Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Raspberry Pi - Batteriebetriebes LCD Display


von Mick (Gast)


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Hallo liebe Experten,

ich habe eine Problemstellung und weiß mir leider keinen Rat mehr. Seit 
Tagen bin ich am recherchieren und bin auf keine passende Lösung 
gestoßen. Ihr seit also meine letzte Hoffnung!

Folgende Ausgangssituation:
Ich habe einen Raspberry Pi. An diesem hängen 6 DS18S20 
Temperatursensoren in verschiedenen Räumen. Die Temperaturen werden alls 
5 Minuten gemessen und in einer MySQL-DB gespeichert. Außerdem läuft auf 
dem Raspberry ein Webserver, der die gemessenen Daten visualisiert. 
Soweit, so gut.

Nun möchte ich gerne in den einzelnen Räumen batteriebetriebene LCDs 
aufstellen und diese gerne vom Raspberry per Funk ansteuern (433Mhz 
Modul am Raspberry wäre schon vorhanden).

Ich habe etwas recherchiert und bin darauf gestoßen, dass es irgendwie 
möglich sein soll am Display einen RFM01 Empfänger anzuschließen und vom 
Raspberry aus mit einem RFM12 Modul Daten an die Displays zu senden.

Wie würdet ihr dieses Problem angehen? Habt ihr irgendwelche Info 
darüber wie man grundsätzlich von einer Linux-Maschine (RPi) per Funk 
batteriebetriebene Displays ansteuern kann.

Vorerst würden mit normale LCDs (20x2 oder so) reichen. Wenn das ganze 
mit grafischen LCDs zu lösen wäre, wäre ich natürlich begeistert!

Vielen Dank schon mal und Grüße,
Mick

von OMG (Gast)


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LCD = Liquid Crystel Display, wiso muss man dann noch Display 
dranhängen?

Ist ja wie bei SAT1 der Film Film

von Mick (Gast)


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Hallo OMG,

ich glaube du hast mich da missverstanden. Der Raspberry soll per Funk 
LCDs ansteuern, die in verschiedenen Räumen aufgestellt sind 
(Temperaturanzeige), also auf dem Wohnzimmertisch, auf dem Nachttisch in 
Schlafzimmer, in der Küche usw.

Ich kann auch nicht erkennen, wo ich geschrieben habe, dass ich an ein 
Display ein Display hängen möchte?

Gruß,
Mick

von OMG (Gast)


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zum Beispiel im Titel:

Batteriebetriebenes LCD Display

!!!

Hast du es jetzt verstanden?

von Matt B. (mattb)


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Hallo Mick,

das was OMG meinte ist, dass die Abkürzung "LCD" bereits ein "Display" 
im Wort enthält ("Liquid Crystel Display"). Daher bedeutet der 
Threadtitel "Liquid Crystel Display Display". Also ein Display zu 
viel...


Zum Thema:
es spricht eigentlich nichts dagegen ein normales 20x2 (oder auch eins 
mit anderer Größe) an einen kleinen µC zu hängen, der mittels RFM12 mit 
dem Raspberry Pi kommuniziert. Allerdings habe ich keine Erfahrung, 
wieviel Strom so ein Display verbraucht (bezüglich Batteriebetrieb). 
Vielleicht wäre da ein kleines eInk Display nicht schlecht. Wenn das 
Display erst mal beschrieben ist haben die anscheinend einen sehr 
kleinen Strombedarf. Deine Temperaturen ändern sich ja maximal alle 5 
Minuten.

Ich würde den Controller in der Zeit dazwischen schlafen legen und mit 
dem Empfang einer Nachricht vom RFM12 wieder aufwecken.

von Mick (Gast)


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Hallo OMG,

ich entschuldige mich vielmals für diese - fachlich gesehen - 
amateurhafte Ausdrucksweise, hilft mir bei meinem Problem leider nicht 
weiter.

Ich habe etwas weiter gesucht und bin, wenn die LCDs - aufgrund des 
Stromverbrauchs - nicht möglich wären, auf E-Paper Displays gestoßen.

Gruß,
Mick

von Lupfer (Gast)


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@Mick
Halt Dich nich länger mit so einem Klugsch...er wie OMG auf! Nichts zum 
Thema beizutragen aber der M..l aufreissen.
Hast Du schon mal unter openenergymonitor.org nachgesehen. Ich dächte da 
was mit (ferngesteuerten) LCD gelesen zu haben.

von Mick (Gast)


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Hallo Lupfer,

danke für deine Antwort. Das sieht schon mal sehr gut aus! Allerdings 
kostet das Display 63 € (Was für 6 Räume schon fast etwas teuer wird) 
und zum zweiten kann das "emonGLCD" (wie es heißt) zu viel 
"Schnick-Schnack", den ich eigentlich nicht brauche. Zum Beispiel 
brauche ich keinen DS18B20 in Display, es muss auch nicht beleuchtet 
sein. Desweiteren ist dieses Display (noch) nicht batteriebetrieben und 
müsste so erst umgebaut werden.

Gruß,
Mick

von Lupfer (Gast)


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@Mick
Freut mich, dass Dir der Link (erst einmal) hilft.
Immerhin handelt es sich um ein 'open source project', da liegen die 
Quellen für Hard- und Software i.d.R. komplett offen.
Sieh es als Inspirationsquelle für eigene Modifikationen. Das hilft Dir 
bestimmt allemal weiter, denke ich.

von Moritz A. (moritz_a)


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Das Problem ist, dass diese Displays recht viel verbrauchen, es also auf 
die Akkulebensdauer geht.

Aus diesem Grund habe ich bei einem Projekt einen Atmega mit 
integriertem LCD-Controller verwendet, welcher deutlich sparsamer 
arbeitet.

von Mick (Gast)


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Hallo Moritz,

kannst du deine Vorgehensweise bei deinem Projekt etwas genauer 
beschreiben? Welche Hardware hast du verwendet (Display, uC)? Arbeitest 
du auch mit Funk (auch per RFM01/RFM12)?

Danke für eure Antworten,
Mick

von Gregor B. (Gast)


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von spess53 (Gast)


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Hi

>Das Problem ist, dass diese Displays recht viel verbrauchen, es also auf
>die Akkulebensdauer geht.

Das Display selbst verbraucht 1-2mA. Die Beleuchtung schnell das 100-200 
fache.
Sparsamer sind z.B. DOG-Displays. DOG-M (1x8, 2x8 oder 3x8) brauchen ca. 
250µA. Ein 132x32 GrafikDOG-Diplay ca.140µ.

MfG Spess

von Mick (Gast)


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Hallo,

ich danke euch für eure Antworten. Die Wahl fällt also entweder auf ein 
"DOG"-Display (kannte ich bisher gar nicht) oder ein E-Paper Display.

Was mir aber noch nicht ganz klar ist: Wie wird die Kommunikation 
ablaufen: RPi -> RFM12 -> RFM01 -> uC -> Display?

Welche Hardware empfehlt ihr genau? Gibts schon Protokolle/SW für den uC 
auf der Empfänger-Seite? Hat jemand eine Beispielschaltung?

Ich muss dazu sagen, ich bin Fachinformatiker/Anwendungsentwicklung, 
beschäftige mich also eher selten mit der Hardwareseite.

Gruß,
Mick

von Moritz A. (moritz_a)


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spess53 schrieb:
> Das Display selbst verbraucht 1-2mA. Die Beleuchtung schnell das 100-200
> fache.

Aber selbst das reicht bei angenommenen 2,5Ah nur für 52 Tage Betrieb.

> Sparsamer sind z.B. DOG-Displays. DOG-M (1x8, 2x8 oder 3x8) brauchen ca.
> 250µA. Ein 132x32 GrafikDOG-Diplay ca.140µ.

Und ist damit um Welten empfehlenswerter, bei 150µA (der mikrocontroller 
will ja auch was abhaben, wobei er wohl die meiste Zeit schlafen sollte) 
fast 2 Jahre.

Ich kenne die RFM*-Dinger nicht, aber wenn die wirklich nur Empfang 
bieten solltest du dir da was ausdenken, dass sie in annehmbarer Zeit an 
ihre Daten kommen. Den RasPi alle 10s Daten senden lassen o.ä, damit das 
Funkmodul nicht allzu lange lauschen muss.

Ich verwende den NRF24L01 Tutorial, da er Daten aktiv anfordern 
kann, dank 2-Wege-Kommunikation. und dazu einen xmegab3 mit 
http://www.schukat.com/schukat/schukat_cms_de.nsf/index/PDFView?OpenDocument&art=DE325RS-20/8.4(5)&wg=W4235

Das Projekt ist noch nicht fertig und daher kann ich auch noch auf keine 
konkrete Doku verweisen, wobei sich der Energieverbrauch für das LCD mit 
irgendwas um 5µA angenehm in Grenzen hält. Ob das Datenblatt hier auch 
die Realität abbildet wird sich zeigen, sobald ich es aufgebaut habe.

von Drobel (Gast)


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Auf der Seite http://jeelabs.com/ findest du Hard- und Software. Einfach 
einmal durchstöbern. Z. B. der JEENode 
(http://jeelabs.com/products/jeenode) dürfte für deine Anwendung 
interessant sein.

von R. W. (quakeman)


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Ich würde die Kommunikation eher mit zwei RFM12 aufbauen. Also:

uC -> RFM12 <-> RFM12 <- uC -> LCD

Damit könntest du eine Kommunikation in beide Richtungen realisieren. 
Das würde dann deutlich stromsparender funktionieren, weil die 
Anzeigemodule nur kurz aus dem Schlafmodus aufwachen müssen um Daten 
anzufordern und dann wieder schlafen gehen.

So in dieser Art:
1. Anzeige uC wacht auf und sendet Anfrage an Basis uC.
2. Basis uC sendet Werte an Anzeige uC.
3. Anzeige uC zeigt Werte an und legt sich wieder schlafen.

Dabei musst du natürlich ein einfaches Protokoll entwickeln, welches bei 
mehr als einem LCD Modul sicherstellt, dass nicht gerade gleichzeitig 
gesendet (oder dies erkannt) wird.

Ciao,
     Rainer

von Sebastian W. (sebastian_w29)


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Nokia LCD 5110 oder 1202, ca. 250uA ohne backlight?

LG, Sebastian

von Mick (Gast)


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Hallo,

mein erster Schritt wird, denke ich, sein, ein LCD Display mit einem 
ATMega8 anzusteuern (kann ja ruhig mal ein fester Text sein).

Danach würde ich mich mal etwas in die Thematik mit den RFM12 einlesen, 
um überhaupt mal zu wissen, wie man den mit einem uC ansteuert.

Dann werde ich versuchen beides zu kombinieren, sprich einen zweiten 
RFM12 an den RPi anschließen und mal Daten zu Display übertragen.
Zum Schluss das ganze noch mit in mein Temperatur-Python-Script am Pi 
integrieren.

Macht das Sinn so vorzugehen?

Mick

von Patrick W. (pawi777)


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Hi,

eigentlich schon ja. Aber bitte, bitte, bitte verwende keines dieser 
dämlichen RFM-Module. Nimm ein NRF24L01+ Modul, die gibt es sehr günstig 
bei ebay, sind gut dokumentiert und einfach anzusteuern. Im standby 
brauchen
sie nur 26 uA. Der grössten Vorteile dürften aber sein, dass die Module 
die Antenne schon enthalten, dass sie mit 2.4 GHz arbeiten und natürlich 
dass sie ein ausgeklügeltes Protokoll verwenden, dass auch retransmitts 
und CRC unterstützt.

von wireguy (Gast)


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Was hast du gegen die RFM-Module?

von Sebastian W. (sebastian_w29)


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Und auf dem uC: Schlafen, schlafen, schlafen, und wenn aufwachen dann 
bei niedriger VCC und langsamem Takt ...

LG, Sebastian

von Moritz A. (moritz_a)


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Sebastian W. schrieb:
> und wenn aufwachen dann bei niedriger VCC und langsamem Takt ...

Der Takt hängt von der Aufgabe ab, wenn er nur wartet (wobei dann geht 
auch Sleep) mag das sinnvoll sein, wenn er wirklich rechnet aber nicht.

Beispiel tiny2313a @3,3V:
- 4MHz 1,5mA
- 12MHz 3,1mA

Somit "rechnet" er beim doppelten Verbrauch dreimal so schnell, es ist 
also  sinnvoll ihn höher getaktet zu betreiben, damit er schneller 
wieder in seine Schlafmodi zurückkehren kann.

Netterweise kann man den Clock-Divider ja zur Laufzeit umkonfigurieren, 
man sollte nur den Überblick behalten falls man doch man sleeps 
verwendet, auf welche Taktrate bezogen da nun die Zeitangaben sind.

von Patrick W. (pawi777)


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wireguy schrieb:
> Was hast du gegen die RFM-Module?

Sie sind zu teuer, schlecht dokumentiert, unpraktisch und wenn es nicht 
gerade das rfm70 ist, brauchen sie noch eine externe antenne. Also ich 
habe mir zwei rfm70 gekauft und es bereut, dann habe ich zehn nrf24l01 
gekauft und mich gefreut. ;)

Enhanced ShockBurst(TM) ist der Hammer!

Edit: Zugegeben, das rfm70 ist schon verdammt klein für seine Leistung, 
deshalb wollte ich zuerst auch dieses Modul nehmen

von S. Z. (ceving)


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Mick schrieb:
> Nun möchte ich gerne in den einzelnen Räumen batteriebetriebene LCDs
> aufstellen und diese gerne vom Raspberry per Funk ansteuern (433Mhz
> Modul am Raspberry wäre schon vorhanden).

Warum will man so etwas, wenn man mit seinem Handy einfach per Wlan auf 
den Webserver im Rpi zugreifen kann?

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