ESPEasy ESP8266 Temperatursensor Batteriebetrieben

[michael.winkler]

Hallo,

habe jetzt sehr lange an einem Batteriebetrieben Temperatursensor gebaut. Meine aktuelle Version arbeitet mit zwei Handelsüblichen AA Batterien. Laut Messungen und Berechnungen habe ich hier eine Laufzeit von mehr als 8 Monaten.

In den nächsten Wochen werde ich noch diverse Batterien testen, um meine Theorien zu bestätigen. Es ist auch eine 9Volt Block Batterie Version geplant. Wer möchte kann den Sensor mal nachbauen.

Alle Infos zum Temperatursensor findet Ihr hier:
https://mwinkler.jimdo.com/smarthome/aktoren-sensoren/temperatursensor-1/

Freue mich über Euer Feeback.

Gruß
Michael

[Klaus0815]

Hallo Michael,

schönes Projekt, sehr gut dokumentiert

Ich frage mich zugegeben nur, ob es wirklich funktioniert:

Bei so einer normalen AA-Baterie fällt die Spannung sehr schnell relativ weit unter die 1,5V - der ESP8266 braucht laut Datenblatt 3,0 bis 3,6 Volt

Meine Vermutung: er wird nach ein paar Tagen beim Senden so viel Strom ziehen das die Batteriespannung zu weit sinkt, und er einen Reset ausführt

[michael.winkler]

Hallo Michael,

schönes Projekt, sehr gut dokumentiert

Ich frage mich zugegeben nur, ob es wirklich funktioniert:

Bei so einer normalen AA-Baterie fällt die Spannung sehr schnell relativ weit unter die 1,5V - der ESP8266 braucht laut Datenblatt 3,0 bis 3,6 Volt

Meine Vermutung: er wird nach ein paar Tagen beim Senden so viel Strom ziehen das die Batteriespannung zu weit sinkt, und er einen Reset ausführt

Ich habe den Sensor bei mir selber schon lange am laufen. Am 04.06.2020 habe ich den ersten in Betrieb genommen. Hier waren die Batterien tatsächlich schon am 02.08.2020 leer. Allerdings war hier noch ein Fehler in den ESP Rules. Dadurch war der Sensor mehrere Stunden in Betrieb und hat die Batterie leer gezogen. Seit dem 02.08.2020 habe ich diesen Sensor wieder mit neuen Batterien im Betrieb. Bis heute läuft er! Wohl gemerkt im Freien bei Temperaturen um den Gefrierpunkt. Der Sensor wurde auch noch nicht Optimiert.

Bezüglich den Batterien werde ich noch einen Test durchführen und die Kapazitäten der Verschiedenen Hersteller mal zu vergleichen. Bin da gerade dabei die erforderlichen Komponenten aufzubauen.

Aktuell habe ich einen Optimierten Sensor am Laufen der alle 60 Sekunden eine Temperatur misst. Zeitgleich überwache ich die Spannung, um festzustellen ab wann er nicht mehr funktioniert. Habe Euch hier mal ein Screenshot angehängt.

[michael.winkler]

Kleiner Nachtrag noch. Laut Datenblatt sind es 2,5 bis 3,6 Volt

https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/0a-esp8266ex_datasheet_en.pdf

[dirk.k]

Ich hatte mal die Spannungsversorgung des DS18B20 auf einen GPIO-Pin des ESP gelegt.
Das funktionierte, ich hatte nur keine Möglichkeit genau zu messen.
Ob es sich wirklich lohnt, habe ich auch nicht geprüft.

[michael.winkler]

Ich hatte mal die Spannungsversorgung des DS18B20 auf einen GPIO-Pin des ESP gelegt.
Das funktionierte, ich hatte nur keine Möglichkeit genau zu messen.
Ob es sich wirklich lohnt, habe ich auch nicht geprüft.

Was meinst Du damit?

Den meisten Strom benötigt der ESP8266, daher kannst beim Batteriebetrieb nur den Deep Sleep verwenden. Nur einer Abschaltung der Sensoren wäre zu wenig.

[Wernieman]

Ich glaube er meint damit, das er zusätzlich zum "DeepSleep" er den Sensor schlafen legt ...

[michael.winkler]

Ich glaube er meint damit, das er zusätzlich zum "DeepSleep" er den Sensor schlafen legt ...

OK, das könnte ich mal versuchen, ob ich dadurch noch etwas Strom sparen kann. Auf diese Idee bin ich noch nicht gekommen.

[Wernieman]

Ob das sinnvoll ist, steht auf einem anderen Blatt ...

[FHEM-User22]

Hallo,
sieht gut aus... Nächstes Bastelobjekt ist in Arbeit

Eine Frage bitte noch, ist es auch möglich mehrere Sensoren anzuschließen?

Dankeschön

[Papa Romeo]

Eine Frage bitte noch, ist es auch möglich mehrere Sensoren anzuschließen?

... hardwaretechnisch...ja
... das andere ist dann eine Sache der Software wie viele er auswerten soll, da jeder DS18B20 eine eigene ID erhält.

LG

Papa Romeo

[michael.winkler]

Hallo,
sieht gut aus... Nächstes Bastelobjekt ist in Arbeit

Eine Frage bitte noch, ist es auch möglich mehrere Sensoren anzuschließen?

Dankeschön

Der von mir verwendete ESP-01 hat zwei GPIOs, von daher kannst Du noch einen weiteren Sensor anschließen.

[Papa Romeo]

Der von mir verwendete ESP-01 hat zwei GPIOs, von daher kannst Du noch einen weiteren Sensor anschließen.

Der ESP01 hat mit den GPIO´s 0, 1, 2 und 3 insgesamt vier frei zugängliche Port´s für Sensoren. 
Verwendet man nur DS18B20-Sensoren können mehrere parallel an einem GPIO angeschlossen werden.

LG

Papa Romeo

[FHEM-User22]

Supi, Dankeschön!

mfg aus Grimma

[michael.winkler]

Der ESP01 hat mit den GPIO´s 0, 1, 2 und 3 insgesamt vier frei zugängliche Port´s für Sensoren. 
Verwendet man nur DS18B20-Sensoren können mehrere parallel an einem GPIO angeschlossen werden.

LG

Papa Romeo

ok, wenn man RX und TX als GPIO verwendest hast du natürlich recht.

[Papa Romeo]

ok, wenn man RX und TX als GPIO verwendest hast du natürlich recht.

...wird oft falsch definiert.....

--> falsch ist :   Rx und Tx werden als GPIO verwendet
--> richtig ist:   GPIO01 wird als Tx und GPIO03 als Rx verwendet

LG

Papa Romeo

[FHEMAN]

Ich frage mich zugegeben nur, ob es wirklich funktioniert:

Bei so einer normalen AA-Baterie fällt die Spannung sehr schnell relativ weit unter die 1,5V - der ESP8266 braucht laut Datenblatt 3,0 bis 3,6 Volt

Meine Vermutung: er wird nach ein paar Tagen beim Senden so viel Strom ziehen das die Batteriespannung zu weit sinkt, und er einen Reset ausführt

Hi, es gibt inzwischen Li-Ion Akkus im AA / Mignon Style mit um die 3000 mWh  (nicht mAh). Ziemlich cool ist, die liefern geregelte 1,5 V, und zwar quasi konstant bis zum Schluss!
Ich habe hier welche von EBL, falls ich was testen soll.

Viele Grüße
Ronny

[dirk.k]

Hallo,
1. ja ich meinte "den Sensor zusätzlich zum ESP abschalten" ...
2. Die DS18B20 werden alle parallel geschaltet. Da braucht ein Sensor genau so viele Pins wie 5 Sensoren
Die nächste Grenze ist die Zahl der Geräte in ESP-Easy.
https://www.instructables.com/Simple-Example-ArduinoESP8266DS18B20/

[michael.winkler]

Hi, es gibt inzwischen Li-Ion Akkus im AA / Mignon Style mit um die 3000 mWh  (nicht mAh). Ziemlich cool ist, die liefern geregelte 1,5 V, und zwar quasi konstant bis zum Schluss!
Ich habe hier welche von EBL, falls ich was testen soll.

Viele Grüße
Ronny

Hast Du da mal einen Link dazu?

Aktuell habe ich einen Batteriespannungstest am laufen. Die 2 Batterien liefern aktuell 2,945 Volt im Leerlauf. In der Belastungsphase sind es 2,775 Volt. Bisher läuft der Sensor noch ohne einen einzigen Aussetzer. Laut Berechnung müssten die Batterien ca. 15-18 Tage halten, wenn meine Annahme stimmt, dass jede Batterie 1400mAh hat. Der Sensor liefert alle 60 Sekunden einen Wert. Belastungsphase sind ca. 4-5 Sekunden. Deep Sleep dementsprechend 60 Sekunden.

[FHEMAN]

Hast Du da mal einen Link dazu?

Die z. B. https://www.amazon.de/dp/B081DRJZ6F/ref=cm_sw_r_cp_apa_fabc_2970FbX8FZ86Y
Der Chart mit dem Spannungsverlauf ist, vermute ich, falsch bzw. von Ni-Mh Akkus. Die Kommentare sind ganz interessant.
Ansonsten gibt es auch welche von Blackube.

[Peteruser]

Hallo,
wegen der Anzahl der Temperatursensoren nochmal. Da jeder seine eigene ID hat, reicht ein IO,

Peter

[dirk.k]

Ja, alle hängen an einem GPIO...hintereinander ... siehe Bild.

[Papa Romeo]

Ja, alle hängen an einem GPIO...hintereinander ... siehe Bild.

...wenn mit "hintereinander" parallel gemeint ist, könnte man dass so auch gelten lassen... 


LG

Papa Romeo

[michael.winkler]

Ich hatte mal die Spannungsversorgung des DS18B20 auf einen GPIO-Pin des ESP gelegt.
Das funktionierte, ich hatte nur keine Möglichkeit genau zu messen.
Ob es sich wirklich lohnt, habe ich auch nicht geprüft.

Also, ich habe das jetzt mal getestet. Mit einem ESP-01 ist das leider nicht so ohne weiteres möglich. Damit das funktioniert benötigst du zwei GPIOs die beim einschalten des ESP nicht den Boot Vorgang beeinträchtigen.

Auf der Webseite https://espeasy.readthedocs.io/en/latest/Reference/GPIO.html kann man sehen, dass die GPIOs 0,1 und 2 jeweils nicht Booten wenn diese verwendet werden!

Daher habe ich mal den GPIO 5 direkt am Chip mit einem Kabel versehen und verwende diesen als Spannungsversorgung der Temperatursensors. Die Datenleitung des Sensors habe ich an GIPO 3 gelegt. Damit kann der ESP-01 sauber booten. Im Deep Sleep benötigt der ESP-01 dann nur noch ca. 17µA.

Da das Löten des ESP-01 nicht für jeden etwas ist, werde ich meinen nächsten Tests mit dem ESP-12 machen.

Das Rules Set 1 sieht jetzt erst mal so aus:

Code Auswählen Erweitern


on System#Boot do
   GPIO,3,1
   GPIO,5,1
endon

on sensor#temperature do
   If [sensor#temperature] <> 0.00
      GPIO,3,0
      GPIO,5,0
      delay 500
      deepsleep,15
   endif
endon


Auf der Hardwareseite habe ich alle GPIOs auf Output Low gesetzt. Damit verbraucht der ESP-01 im Betrieb auch weniger Strom.

[dirk.k]

Einen nackten ESP12 hätte ich auch noch liegen.
Da bin ich mal gespannt.
Man kann den DS18B20 auch "parasitär" speisen.
Dann gehen Daten und Strom über die gleiche Leitung.
Ob das mit den zur Verfügung stehenden Pins geht, kann ich nicht sagen...
...Scheint aber zu gehen:
http://www.geekstips.com/temperature-sensor-dht22-ds18b20-arduino-tutorial/
Etwa auf der Hälfte der Seite.

[michael.winkler]

Habe die Rules noch mal komplett überarbeitet. Zusätzlich habe ich noch meine bisherigen Erfahrungen aufgeschrieben.

https://mwinkler.jimdo.com/smarthome/aktoren-sensoren/temperatursensor-1/#Erfahrungsbericht

[Papa Romeo]

Habe die Rules noch mal komplett überarbeitet. Zusätzlich habe ich noch meine bisherigen Erfahrungen aufgeschrieben.

... hast du die Temperaturen bei Spannungen unter 3 Volt auch kontrolliert?

Hab da schon Erfahrungen gemacht, daß Sensor zwar noch weit nach unterschreiten ihren Spezifikationen arbeitet, aber die Ergebnisse dann
doch ganz schön zu wünschen übrig lassen.


LG

Papa Romeo

[michael.winkler]

... hast du die Temperaturen bei Spannungen unter 3 Volt auch kontrolliert?

Hab da schon Erfahrungen gemacht, daß Sensor zwar noch weit nach unterschreiten ihren Spezifikationen arbeitet, aber die Ergebnisse dann
doch ganz schön zu wünschen übrig lassen.


LG

Papa Romeo

Der Sensor liefert immer noch korrekte Werte. Habe deswegen extra einen weiteren Sensor(nicht Batteriebetrieben) daneben am laufen.

[Papa Romeo]

Hallo Michael,

ich hab jetzt deine Doku nur kurz überflogen (binde meine Sensoren z.Z. nur noch über NRF, ähnlich wie bei MySensors ein, da hier die Stromaufnahme noch geringer gehalten werden kann) habe aber diese Info auf Anhieb nicht gefunden und es wäre vielleicht nicht schecht dies in die Doku mit aufzunehmen.

Sollte es doch schon irgendwo stehn und ich hab´s überlesen....einfach ignorieren 


LG

Papa Romeo

[michael.winkler]

Hallo Michael,

ich hab jetzt deine Doku nur kurz überflogen (binde meine Sensoren z.Z. nur noch über NRF, ähnlich wie bei MySensors ein, da hier die Stromaufnahme noch geringer gehalten werden kann) habe aber diese Info auf Anhieb nicht gefunden und es wäre vielleicht nicht schecht dies in die Doku mit aufzunehmen.

Sollte es doch schon irgendwo stehn und ich hab´s überlesen....einfach ignorieren 


LG

Papa Romeo

Hi Papa Romeo,

hast Du da mal ein Schaltungsplanbeispiel? Die NFR Technik habe ich so noch nicht gesehen. Kurze Internetsuche ergab hier diesen Treffer:
https://www.az-delivery.de/products/3x-nrf24l01-mit-2-4-ghz?variant=37105715410

Wäre das dann ein externes WLAN?

Gruß
Michael

[Papa Romeo]

Hallo Michael,

schau mal hier

https://forum.fhem.de/index.php/topic,113468.msg1077477.html#msg1077477


LG

Papa Romeo

[Klaus0815]

Hallo Michael,

nicht böse gemeint, und bitte verstehe es nicht falsch
Du hast Dein Projekt wirklich sehr detailiert dokumentiert- aber es ist nicht wirklich zu Ende gedacht

Irgendwann findet es ein Anfänger - ich  habe vor vielen Jahren auch ohne Nachzudenken einfach nachgebaut -die Experten die wissen was sie tun werden schon das Richtige schreiben..

Du siehst an den Diskussionen hier - ganz so einfach ist es dann doch nicht

Bitte erwähne wenigstens irgendwo dass das "work in progress" ist...

[michael.winkler]

Hallo Michael,

nicht böse gemeint, und bitte verstehe es nicht falsch
Du hast Dein Projekt wirklich sehr detailiert dokumentiert- aber es ist nicht wirklich zu Ende gedacht

Irgendwann findet es ein Anfänger - ich  habe vor vielen Jahren auch ohne Nachzudenken einfach nachgebaut -die Experten die wissen was sie tun werden schon das Richtige schreiben..

Du siehst an den Diskussionen hier - ganz so einfach ist es dann doch nicht

Bitte erwähne wenigstens irgendwo dass das "work in progress" ist...

Hi Klaus,

kein Problem. Das es immer wieder Leute gibt denen das nicht gefällt ist so. Da muss man einfach drüber stehen.

Die Anleitung ist für einen ESP-01 eigentlich fertig. Den ESP jetzt mit einem Spannungsteiler usw. zu betreiben macht keinen Sinn, da her zu viele Kompromisse eingegangen werden müssen. Bezüglich Vor und Nachteile werde ich noch etwas ergänzend auf die Seite stellen. In den nächsten Tagen wird eine zweite Anleitung erscheinen die mit Spannungsteiler und Strommessung kommt.

Aktuell habe ich zwei dieser ESP-01 Sensoren bei mir am laufen, und ich bin mit der aktuellen Laufzeit von ca. 5-6 Monaten sehr zufrieden.

Gruß
Michael