Probleme mit der PowerBank (Ruhemodus)

Hallo Ihr Lieben,

erstmal vielen Dank für eure tolle Arbeit in diesem Forum. Ich bin totaler Anfänger und habe vor einem Monat mit dem Tonuino begonnen. Dabei haben sich hunderte von Problemen ergeben und jedes Mal konnte ich mithilfe der Beträge in diesem Forum alles selbst lösen.

Jetzt stehe ich aber vor einem Problem und da Weihnachten vor der Tür steht, stehe ich auch bisschen im Zugzwang und hoffe, dass ihr mir helfen könnt.

Mein Tonuino wird über die Powerbank „Anker Powerbank PowerCore 10000mAh“ direkt über das USB-Kabel versorgt.

https://www.amazon.de/gp/product/B019GJLER8/ref=ppx_yo_dt_b_search_asin_title?tag=tonuino-21

Dabei habe ich einen Power-Schalter zwischengeschaltet, um die Stromzufuhr vollständig beenden zu können.

An den Tonuino ist ein 8 Ohm Lautsprecher angeschlossen. Daneben habe ich drei LED Taster über den 5V Pin parallel geschaltet. Vor den LEDs sind jeweils 100R Widerstände gelötet.

https://www.reichelt.de/de/de/breitbandlautsprecher-fr-8js-10-w-8-ohm-vis-fr-8js-8-p100216.html?trstct=pos_0&nbc=1&&r=1

Jetzt treten zwei Probleme auf.

  1. Alles funktion wunderbar, wenn man den Tonuino direkt über den USB Anschluss mit dem PC verbindet. Der Tonuino schaltet nicht ab, spielt Musik ab usw. Wenn man die Powerbank anschließt läuft auch alles gut. Die LEDs an der Platine sowie die Taster leuchten und die Musik kann abgespielt werden. Jedoch schaltet die Powerbank nach ca. 30 sec in den Ruhemodus und der Tonuino geht aus (Musik aus, LEDs gehen aus). Das passiert auch mitten im Lied. Wenn man dann die Powerbank weckt, indem man den Akkuladestand abruft (Knopf an der Seite), dann springt alles wieder an (LEDs gehen wieder an, Lied kann erneut abgespielt werden). Doe Powerbank lässt sich nicht durch Knopfdruck am Tonuino wecken.

Im Forum habe ich bereits gelesen, dass der Einbau von LEDs helfen kann. Ich habe ja bereits drei. Möglichweise hilft es einen höheren Widerstand einzubauen. Da habe ich bereits ein bisschen was getestet und hatte keinen Erfolg. Wie hoch müsste den der Widerstand sein?

  1. Das zweite Problem besteht darin, dass beim Ausschalten des Powerschalters ja definitiv kein Strom mehr zwischen Powerbank und Tonuino fließt. Wenn ich also Problem 1 löse, indem ich den Tonuino irgendwie dazu bringe mehr Strom zu ziehen, ändert es ja nichts daran, dass beim Anschalten, die Powerbank ausbleibt. Der Tonuino ist ja auch aus und zieht keinen Strom und daher dürfte die Powerbank nicht automatisch angehen, wenn die Stromzufuhr geöffnet wird.

Habe ich da einen Denkfehler? Löst das Problem 1 gleichzeitig Problem 2? Ich habe keine Ahnung von Elektrotechnik. Ich weiß, dass es sich hierbei um ein bekanntes Problem handelt, aber irgendwie brauche ich dabei trotzdem Hilfe. Ich hoffe, dass ich euch mit dem Thema nicht nerve.

Alternativ:
Wenn ich das nicht hin bekomme, könnt ihr mir eine Powerbank empfehlen, mit der das funktioniert? Ich würde gerne die Abschlüsse behalten, die ich schon fertiggestellt habe. Die Stromzufuhr erfolgt über USB zum Tonuino MikroUSB. Die Aufladung der Powerbank erfolgt den zweiten Abschluss MikroUSB.

Hier kurz eine prinzipielle Erklärung zum Verhalten der Powerbank:

  • Der Verbraucher an einer Powerbank muss einen Minimalstrom verbrauchen damit die Powerbank erkennen kann, dass er eingeschaltet ist. Dieser Minimalstrom variiert stark von Powerbank zu Powerbank, selbst bei dem gleichen Modell (durch Bauteiltoleranzen).
    Wird dieser Minimalstrom unterschritten, erkennt die Powerbank keinen aktiven Verbraucher mehr und schaltet nach einer gewissen Zeit in den Energiesparmodus.
  • Um eine Powerbank aus dem Energiesparmodus wieder „aufzuwecken“, muss der zugeschaltete Verbraucher (annähernd) den Minimalstrom ziehen.

Bei dem verlinkten Taster lese ich:

Doppel-LED für Gleich- und Wechselspannung
LED für 4...16V, verpolungssicher !

Daraus schließe ich, dass bereits ein Vorwiderstand für eine max. Anschlussspannung von 16 V eingebaut ist. Damit sollten die 100 Ohm Vorwiderstände eigentlich nicht mehr notwendig sein.

Wie auch immer, Du musst den Verbraucherstrom erhöhen, damit die Powerbank nicht in den Energiesparmodus schaltet.

  • Erste und einfache Testmöglichkeit: Bei Wiedergabe mit hoher Lautstärke sollte die Powerbank eingeschaltet bleiben.
  • Möglichkeit 2: Lege direkt nach dem Einschalter einen 100 Ohm Widerstand gegen Masse. Damit erzeugst Du einen Stromverbrauch von 50 mA, der die Powerbank eigentlich „wach“ halten sollte. Gleichzeitig sollte der Stromverbrauch auch ausreichen, um die Powerbank aus dem Energiesparmodus zu wecken.
    Wenn das funktioniert, kannst Du einen zweiten 100 Ohm Widerstand in Reihe zu dem anderen schalten (also dann 200 Ohm) und den Strom auf 25 mA reduzieren (wegen der Akkulaufzeit) und prüfen, ob der geringere Strom auch ausreicht.
  • Moglichkeit 3: Wenn der reduzierte Strom (25 mA) ausreicht, um die Powerbank wach zu halten, aber nicht ausreicht, um sie aus dem Energiesparmodus zu wecken, kannst Du parallel zu den Widerständen noch einen fetten Kondensator (ca. 1000 µF) einbauen. Der würde im Einschaltmoment eine deutliche Stromspitze erzeugen, die die Powerbank aufwecken sollte. Nach dem Einschaltvorgang fließt dann kein Gleichstrom mehr durch einen Kondensator und verringert die Akkulaufzeit.

Das sind jetzt ein paar Ratschläge, die sich mit einer gut (un-)sortierten Bastelkiste ohne großen Aufwand umsetzen lassen sollten. Ich hoffe, diese Maßnahmen helfen, ohne dass irgendwelche signifikanten Umbauten erforderlich sind.

Vielleicht könnte man den „Verbraucher“ auch an den Pin 7 (Shutdownpin) anschließen. Diese ist High, wenn der Tonuino an ist und geht bei Shutdown auf Low.

Vielen Dank für die Antwort. Was wäre denn der „Verbraucher“? Die LED-Taster?

Vielen Dank für die Antwort.
Zu Möglichkeit 2: Wie baue ich den 100 Ohm Widerstand nach den Schalter ein? Das Stromkabel besteht ja aus „vier“ Kabeln (rot, Schwarz, gold und noch was). Ich habe leider keine Ahnung. Muss ich dann das Kabel unterbrechen und jeweils einen Widerstand zwischen die einzelnen Kabel verlöten oder nur bei den (ich denke) Stromrelevanten Kabeln (rot und schwarz)?

Möglichkeit 3: Ist ein Kondensator das was man unter MOSFET immer liest? Könntest du mir bitte beschreiben wie er genau angeschlossen werden müsste (Also von was an was). Parallel zum Widerstand zwischen dem Schalter und dem Tonuino? Also auch hier das Stromkabel öffnen?

Bitte entschuldige die dummen Fragen. Das meiste habe ich hinbekommen, indem ich mir Bilder angesehen habe…

Da Du viel aus Bildern gelesen und gelernt hast, wirst Du verstehen, dass ich mich bezüglich Deines TonUINO Aufbaus total blind fühle. Denoch anhand Deiner Beschreibung eine Analyse und hoffentlich auch Hilfestellung.

Das ist klar, da sich der TonUINO ohne zusätzliche Hardware (Stichwort Pololu Switch) nicht einschalten lässt. Damit passiert bei ausgeschaltetem TonUINO bei Tastendruck absolut nichts und die Powerbank „merkt“ natürlich auch nichts.

Du versogst also den gesamten TonUINO über die USB-Buchse des Arduino mit Strom. Die Powerbank schließt Du dann genau so an. - Das ist OK und funktioniert ja anscheinend auch prima bis auf das automatische Abschallten der Powerbank.

Du hast also das USB-Kabel von der Powerbank zum Arduino aufgetrennt und einen Schalter in die Plus (rote) Leitung eingebaut.

Jetzt meine Frage:
Schaltet die Powerbank ein, wenn Du die Verbindung zum Arduino herstellst und deinen Schalter einschaltest?
Wenn JA, hast Du damit die Powerbank erfolgreich „geweckt“ und wir müssen uns darum nicht weiter kümmern.

Der Stromverbrauch des TonUINO bleibt trotz der LEDs in den Tastern zu gering, um die Powerbank „wach“ zu halten. Das kann daran liegen, da Du m. M. nach die LEDs mit doppelten Vorwiderständen betreibst. Dies könnte man, wie von @Boerge1 vorgeschlagen, mit einer zusätzlichen LED mit Vorwiderstand an D7 lösen (wäre dann gleichzeitig eine Betriebsanzeige).

NEIN, ein Kondensator ist KEIN MOSFET und sieht so aus:

Damit solltest Du dich aber erst beschäftigen, wenn sich die Powerbank tatsächlich nicht durch Einschalten Deines Schalters aufwecken lässt (bei meiner Powerbank genügt ein „nackter“ Arduino ohne sonstigen Baugruppen dazu).

Wie verhält sich denn Deine Powerbank, wenn Du mit hoher Lautstärke arbeitest?

Hallo NoBI
danke für die Antworten. Anbei übersende ich euch mal Bilder von meinem Aufbau. Leider musste ich die Taster schon einbauen, da ich sie mit der Parallelschaltung nicht mehr einkaufen konnte.

Zu deiner Frage:
Nein die Powerbank schaltet nicht ein, wenn ich den Powerschalter betätige. Ich muss die Powerbank zusätzlich durch Druck auf die Lageanzeige wecken.

Das mit der höheren Lautstärke muss ich noch testen. Dazu komme ich vermutlich erst heute abend/nacht.




Daraus schließe ich, dass bereits ein Vorwiderstand für eine max. Anschlussspannung von 16 V eingebaut ist. Damit sollten die 100 Ohm Vorwiderstände eigentlich nicht mehr notwendig sein.

Da hast du wahrscheinlich recht. Ich habe bei den meisten Beiträgen gelesen, dass ein Widerstand dabei sein sollte, um das Tonuino zu schützen und da habe ich mich dann nicht getraut, die LEDs direkt anzuschließen.

Erste und einfache Testmöglichkeit: Bei Wiedergabe mit hoher Lautstärke sollte die Powerbank eingeschaltet bleiben.

Habe ich nun getestet und tatsächlich wird die Powerbank nicht mehr in den Ruhezustand versetzt. Leider ist es dann wirklich ziemlich laut. Außerdem bleibt trotzdem das Problem, dass sich die Powerbank nicht mehr wecken lässt, wenn die Box per Powerschalter ausgeschaltet wird und wenn der Tonuino nach einer gewissen Zeit kein Lied abspielt.

Vielleicht könnte man den „Verbraucher“ auch an den Pin 7 (Shutdownpin) anschließen. Diese ist High, wenn der Tonuino an ist und geht bei Shutdown auf Low.

Ich habe jetzt keine zusätzliche LED, sondern die LEDs der Taster an den Pin 7 angeschlossen. Das führte zu keiner Veränderung des Abschalteverhaltens der Powerbank. Zusätzlich habe ich anschließend die drei Schalter zurück an den 5v Pin und einen vierten LED Taster ohne vorgeschalteten Widerstand (und ohne Funktion) an den Pin 7 angeschlossen. Die Powerbank schaltet trotzdem ab.

So wie es aussieht muss ich entweder mit einer zusätzlichen LED oder diesem Kondensator arbeiten.

Damit ist zumindest bewiesen, dass eine Erhöhung des Strombedarfs der richtige Weg ist, um die Powerbank „wach“ zu halten.

Das war jetzt „blinder Aktionismus“, da sich dadurch natürlich der Strombedarf in keiner Weise verändert hat.

Den Strombedarf kannst Du zunächst dadurch erhöhen, indem Du 2 der 100 Ohm Widerstände in Reihe schaltest und sie erst einmal direkt an der Platine von 5 V oder D7 gegen Masse lötest (5 V----100 Ohm----100 Ohm—GND). Das sollte dann die Powerbank wach halten, auch wenn Du wieder leiser hörst.

Nun zum Thema „Einschalten der Powerbank“:
Bevor wir hier nun mit irgendwelchen Basteleien weiter machen, sollten wir klären, ob sich Deine Powerbank überhaupt durch das Anstecken eines Verbrauchers einschalten bzw. aufwecken lässt.
Nimm dazu z. B. einfach ein Handy, das Du zum Laden anstöpselst. Das sollte normalerweise eine Powerbank einschalten. Passiert das nicht, müssen wir an dieser Stelle mit dieser Powerbank aufgeben. Ich vermute, Du hast nicht zufällig eine andere Powerbank für Testzwecke verfügbar.

Hast Du in der TonUINO SW den Abschalttimer gesetzt? Das sollten wir zunächst für unsere Untersuchungen noch NICHT machen, damit man das Abschaltverhalten der Powerbank klar erkennen kann.

Passt auf, dass ihr den Pin nicht überlastet.

Es kann auch am aufgeschnittenen Kabel liegen

Dann könnte ein USB Breakout-board helfen, wonach dann der Schalter und die Verbindung zum Arduino folgt.

Hallo Ihr Lieben,

ich hatte leider letzte Nach keine Zeit viel zu machen. Das Problem mit dem Wecken der Powerbank konnte ich lösen. Indem ich ein USBA zu USBA Adapter-Kabel, indem die DATA+ und - Kabel gekappt sind, zwsichen Powerbank und Schalter installiert habe. Dadurch schaltet die Powerbank jetzt immer gleich an, wenn der Schalter betätigt wird.

Ich habe versucht nochmal jeweils 100 Ohm Widerstände zwischen den LEDs und GND zu schalten. Dadurch schaltet die Powerbank trotzdem nach 30 sec ab. Sollte ich die Widerstände erhöhen oder führt das zu einem Problem, das Gute_Laune angesprochen hat?

Ich könnte auch den voerherigen Vorschlag ausprobieren, indem ich einen Widerstand zwsichen Schalter und Tonuino installiere. Da müsste ich den Widerstand am roten Kabel des Stromkabels anbringen oder?

Ich verstehe nicht, was Du da mit den Widerständen machst. Wo ist das Problem, direkt an der Platine 2 Widerstände von 5 V nach GND einzulöten? Die Pins werden doch direkt angeboten.
Wieso sollte ein Problem an D7 entstehen? Von dem sind wir doch schon wieder weg, oder???

Und wo und wie hast Du das USB-A zu USB-A Kabel eingebaut? Ich dachte, Du hattest ein normales USB-A zu Mini USB Kabel aufgetrennt und nur den Schalter in die Plus-Leitung gesetzt.

Hier die Widerstände als Bild, damit ich sicher sein kann, dass wir dasselbe verstehen:

@Gute_Laune

Du hast Recht, das kommt in einigen Fällen vor.
Manche Powerbanks legen die Überwachungsspannung nicht zwischen + und - an, sondern zwischen + und Schirmleitung.
Das fällt normalerweise nicht auf, da auf Verbraucherseite die Schirmleitung mit GND (also -) verbunden ist. Erst wenn die Schirmleitung unterbrochen wird, entsteht das Problem, dass bei Anschaltung des Verbrauchers kein Strom fließen kann, um die Powerbank aufzuwecken.

Problem gelöst! Glückstreffer ?? Aus der Beschreibung kann ich leider nicht entnehmen, wie das Adapterkabel nun „dazwischen gekommen“ ist und was sich dadurch wirklich an der Schaltung geändert hat.

Ich verstehe nicht, was Du da mit den Widerständen machst. Wo ist das Problem, direkt an der Platine 2 Widerstände von 5 V nach GND einzulöten? Die Pins werden doch direkt angeboten.
Wieso sollte ein Problem an D7 entstehen? Von dem sind wir doch schon wieder weg, oder???

Bitte entschuldige, offentlich hatte ich dich falsch verstanden und das Bild hat mir geholfen. Ich dachte wir sprechen von
5V Pin - 100 Ohm - LED - 100 Ohm - GND. Aber du meintest eine direkte Verbindung…Sry dafür.

Das habe ich probiert und das Problem lässt sich zur Häfte lösen^^. Schonmal vielen Dank dafür! Die Powerbank bleibt an :star_struck:. Sowohl bei normaler und leiser Lautstärke. Wenn der Tonuino kein Lied spielt, geht die Powerbank aber nach einer gewissen Zeit trotzdem aus.

PS: Ich habe den Tonuino im Adminmodus so eingestellt, dass er nicht abschaltet.

Problem gelöst! Glückstreffer ?? Aus der Beschreibung kann ich leider nicht entnehmen, wie das Adapterkabel nun „dazwischen gekommen“ ist und was sich dadurch wirklich an der Schaltung geändert hat.

Wahrscheinlich. Ich habe im Forum von einem ähnlichen Fall gelesen und das einfach ausprobiert. Anbei ein Bild. Leider ist das Adapterkabel noch ziemlich an. Das werde ich auch noch verkleinert und die Anschlüsse verlöten. Warum das funktioniert ist mir aber auch nicht klar.

Dann können wir einen Schritt weiter gehen und die Brücke von 5 V nach GND mit nur einem 100 Ohm Widerstand machen.
Deine „Wickeltechnik“ bei den Widerständen ist für jede Elektronik eine Herausforderung und liefert zuverlässige Ergebnisse wie beim Lotto (meistens wird es wohl nicht funktionieren).

Hast Du ev. auch noch ein unverändertes USB-Kabel mit dem Du den TonUINO für Testzwecke ohne den Schalter versorgen kannst.
Was tut sich dann damit?
Diese 2 zusammengesteckten Kabel sind mir total suspekt und sollten auf keinen Fall die endgültige Lösung sein.

Ich verwende für meine Aufbauten immer ein vollständig durchtrenntes USB-A Kabel und löte die stromführenden Adern (in der Regel Rot und Schwarz) direkt an die Platine, also nicht über den Stecker des Arduino. Die Leitung ist dann nur 10 bis 20 cm lang.
Der Stecker des Arduino bleibt frei für Verbindung zum PC für SW-Updates oder zur Fehlersuche mit der Konsole.
Bei dem Aufbau kann man dann auch gut einen Schalter in die rote Leitung setzen.

Habe mir gerade das Bild etwas genauer angeschaut.
Der Anschluss von Lautsprecher und Kopfhörerbuchse scheint mir ebenfalls nicht korrekt zu sein. Lautsprecher sollte NUR an die Klemmen + und - angeschlossen sein. Klemmen L oder R dürfen nicht mit dem Lautsprecher verbunden werden, sollten somit auch nicht an die einfache Kopfhörerbuchse geführt werden (gelbe Leitung?), wie Du eine verwendest.

Hey Hagen, ich les hier gerade ziemlich interessiert mit, weil ich ein ähnliches Problem mit dem „Aufwecken“ der Powerbank habe. :wink: ich bin mir nicht ganz sicher, ob ich dich richtig verstanden habe. Du hast einfach nur ein USBA zu USB A Kabel zwischen Powerbank und Schalter zusätzlich eingebaut?

Alles klar. Super. Das probiere ich gleich aus. Die Wicheltechnik ist natürlich blödsinnig, da hast du recht, und dient lediglich zum Ausprpbieren der Lösung. Ich will erst alles ordentlich und gerade verlöten, wenn ich eine Lösung habe, die sicher funktioniert.

Ich verwende für meine Aufbauten immer ein vollständig durchtrenntes USB-A Kabel und löte die stromführenden Adern (in der Regel Rot und Schwarz) direkt an die Platine, also nicht über den Stecker des Arduino. Die Leitung ist dann nur 10 bis 20 cm lang.
Der Stecker des Arduino bleibt frei für Verbindung zum PC für SW-Updates oder zur Fehlersuche mit der Konsole.
Bei dem Aufbau kann man dann auch gut einen Schalter in die rote Leitung setzen.

Ich habe auch schon gemerkt, dass das nicht so dolle ist. Ich weiß noch nicht, ob ich das noch ordentlich mache oder das für einen möglichen zweiten Tonuino aufspare.

Eine Frage gleich dazu. Man lötet das rote Kabel an den 5V Pin und gleichzeitig auch die Kabel der LEDs. Muss man das trotzdem versuchen räumlich zu trennen oder kann man das einfach „blind“ zusammenlöten.

Habe mir gerade das Bild etwas genauer angeschaut.
Der Anschluss von Lautsprecher und Kopfhörerbuchse scheint mir ebenfalls nicht korrekt zu sein. Lautsprecher sollte NUR an die Klemmen + und - angeschlossen sein. Klemmen L oder R dürfen nicht mit dem Lautsprecher verbunden werden, sollten somit auch nicht an die einfache Kopfhörerbuchse geführt werden (gelbe Leitung?), wie Du eine verwendest.

Oje. Ich hatte gehofft, niemand würde auf diesen Anschluss achten. Ich habe mir das hier abgeschaut: Profil - reipet - TonUINO
Und auch das funktioniert super. Der Lautsprecher läuft ganz normal. Sobald ich Kopfhörer in die Buchse stecke, erfolgt der Ton über die Kopfhörer wie es sollte. Ich habe aber beim weiteren Lesen auch gemerkt, dass es keine wirklich elegante Lösung sein soll^^. Aber naja, das passt ja zu meinem ganzen eher amateurhaften Aufbau :flushed:.

Hey Hagen, ich les hier gerade ziemlich interessiert mit, weil ich ein ähnliches Problem mit dem „Aufwecken“ der Powerbank habe. :wink: ich bin mir nicht ganz sicher, ob ich dich richtig verstanden habe. Du hast einfach nur ein USBA zu USB A Kabel zwischen Powerbank und Schalter zusätzlich eingebaut?

Hallo stella,
ja genau.
Powebank USB-A-Ausgang - USB-A → USB-A-Ausgang (Data+ und Data- gekappt) - USB-A → Schalter → MikroUSB (Kabel getrennt und Schalter dazwischen geschaltet) - Tonuino.

Diesen Tipp habe ich jedoch vom Urheber des Tonuinos, das ich gerade nachbaue. Die Credits gehen an: Bleientes Tonuino mit Figuren.
Ich fand die Box sehr schick.
Auf jeden Fall hat er diese Lösung bei dieser Powerbank ausprobiert und sie hat funktioniert. Generell scheinen sich Powerbanken sehr unterschiedlich zu verhalten. Daher weiß ich nicht, ob diese Lösung bei deiner Powerbank auch funktionieren könnte und besonders schön ist diese Lösung ja eigentlich auch nicht.

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Dann können wir einen Schritt weiter gehen und die Brücke von 5 V nach GND mit nur einem 100 Ohm Widerstand machen.

Lieber NoBI,
du bist spitze :blush:. Die Powerbank bleibt nun an und versorgt den Tonuino während eines Lieds und auch wenn es kein Lied gespielt wird, zuverlässig mit Strom.

Vielen, vielen Dank an Dich und aber auch an viele andere in diesem Forum, die es ermöglichen, dass technikunbegabte Menschen wie ich, ihren Kindern so was schönes bauen können.

Ich werde nun alles schön verlöten und langsam in meine Box einbauen.

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