HMSensor Gerber, BOM & Centroid @KiCAD

Entwicklung und Bau von Hardware aller Art, die im HM-Umfeld eingesetzt werden kann

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ivo-int
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Re: HMSensor Gerber, BOM & Centroid @KiCAD

Beitrag von ivo-int » 23.03.2021, 17:58

Hallo Tom und papa

Danke für eure Antworten.
TomMajor hat geschrieben:
22.03.2021, 23:27
bin nicht so im Thema drin beim HMSensor, welche Schaltung denn genau?

Und prüfe mal welche Ref Spannung AskSinPP verwendet.
Ich habe folgende Schaltung verwendet: https://github.com/der-pw/HM-LC-SW1-BA- ... AX1724.pdf

So wie ich die AskSinPP deuten kann wird

Code: Alles auswählen

ADMUX_REF_AVCC ((0 << REFS1)|(1 << REFS0))
verwendet.
"AVcc with external capacitor at AREF pin"

Zu meiner Schande habe ich von einem sehr wichtiges Detail vergessen zu schreiben. :shock: In meinem Optimierungswahn verwende ich einen RTC Uhrenquarz um den Stromverbrauch zu reduzieren. Den Sketch habe ich in diesem Zusammenhang modifiziert.
papa hat geschrieben:
23.03.2021, 08:24
Ich habe das damals irgendwo her genommen und in allen meinen Platinen so drin. Aber die Spannungsmessungen Messungen haben bisher immer funktioniert.
Mach doch erst mal einen minimalen Sketch, der nur die Spannung misst und ausgibt. Ich würde eher darauf tippen, dass da irgendwo was in der Software durcheinander kommt.
Ich bin ebenfalls der Meinung dass die Schaltung und die Messung im Zusammenhang mit dem AVR Oscilator funktioniert. Auch mit der modifizierten Platine.

In der Zwischenzeit habe ich meine Testplatine modifiziert. Den ARef-Pin direkt am Kondensator angeschlossen und die Leiterbahn zu den 3,3V getrennt. Jetzt ist die Messung besser. Die Abweichung ist nur noch ca. 0 bis 0,04V.

Übersehe ich da etwas im Zusammenhang mit dem Uhrenquarz?

Gruss Ivo
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TomMajor
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Re: HMSensor Gerber, BOM & Centroid @KiCAD

Beitrag von TomMajor » 23.03.2021, 23:06

dann geht es jetzt also?
Für Mode "AVcc with external capacitor at AREF pin" braucht man die Verb. zwischen AVcc und Aref nicht, schaden sollte sie aber nicht.
Ich vermeide diese Verbindung immer weil beim Mode "Internal 1.1V Voltage Reference with external capacitor at AREF pin" ein unerlaubter Zustand entsteht. :twisted:
Der Betrieb mit Uhrenquarz sollte imho keinen Einfluss auf die ADC Messung haben.
Viele Grüße,
Tom

ivo-int
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Re: HMSensor Gerber, BOM & Centroid @KiCAD

Beitrag von ivo-int » 24.03.2021, 17:59

Hallo Tom

Danke für deine Rückeldung.
TomMajor hat geschrieben:
23.03.2021, 23:06
dann geht es jetzt also?
Das hoffe ich immer noch. Mit der Testplatine hat es jedenfalls für ein paar Stunden funktioniert. Ich habe jetzt 2 in Betrieb stehende Aktoren angepasst. Die nächsten Tage werden es zeigen.
TomMajor hat geschrieben:
23.03.2021, 23:06
Für Mode "AVcc with external capacitor at AREF pin" braucht man die Verb. zwischen AVcc und Aref nicht, schaden sollte sie aber nicht.
Ich vermeide diese Verbindung immer weil beim Mode "Internal 1.1V Voltage Reference with external capacitor at AREF pin" ein unerlaubter Zustand entsteht. :twisted:
Der Betrieb mit Uhrenquarz sollte imho keinen Einfluss auf die ADC Messung haben.
Für mich ist das eine sehr Wertvolle Antwort. Danke :D

Gruss Ivo
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Re: HMSensor Gerber, BOM & Centroid @KiCAD

Beitrag von TomMajor » 25.03.2021, 00:26

Hey Ivo,

Gerne doch und freut mich das es geht.

Aber heißt das jetzt das Problem bei dir tritt immer dann auf wenn die Verbindung zwischen AVcc und Aref da ist?
Ich will es ja meistens immer etwas genauer wissen, habe noch mal nachgelesen und muss sagen 100% verstehe ich das Datenblatt da nicht.

Einerseits bedeutet der Mode
AVcc with external capacitor at AREF pin
laut ADC Block Schematic dass AVcc über einen Mosfet auf Aref geklemmt wird, also sollte die Verbindung extern für diesen Mode egal sein, siehe Bild.

Andererseits steht im Abschnitt 28.5.2. ADC Voltage Reference
If the user has a fixed voltage source connected to the AREF pin, the user may not use the other
reference voltage options in the application, as they will be shorted to the external voltage. If no external
voltage is applied to the AREF pin, the user may switch between AV CC and 1.1V as reference selection.
Also könnte man dies so auslegen das bei besagter externer Verbindung selbst der Mode AVcc als Aref nicht erlaubt wäre indem ich einfach den Satz anders rum formuliere:
If an external voltage is applied to the AREF pin, the user may not switch between AV CC and 1.1V as reference selection.
@papa Evtl. interessant beim nächsten HMSensor Design?

P.S. Der Fall ist natürlich klar für die Variante "Selektion der internen 1,1V Vref". Dann würde diese gegen die 3V außen kurz geschlossen werden wenn die Verbindung da ist. Deswegen schrieb ich gestern ich mache immer nur den 100n an Vref.
Dateianhänge
ScreenShot 21 ATmega328P.png
Viele Grüße,
Tom

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Re: HMSensor Gerber, BOM & Centroid @KiCAD

Beitrag von der-pw » 25.03.2021, 07:09

Verstehe ich das jetzt richtig, dass das HM-Sensorlayout (an das sich auch meins orientiert, welches ivo-int erwähnt hat) fehlerhaft arbeitet, wenn man IrqExternalBatt verwendet?
In der IrqExternalBatt-Methode wird ja auch die Bandgap-Spannung referenziert.

Ich hatte vor einigen Monaten zusammen mit Jérôme den HM-SEC-RHS Sketch an diese Methode angepasst und auch die gemessene Spannung per serial-output ausgeben lassen. Da konnte ich auf der HM-Sensor-Stepup keine Probleme oder Falschmessungen feststellen.
Einzig eine minimal höhere Standby-Last ggü. der "alten" externalBatt-Methode, habe ich jetzt festgestellt.
Grüße,
Patrick

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papa
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Re: HMSensor Gerber, BOM & Centroid @KiCAD

Beitrag von papa » 25.03.2021, 07:35

Die externe Batterymessung verwendet die interne Referenz nur, wenn keine Spannung im Template angegeben ist. Normalerweise wird das mit 3.3V initialisiert. Gerade beim Stepup hat man ja eine ordentliche Spannung als Referenz. Da kann man sich den zusätzlichen Aufwand, immer auch die interen Referenz zu messen, sparen.
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Re: HMSensor Gerber, BOM & Centroid @KiCAD

Beitrag von der-pw » 25.03.2021, 08:44

Das leuchtet ein. Den "Aufwand" kann man sich mit Stepup wirklich sparen.

Bislang habe ich das Template zu IrqExternalBatt aber immer so verstanden, dass ich nur SENSPIN, ACTIVATIONPINund den FACTOR übergeben kann.

Code: Alles auswählen

template <uint8_t SENSPIN,uint8_t ACTIVATIONPIN,uint8_t FACTOR=57>
Grüße,
Patrick

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Re: HMSensor Gerber, BOM & Centroid @KiCAD

Beitrag von papa » 25.03.2021, 09:39

Stimmt der IrqExternalBatt hat das nicht. Nur die "ohne Irq".

Code: Alles auswählen

template <uint8_t SENSPIN,uint8_t ACTIVATIONPIN,uint16_t VCC=3300>
class BatterySensorExt : public BatterySensor {
Vielleicht sollten wir das in IrqExternalBatt mal noch nachrüsten.
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Re: HMSensor Gerber, BOM & Centroid @KiCAD

Beitrag von jp112sdl » 25.03.2021, 09:45

Ich kann mich noch dunkel daran erinnern, dass ich Probleme hatte, wenn ich extern gemessen und den LDO vom Pro Mini verwendet habe.

So lange die ext. Spannung > ~3.6V war, war die Messung am Analogpin korrekt.
Ging sie darunter, kam immer 3.3V raus.

Deswegen half es auch nicht, VCC fix anzugeben.

Deshalb kam dann extra die interne Messung als Referenz hinzu.

Das war "früher" mal anders (siehe Commits am 08. und 09.12.2018)
https://github.com/pa-pa/AskSinPP/commi ... rySensor.h

VG,
Jérôme ☕️

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Re: HMSensor Gerber, BOM & Centroid @KiCAD

Beitrag von der-pw » 25.03.2021, 19:21

papa hat geschrieben:
25.03.2021, 09:39
Stimmt der IrqExternalBatt hat das nicht. Nur die "ohne Irq".
Okay, dann habe ich das doch nicht missverstanden. ;)

Ich habe jetzt nochmal einen Messaufbau gemacht und muss meine Aussage weiter oben doch revidieren.
Die HM-Sensor Stepup, mit dem "alten" RHS-Sketch auf IrqExternalBatt (sprich Bandgap) umgebaut und die ContactState.h ab Zeile 36 um

Code: Alles auswählen

DPRINT("Bat:");DDECLN(channel.device().battery().current());
erweitert um die vom AVR gemessene Spannung in der Konsole anzuzeigen.
Lineares Netzteil dran, Multimeter dicht am HM-Sensor und einen dicken Elko dazwischen, Spannung bricht so erst ab der 3. Nachkommastelle weg.

Ich habe ein Offset von 0,09V. Im Klartext heißt das,
Multimeter zeigt 1,28V - Konsole zeigt Bat:11
Multimeter zeigt 1,29V - Konsole zeigt Bat:12

Möglicherweise habe ich "damals" wohl auch irgendwie an so einer Schwelle gemessen, dass es mir nicht aufgefallen ist.

Ich kann Aref leider nicht trennen, da die Bahn unter dem µC liegt.

papa hat geschrieben:
25.03.2021, 09:39
Vielleicht sollten wir das in IrqExternalBatt mal noch nachrüsten.
Damit ich bei meinen RHS, die ich inzwischen allesamt von CR2032 auf Stepup umgebaut habe, nicht nochmal die µC ablöten brauche, würde ich diesen Vorschlag sehr begrüßen. :-D

jp112sdl hat geschrieben:
25.03.2021, 09:45
So lange die ext. Spannung > ~3.6V war, war die Messung am Analogpin korrekt.
Ging sie darunter, kam immer 3.3V raus.
seltsames Verhalten, war die Spannung am LDO dann auch unter <3.6V?

IMG_3038 (Mittel).JPEG
Grüße,
Patrick

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