Einschalter / Start / Pause Taster und 100% Energiesparen

Hi,

ich baue gerade meine erste Tonuino Box. Vielen Dank schon mal für die tolle Anleitung vom Erfinder.

Ich habe sehr intetessiert gelesen, wie man die Laufzeit einer Powerbank erhöhen kann.
Da ich kein Elektriker bin waren mir alle Lösungen zu kompliziert.

Ich habe es jetzt so gelöst:
Stromversorgung über USB Kabel von Powerbank an 5v PIN und Ground PIN.
Das Ground Kabel läuft über ein geöffnetes Relay.
Gleichzeitig läuft Ground über ein zweites geschlossenes Relay und den Taster Start / Stop.

Der Arduino hat also keinen Strom, da Ground unterbrochen ist.
Erst wenn man für 2-3 Sekunden den Start Taster gedrückt hält, bekommt der Arduino Strom und schaltet das offene Relay geschlossen. Jetzt steht die Stromverbindung konstant.

Das zweite Relay schaltet jetzt den Ground vom Taster zum Pin für Start Stop.

Wenn jetzt der Leerlauf Zeitraum überschritten ist, dann schalte sich einfach das erste Relay aus und damit wird die Stromversorgung des Arduino unterbrochen.
Das nenne ich 100% stromsparen. :slight_smile:

Gibt es Bedenken zu der Schaltung?

Bilder und Teileliste meiner Tonibox folgen, wenn ich fertig bin.

By Holzknoten

Hallo @Holzknoten, ohne deine Schaltung geprüft zu haben, aber Relais und Energie sparen schließt sich denke ich aus.

Hast du mal geprüft, wie hoch die Stromaufnahme der beiden Relais im aktiven Zustand ist?
Soweit ich mich erinnere liegt der Tonuino irgendwo um 80mA. Wenns laut wird wegen mir bei 100mA.

Wenn die Relais jedes nur optimistische 10mA bräuchte, dann hättest du den Verbrauch im Betrieb schon um 20-25% erhöht.

Ich denke, da ist ein einfacher Kippschalter noch immer die effizientere Lösung. Und für den berühmten Polulo Switch gibt es doch auch eine Reihe gut verdaulicher Beispiele.

Aber eine interessante Idee ist es. Und von da ist der Weg zum Halbleiter auch gar nicht so weit.

Das ist ja erschreckend…
Auf die selbe Idee bin ich gekommen, als ich vor vielen Jahren selbst dieses Projekt hier entwickeln wollte.
Es endete in einer Tragödie, weil ich an der Software verzweifelte.
Auf jeden Fall stieß diese Schaltung, im Grunde genau deine, nicht auf viel Zustimmung, da man der ganzen Elektronik den GND nimmt, dies macht man in der Elektronik nicht, darauf sind die Bauteile nicht gefasst.

Ich schließe mich der Meinung von @Nick-Spick gerne an, es ist fraglich ob du damit wirklich mehr Laufzeit erreichst. Im Aus-Zustand sparst du dir Strom, aber wahrscheinlich soll die Kiste ja laufen…

Bau sie mal zusammen. Du wirst erstaunt sein, wie lange sie auch ohne Modifikation läuft. Und dann feststellen, dass es nicht notwenig ist, lebensdauererweiternde Maßnahmen zu versuchen.
Abgesehen von den absoluten Hardcore- Kindern wollten es auch die kleinen Powerbanken von früh bis abends durchhalten.

In diesem Thema hatte @Nick-Spick ein Problem angenommen, und dort eine Menge erreicht. Ich glaube den Verbrauch halbiert? Der Aufwand dahinter ist aber nicht „einfach mal nebenbei“ zu erreichen, mindestens einen Lötkolben sollte man gut bedienen können.

Man muss also pause gedrückt halten bis der Arduino hoch gefagten ist? Irgendwie ist das nicht sehr komfortabel.
Schau dir den Pololu Switch mal an

Auch Relais finde ich in so einem Aufbau ungeschickt. Viel zu groß und wie @Nick-Spick schon sagt ist der Verbrauch ist zu hoch.

Und falls es doch ein Relais sein soll nimm eines mit zwei Wechselkontakten.
Dann sparst du dir ein Relais und den Verdrahtungsaufwand dazu.
Und die Freilaufdiode nicht vergessen, falls sie nicht schon vorhanden ist.

Das mach ich auch bei meinem iRecorder. Dauert vielleicht 2s und ich lass dann vom Arduino auch noch die LED leuchten (Allerdings nutze ich MOSFETs anstatt Relais’). Die Kinder haben das auf anhieb verstanden. Ich wollte keinen neuen Taster/Schalter verbauen sondern die vorhandenen nutzen.

Ich finde es auch sehr ansprechend keinen extra Schalter zum an und ausschalten einbauen zu müssen.
Polulo Switch ist für mich als Anfänger doch noch sehr kompliziert.

Schön ist es, dass meine Tochter die Box nicht ausschalten muss.

Die Akkulaufzeit werde ich mal beobachten.
Alternativen zu Relais schaue ich mir auf jedenfall näher an.
Ein Halbleiter Relay mit zwei Schaltungen benötigt nur 160mA? Z.B. 5V 2 Channel SSR G3MB-202P Solid State Relay
Das ist doch schon mal eine gute alternative.

Das man Ground nicht schalten soll wusste ich nicht.
Wobei in meiner Schaltung beim anmachen der Ground konstant verbunden bleibt.
Nur beim Ausschalten wird Ground radikal unterbrochen.
Aber wenn das auf dauer zu Fehlern in den Bauteilen führt, dann werde ich die 5v Leitung schalten.

Hallo @Holzknoten, wenn das Solit State Relais sind, sind die 160mA verkraftbar. Dann musst du drauf achten, dass du die DO vom Nano nur kurz (ca.500 ms) antriggerst, damit die Relais nur einen Umschaltimpuls bekommen, und nicht statisch bestromt werden. Dann ist die Energiebilanz auch nicht so verheerend. Dazu musst du dann aber den Code umbauen. Der gibt statische Pegel aus.

Wenn du dann die 5V schaltest, statt GND, dann hat die Lösung ihren Scharm. GND zu schalten ist jetzt nicht Kritisch für die Bauteile, aber 5V ist konsequenter. Und bei GND Schaltungen treten mamchmal komische Effekte auf, weil vielleicht über den Schirm einer Leitung, oder den Abschlusswiederstand einer Datenleitung doch noch irgendeine hochohmige Verbindung besteht. Und dann ist aus, doch nicht so richtig aus.

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Ich muss sagen für mich als Anfänger war das Recht gut beschrieben, im zuvor von @marco-117 verlinktem Thread. Extra Schalter brauchst du dann ja nicht. Hab das bei meinem 2. Tonuino so eingebaut und mein 1 jähriger Sohn schaltet über die Play Taste die Box ein und wenn er sie nicht ausschaltet geht nach 5 min der Standby Timer an. ^^

Moin,

ich frage mich, wie ich meine Schaltungen mit den zwei Relays umstellen muss, um 5v zu schalten.

Der Start/Pause Button ist an Ground und A0 angeschlossen wie vorgegeben.

Wenn ich jetzt 5Volt anlegen will, muss ich ja beide Enden vom Button über ein eigenes Relay laufen lassen.
Der gedrückte Button gibt den Arduino 5Volt und beim Booten müsste ein drittes Relay oder ein Transistor die 5volt dauerhaft zuschalten.

Erst dann können die beiden Relays am start/Pause Button wieder auf A0 und Ground geschaltet werden.

Also benötige ich ein drittes Relay oder einen Transistor, um die 5Volt zu schalten anstatt ground. Richtig?

Zu den alternativen Halbleiterrelays habe ich nur Solid State Relays gefunden die nur an / aus schalten und nicht wie meine Relays Ausgang 1 oder Ausgang 2 schalten können.

Dein Enthusiasmus alle Ehren, ich hab keine Ahnung von Elektrotechnik, ausser Uri und pui.
Daher klingt deine Idee für mich sehr aufwendig und nach vielen Bauteilen und mir persönlich stellt sich nur die Frage: ist es einfacher den Pololu zu nehmen vor allem platzsparender?

Interessant wäre natürlich wie sich da der Stromverbrauch der beiden Varianten Relais oder Pololu verhält und was da mehr Sinn ergibt.

LG

Du könntest Hardware und Software so anpassen, dass du mit dem Play-Button nichtmehr GND, sondern 5V schaltest.
An der RelaisSchaltung würde das dann nicht viel ändern.

Ja irgendwann ist der aufwand und platzverbrauch so groß, dass Pololu eventuell besser wäre.

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Der Play/ Stop button ist als INPUT_PULLUP festgelegt und reagiert bisher auf LOW (Ground)

Also könnte ich jetzt ground gegen 5v tauschen und in der software umschreiben, dass der button auf High reagiert.

Ist das richtig? Dann danke für den Ansatz.

NEin, leider ist es nicht so einfach.
„Pullup“ bedeutet, dass intern ein Widerstand von 5V gegen Eingang geschalten ist. Denn ist der Button nicht gedrückt, hängt der Eingang nicht in der Luft, sondern hängt an 5V. Ist er gedrückt, hängt er an GND und der Widerstand ist zwecklos.

Der Nano bietet mir die Möglichkeit diesen Pullup per Software zu aktivieren, denn dies ist Hardwareseitig vorbereitet.
„Intern Pulldown“ ist leider nicht vorbereitet, deshalb musst du diesen PullDown Widerstand extern anklemmen. 10kOhm sollen dort üblich sein.

Ich denke auch. Zumal die zwei Relaisbaugruppen aus dem Screenshot eben keine solid state Relais sind. Mit denen macht es energetisch also definitiv keinen Sinn.

Und warum noch eine Schaltung mit halbleiter Relais erfinden. Der Polulo ist ja eigentlich nichts anderes.