raufgebaut, aber das hat ja mit der eigentlichen Idee, um die es hier geht, nichts zu tun und auch der Akku hält nicht ewig, wie man an Notebooks mit RTC-Akku sieht.

  • Moinsen,

    Nur als Info die MCU Spannungsüberwachung ICs SGM809 bzw. SGM810 gibt es von 2.93 V bis 4.63 und ziehen ca. 300 nA

    Ich weiss zwar nicht wie du zu diesen Informationen kommst, aber wenn in die Datenblätter schaue stellt sich hier ein ganz anderes Bild dar.


    Auszug aus dem Datasheet des SGM809 ( Seite 6 )

    und

    Auszug aus dem Datasheet des SGM810 ( Seite 6 )

    Ich habe absolut kein Ahnung wie du auf dieser Werte kommst , welche somit ebenso permanent aus der RTC Pufferbatterien entnommen werden. Und selbst wenn diese 400 nA stimmen sollten, sind das immer noch 400.000 mehr als was ein entsprechender Comparator über den Eingang ziehen würde, denn dessen Vc kann problemlos von der ohnehin benötigten Boaardstromversorgung 3,3 V abgezweigt werden. Und mit einer Schaltpräzision von max. 3 mV ( Durchschnittlich 1,1 mV ) wäre ein Comparator diesem komischen Chips, welche für andere Anwendungsfälle durch eine Berechtigung haben mögen, aber nur auf 0,18 V bzw. 180 mV exakt reagieren haushoch überlegen. Denn bei einer Schaltschwelle und einer Batterie mit derart geringer Kapazität wie die genannte 1220, sind 180mV Differenz schon Welten.
    Zumal dieser Chip auch Strom aus dieser Pufferbatterie saugt, wenn gar kein Controller zu Auswertung unter Spannung steht. Der OPV Eingang bleibt hingegen bei Nichtanliegender Vc weiterhin so Hochohmig ( 1013 Ohm ) das dieser Verlust weit aus eher zu verschmerzen ist.

    Daher würde ich dich bitten mal zu erläutern wie du diesen Wert von 400 nA ermittelt hast ?

    Franky

  • Moinsen,

    Es ist eine Info, gelesen bei Reichel nichts ermittelt.

    Dann sollte man auch die korrekte und vollständige Typenbezeichnung angeben !

    ICs SGM809 bzw. SGM810


    [ Ich hoffe dir fällt der kleine Unterschied auf, das in deiner ersten Veröffentlichung das "B" in der Typenbezeichnung fehlte ]

    Aber trotzdem sind typ. 300 nA bis max. 430 nA immer noch ein beträchtlich vielfaches im Gegensatz zu einem Comparator, welcher ausschließlich einen Meßstrom aus der Batterie zieht, und seine Vc aus der ohnehin anliegenden Vc3,3 V nehmen kann. Da es sich ja um eine Batterie Überwachung handelt, die den Controller nicht ständig mit Reset- Impulsen nerven sollte, denn das PI wird man damit wohl nicht Neustarten wollen, sondern sorgt immer nur wieder für Streß auf den IRQ abfangenden GPIO ...
    Mich könntest du damit nicht überzeugen.

    Franky

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