Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Arduino / Wemos D1 Mini Stromversorgung


von Daniel (igoe)


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Hallo ihr lieben,

ich habe aktuell ein Projekt am laufen (IOT) und muss auf Batterien 
umsteigen.
Ich habe ein Batteriehalter mit 3x AA und ich möchte diese entweder mit 
Normalen AA 3x 1,5v oder mit Akkus 3x 1,2V betreiben und brauche einen 
5V oder 3,3v Regulator so das ich es direkt an den Wemos D1 Mini 
anschließen kann.

Hat da jemand eine Idee?

lg

von was (Gast)


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"Microcontroller Batteriebetrieb"

Dazu gibt's doch wirklich schon genug online.

von Johannes S. (Gast)


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Ich habe da selber son Ding am Laufen, hähä...
Der Klassiker:)

Genau wie die ewige Suche nach der Stromversorgung für den hungrigen 
ESP.  Sowas ginge: https://m.de.aliexpress.com/item/32966769769.html
Aber wenn es wieder um die 1000. ESP Wetterstation geht: WLAN ist viel 
zu fett für sowas.

von Daniel (igoe)


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Der Wemos D1 ist auf Deep Sleep programmiert. Er kommt alle 30min Online 
und übergibt Werte. Da reichen 3-4 AA Batterien locker ein halbes Jahr 
:)

Mir ist nur nicht bewusst wie ich von 4x 1,2v AA Akku auf 5V komme

Würde sich hier ein 5v Regulator anbieten und was ist wenn die Batterien 
dann nur noch auf 1v laufen, kommen dann immer noch 5v an - also passt 
so ein Regulator das an?

: Bearbeitet durch User
von Einer K. (Gast)


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Daniel I. schrieb:
> Mir ist nur nicht bewusst wie ich von 4x 1,2v AA Akku auf 5V komme

Läuft der ESP nicht mit 3,3V?
Wozu die 5V?

von Johannes S. (Gast)


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Man nimmt 3 V Versorgung, pusht die auf 5 V, um die mit einem Regler auf 
dem Controllerboard wieder auf 3V zu bringen. Genauso wie die 
Sensormodule die auch alle ihren Spannungsregler und Pegelwandler 
onboard haben, obwohl die native auch mit 3 V arbeiten.
Das ist modernes IoT.

von Daniel (igoe)


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Der Wemos läuft mit 3-3.6V - Ich kann auch direkt 3.6V einbringen, jetzt 
hat es klick gemacht. 3x1.2V=3.6V -> Passt. Sollte ich da noch was 
zwischen schalten, einen Elko oder so?

lg

von Johannes S. (Gast)


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ganz so trivial ist das leider nicht. Die 1,2 V Akkus liefern keine 
konstanten 1,2 V, da muss man sich die Entladekurve ansehen. Da kommt 
man auf etwa 1,4 V bis 0,9 V, bei 3 Zellen hat man dann einen Bereich 
von 4,2 bis 2,7 V, also von zuviel bis zu wenig alles dabei.
Es gibt jetzt verschiedene Spannungsreglertypen, LDO mit geringem 
Spannungsverlust z.B., damit kann man die Batterie weit bis zur unteren 
Grenze betreiben. Aber die haben oft eine geringe max. Eingangsspannung 
und der DropOut ist Stromabhängig. Und die haben selber auch wieder 
einen Stromververbrauch, Quiescent Current, da muss man auch auf einen 
niedrigen achten. Anstelle von NiMH passen hier die LiFePo wie eine 
18650 Zelle besser. Die möchten aber nicht tiefentladen werden, also 
muss man da auch aufpassen.
Dann gibt es kombinierte Regler, StepUp bis zu 3..5 V und darüber gehen 
die in den Linearbetrieb. Sind auch genau für solche Anwendungen mit 
einer Zelle, haben als Nachteil aber auch wieder einen höheren 
Eigenverbrauch, so 20...50 µA etwa.
Deshalb halte ich die ESP für Batteriebetrieb sehr suboptimal. Der Wemos 
D1 hat zudem noch den USB-UART Wandler drauf und auch einen 
Spannungsregler mit 5V Eingang. Je nach Version liegen die wohl zwischen 
8 mA und 0,25 mA. Ein nacktes ESP12 Modul kriegt man im DeepSleep wimre 
auf 20 µA runter. Hört sich wenig an, aber einen AVR oder Cortex-M µC 
mit 868 MHz Funkmodul braucht da gerade mal 1 µA. Das ist Faktor 20 und 
das ist im Batteriebetrieb eine Menge. Wenn man kein Self-Wakeup braucht 
und per ext. Ereignis das Wakeup triggern kann, dann kommt man auch auf 
0,2 µA runter.
'Nur' alle 6 Monate 4 AA Zellen wechseln macht be 6 IoT Geräten 
statistisch jeden Monat einen Batteriewechsel, so Geräte gehören in den 
Sondermüll. Bei Faktor 20 muss man also nur noch alle 20 Monate bei 6 
Geräten wechseln.
Jeder Luxus hat seinen Preis, die einfache Programmierbarkeit der ESP 
kostet eben mehr Strom für den vielen Speicher der versorgt werden 
möchte und das WiFi mit dem großen Overhead.

von Stefan F. (Gast)


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Daniel I. schrieb:
> 3x1.2V=3.6V -> Passt.

Nee passt nicht. Messe mal nach, welche Spannung die Akkus direkt nach 
dem Laden haben.

Alle nötigen Infos habe ich dort zusammen geschrieben:
http://stefanfrings.de/esp8266/index.html#wemosd1mini
http://stefanfrings.de/esp8266/index.html#power

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