Bodenfeuchtesensor wireless, v3

[pc1246]

Hallo tanteju
Dein Gehaeuse sieht wiederum extrem flach aus, da haben wir dann wieder das Problem mit der Verschraubung! Aber Du bist ja noch am Anfang!
Gruss Christoph

[stebar_]

Einen LM75 (steht ja auf der Anforderungsliste) werde ich wohl nicht einplanen, da der einfach zu viel Energie braucht.

Ich habe nachgeschaut der soll im Betrieb 0,25 mA aufnehmen zur Not kann der ja auch nur bei der Messung vorher eingeschaltet werden. Ähnlich wie es bei dem Schwingkreis für die Kapazitiven Messung auch gemacht wird. 

Fände es sehr schade, wenn es keine Temperaturmessung geben sollte . Es muss ja kein LM75 sein, war ein Vorschlag, weil dieser relativ günstig ist und per I2C eingebunden werden kann. Ich denke es muss auch nicht auf 0,5°C genau sein.

[tante ju]

Ich habe nachgeschaut der soll im Betrieb 0,25 mA aufnehmen zur Not kann der ja auch nur bei der Messung vorher eingeschaltet werden. Ähnlich wie es bei dem Schwingkreis für die Kapazitiven Messung auch gemacht wird. 

Fände es sehr schade, wenn es keine Temperaturmessung geben sollte . Es muss ja kein LM75 sein, war ein Vorschlag, weil dieser relativ günstig ist und per I2C eingebunden werden kann. Ich denke es muss auch nicht auf 0,5°C genau sein.

Naja, 0,25 mA hört sich nicht viel an, aber das sind 250 µA, während die anderen Bauteile darauf dimensioniert sind, jeweils unter 10 µA zu verbrauchen. Rechnerisch bin ich bei einer Ruheaufnahme (ohne den MySensors-Effekt) von 21 µA. Da würde der LM75 mal locker das zehnfache verbrauchen. Die Schutzdioden könnten ein Problem verursachen mit der I2C-Library und abgeschalteter Versorgung, denn die Signalspannung darf nicht über Versorgungsspannung liegen. Ich würde den fertigen Libs insofern nicht vertrauen, weil die für sowas nicht gemacht sind.

[stebar_]

Naja, 0,25 mA hört sich nicht viel an, aber das sind 250 µA, während die anderen Bauteile darauf dimensioniert sind, jeweils unter 10 µA zu verbrauchen. Rechnerisch bin ich bei einer Ruheaufnahme (ohne den MySensors-Effekt) von 21 µA. Da würde der LM75 mal locker das zehnfache verbrauchen. Die Schutzdioden könnten ein Problem verursachen mit der I2C-Library und abgeschalteter Versorgung, denn die Signalspannung darf nicht über Versorgungsspannung liegen. Ich würde den fertigen Libs insofern nicht vertrauen, weil die für sowas nicht gemacht sind.

Ja, da hast Du recht! Im Verhältnis gesehen ist das ein hoher Strom. Wie der I2C bei Abschaltung reagiert habe ich keine Erfahrung.

Habe noch mal nachgeschaut. Was hältst Du von dem STLM20, der hat eine Stromaufnahme von 0,008 mA. Ist kein I2C Sensor, der muss Analog eingelesen werden. Abschalten würde denke ich nicht schädlich sein. Ich denke für eine ungefähre Hausnummer würde er reichen. Der ist bei Mouser relativ günstig zu haben. Unter einem 1€.

Viele Grüße 

[tante ju]

Ja, da hast Du recht! Im Verhältnis gesehen ist das ein hoher Strom. Wie der I2C bei Abschaltung reagiert habe ich keine Erfahrung.

Habe noch mal nachgeschaut. Was hältst Du von dem STLM20, der hat eine Stromaufnahme von 0,008 mA. Ist kein I2C Sensor, der muss Analog eingelesen werden. Abschalten würde denke ich nicht schädlich sein. Ich denke für eine ungefähre Hausnummer würde er reichen. Der ist bei Mouser relativ günstig zu haben. Unter einem 1€.

Ist eine Möglichkeit. Aber habe zur Zeit nix, was ich bei Mouser bestellen müsste.
Ich hatte eigentlich den BMP180 und Nachfolger im Auge, allerdings ist der BMP280 abgekündigt und nur noch in (durchaus stattlichen) Restbeständen zu erhalten und der Nachfolger ist doch recht teuer.

[pc1246]

Moin
Irgendwie kann ich Euch nicht so richtig folgen! Wenn ich in meinem Garten an sechs Stellen die Bodenfeuchte messen moechte, dann gehe ich eigentlich davon aus, dass da Luftdruck und Temperatur mehr oder minder gleich sind!? Und nur weil man es kann?
Gruss Christoph

[tante ju]

Irgendwie kann ich Euch nicht so richtig folgen! Wenn ich in meinem Garten an sechs Stellen die Bodenfeuchte messen moechte, dann gehe ich eigentlich davon aus, dass da Luftdruck und Temperatur mehr oder minder gleich sind!? Und nur weil man es kann?

Luftdruck messen war nicht wirklich das Ziel. An die BMP hatte ich nur gedacht, weil die schön wenig Energie verbrauchen und auch Temperatur messen Eine Temperaturmessung ist auch notwendig, für die Ermittlung des Ladestroms für den Akku. Aber das ist ein einfacher NTC und wird direkt vom Laderegler bedient. Auf der Wunschliste stand ja ein LM75 und ich suchte nach einer Alternative, um dennoch Temperatur vom Sensor liefern zu können. Hast aber Recht: Die sollte bei den meisten Gärten nicht so stark variieren.

[tante ju]

Hier mal was zum Rechnen und nachdenken.

Der Prototyp aktuell zieht entsprechendem Graphen Strom. Die Messung ist über einen 21,7 Ohm Widerstand. Für den Testaufbau habe ich zwischen die Messungen 5 Sekunden Pause gelegt, was später natürlich viel länger sein soll (1798 Sekunden).

Neben ein wenig Rauschen, was auch durch die teilweise freifliegende Verdrahtung kommt, ist der "Ruhestrom" mit 6mV gemessen 276 µA, was doch ein "wenig" über dem errechneten Wert liegt. Das kann aber noch an dem Spannungsregler liegen (ok, man sollte beim Schaltplan zeichnen und Layouten genauer aufpassen, welches Bauteil man aus der Bibliothek ausgewählt hat ... ich weiß ...). Muß ich nochmal prüfen.

Dann sieht man zwischendurch die kleinen Spitzen, die durch die MySensors-Lib verursacht werden, da die den Sleep über den Watchdog macht und daher der Prozessor jede Sekunde oder so kurz aufwacht. Nehmen wir also einfach mal einen Durchschnittswert von 8mV, entspricht 369 µA, an.

Während der Messung und Übertragung werden 490mV gemessen, also 23 mA, was durchaus dem erwarteten Wert entspricht.
Die Messung und Übertragung dauert, wenn es keine Funkstörungen gibt, 2,07s. Runde ich einfach mal auf 2,5 Sekunden auf.

Dann komme ich pro Stunde auf 400 µAh, was bei dem von mir eingesetzten 380 mAh LiPo eine Laufzeit von 39,6 Tagen ergibt. Erprobt benötigt der Sensor mit der Solarzelle etwa 6 Stunden volle Sonne, um den Akku komplett zu laden.

Die Frage ist also: Ist es realistisch, daß wir innerhalb von 40 Tagen mindestens 6 Sonnenstunden haben?
Im Winter muß es sogar das doppelte sein, weil der Ladestrom reduziert wird.

[pc1246]

Moin
Gefuehlt hoert sich das gut an! Ich koennte mal meine Mitschnitte auswerten, wobei ein Restrisiko bleibt, dass die Solarzelle nicht in der prallen Sonne sein koennte!
Gruss Christoph

[tante ju]

Habe den letzten Monat jetzt nicht so viel gemacht, aber ein wenig mir den Stromverbrauch angeschaut.Es ist tatsächlich der Linearregler, den ich eingebaut habe.

Habe jetzt auch noch Produktionssamples eines Energy-Harvesting Chips bekommen. Der hat ein QFN24 Gehäuse, also sicher nix mehr für den normalen Lötkolben. Der hat aber den Vorteil, daß er vieles in einem Chip vereint. Solarzelle dran, LiPo dran, bisschen Gemüse drumrum, ATMega und andere Schaltung dran und es sollte laufen. Mittels Boot-Konverter kann er aus einer max. 2,5V Solarzelle einen LiPo laden. Und macht mittels Buck-Konverter eine 1,8V für den Prozessor und eine 3V für den NRF aus der >3,6V LiPo Spannung (ja, das benötigt zwei Spulen).

Jetzt kommt der hypothetische Teil:
WENN ich damit eine Schaltung entwickeln sollte, dann muß ich hier in D-land einen Bestücker finden. Da es die Chips noch nicht in der normalen Distribution gibt, müsste ich die besorgen und dann kann ich die Platinen nicht bestückt aus Asien bekommen.
Bei dem Aufwand, und den sicherlich dann etwas höheren Kosten, würde ich da gerne eine "Universalplatine" raus machen. So einen NE555 mit den paar Kondensatoren und Widerständen kann man ja auch auf ein Lochrasterfeld löten.

Was meint Ihr dazu?

[pc1246]

Moin
Grundsaetzlich bin ich bei Dir, nur verstehe ich Dein Vorhaben nicht so ganz. Willst Du die Lochrasterplatine dann als Huckepack auf die Andere stecken? Nicht das wir dann zu gross werden!?
Gruss Christoph

[stebar_]

Hi,
Danke für Deine Arbeit!
Leider verstehe ich den letzten Teil nicht ganz. Was meinst Du genau?

[tante ju]

Grundsaetzlich bin ich bei Dir, nur verstehe ich Dein Vorhaben nicht so ganz. Willst Du die Lochrasterplatine dann als Huckepack auf die Andere stecken? Nicht das wir dann zu gross werden!?

Hi,
Danke für Deine Arbeit!
Leider verstehe ich den letzten Teil nicht ganz. Was meinst Du genau?

Wenn ich die Chips besorge, dann sind die in der EU. Die jetzt nach Asien zu einem Bestücker zu schicken, mit dem ganzen Zollaufwand, lohnt sich für so kleine Mengen nicht. Also muß ich die Platinen in der EU bestücken lassen. Zumindest mit dem einen Chip. Das macht es einiges teurer.

Meine Idee wäre, auf der Platine ein Lochrasterfeld vorzusehen. Rein gefühlt sollte da Platz sein, da die Solarzelle ja die Mindestmaße vorgibt. Da kann man dann ein paar Bauteile oder halt eine Buchse für eine Huckepack-Platine vorsehen.

[Tom71]

QFN24 zu löten ist sicher schwierig, aber nicht unmöglich. Frag doch mal bei locutus nach. Er hat sowas auf seinem WLAN-Cul.


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[oli82]

QFN24 zu löten ist sicher schwierig, aber nicht unmöglich.

Ich denke auch, dass es mit ner Teilbestückung, also dem QFN24 Gehäuse, hinhaut