Wemos D1 mit Batterie
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Hallo
Hat jemand von euch schonmal wemos d1 Mini mit Batterie im Einsatz?
Wäre das eine Variante oder eher davon abzuraten?Danke vorab
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@HeinrichB
Gehen tut das, aber nur wenn du sehr genau schaust das sich der Wemos die meiste Zeit im "sleep" modus befindet, ansonsten verbrauchst du zuviel Strom.A.
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@HeinrichB said in Wemos D1 mit Batterie:
Hat jemand von euch schonmal wemos d1 Mini mit Batterie im Einsatz?
Wäre das eine Variante oder eher davon abzuraten?Bzgl. Batteriebetrieb under ESPs musst du immer mit deep sleep arbeiten um ertägliche Laufzeiten zu bekommen.
Z.b. mit einem bme280 kannst du deinen ESP 59,5 Minuten schlafen lassen (deep sleep ohne wifi Verbindung) und 0,5 Minuten arbeiten (in diesen 30 Sekunden startet das wifi, wird die Messung genommen und zum matt broker geschickt), dann geht er wieder schlafen.
Der wemos d1 mini ist aus zwei gründen nicht das idealste für den Batteriebetrieb:
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der größte Stromverbrauch im deep sleep entsteht durch den serial chip. Die deep sleep current beträgt deswegen milli Ampere im Vergleich zu einem nackten esp12f chip welcher nur nano Ampere verbraucht
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die esp8266 haben den Nachteil (gegenüber den teureren esp32), dass diese nur mittels einem pin und RTC aufgeweckt werden können. Sprich für "wildere" Projekte (nicht wie das einfache oben beschriebene) sind diese dann meist nicht mehr zu gebrauchen (z.B mit pir Sensor der den esp32 ebenfalls aufwecken kann)
Weitere Lektüre dazu findet sich hier: https://lastminuteengineers.com/esp32-deep-sleep-wakeup-sources/
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Ich hab einen WemosD1 mit einem BME280 (3,3V Typ) und als Versorgung einen 18650 Akku im Einsatz.
Bei einer Deepsleeptime von 300 Sekunden läuft das Ding ungefähr ein Monat.
Also nicht besonders gut, aber für mich ausreichend.
Ohne Deepsleep ist nach knapp 1,5 Tagen der Akku leer ...
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Ich habe zwei Stück im Einsatz. Einer im Keller mit SHT10-Klimasensor für Raumfeuchte.
Nummer zwei ist gerade fertiggeworden: Ein Truebner SMT50 Bodenfeuchtesensor hängt daran. Der Wemos liest die beiden Analogsignale vom Sensor über einen ADS1115-Chip aus und sendet die Daten per MQTT an den ioBroker, dann geht er für 60 Minuten in den Deep Sleep. Stromversorgung läuft über 3x NiMH-AA-Akkus, mit 2100mAh müsste ich auf ca. 200 Tage bis zum Batteriewechsel kommen.
Der Wemos ist unter den ESP8266-Einplatinencomputern wohl das Modell mit dem niedrigsten Stromverbrauch. Zudem ist er spottbillig und leicht zu haben.
Der ESP32 ist eigentlich die bessere Alternative. Eigentlich. In Praxis gibt es dort einen großen Wildwuchs an Fertigplatinen, und sehr viele davon haben im Deep Sleep inakzeptabel hohen Stromverbrauch.
Für mein Projekt wäre er wegen seiner zwei Analogeingänge charmant gewesen. Ich hatte aber keine Lust, mich durch die vielen fast identischen Chinaplatinen durchzuprobieren bis ich eine finde die im Schlafmodus wirklich Strom spart. Deshalb wurde an den ESP8266 noch ein externer AD-Wandler angehängt. Preislich ging das fast gleich aus.
Den ESP32 werde ich nehmen wenn ich mal mehr Leistung brauche. Die einfachen "Sensor lesen, wegschicken, schlafen"-Routinen gingen bisher mit dem ESP8266 sehr gut.
Das Truebner SMT50-Projekt ist im RoboterForum dokumentiert:
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@Detlev-Rackow @Einstein67 @OpenSourceNomad
Danke euch. Bin noch unterwegs und lese die Antworten später in Ruhe
Vielen Dank für die Aufbereitung der Information
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@Detlev-Rackow said in Wemos D1 mit Batterie:
Für mein Projekt wäre er wegen seiner zwei Analogeingänge charmant gewesen. Ich hatte aber keine Lust, mich durch die vielen fast identischen Chinaplatinen durchzuprobieren bis ich eine finde die im Schlafmodus wirklich Strom spart.
Andreas Spiess hat das doch schon für uns übernommen: https://www.thethingsnetwork.org/community/berlin/post/andreas-spiess-comparison-of-10-esp32-battery-powered-boards-without-display-incl-deep-sleep
@Einstein67 said in Wemos D1 mit Batterie:
Ich hab einen WemosD1 mit einem BME280 (3,3V Typ) und als Versorgung einen 18650 Akku im Einsatz.
Bei einer Deepsleeptime von 300 Sekunden läuft das Ding ungefähr ein Monat.Mit einem nackten esp12x solltest du den deep sleep Stromverbrauch um etwa Faktor 10 minimieren können. Ob der Akku dann 10mal (ergo 10 Monate) so lange hält sei mal dahingestellt (quintescent current der ldo's könnte da negativ mit rein spielen). Jedoch reicht das manchmal so um etwa einen outdoor Sensor mittels einem 1$ solar panel (6V/200mA) ganzjährig autark zu halten
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@OpenSourceNomad Danke Dir. Das mit dem Solarpanel ist auch eine feine Idee
Danke dazu. Auch die Kosten sind echt angenehm -
@Detlev-Rackow said in Wemos D1 mit Batterie:
Ein Truebner SMT50 Bodenfeuchtesensor hängt daran.
Etwas off-topic aber habe mich gerade mal kurz mit dem SMT50 beschäftigt und muss sagen: stolzer Preis 69€
Das Teil erinnert mich extrem stark an meinen $1 (ebenfalls kapazitativ arbeitenden) Bodenfeuchte Sensor.
Quelle: https://m.aliexpress.com/item/33042209039.htmlDer einzige unterschied dem ich dem technischen Datenblatt entnehmen kann (und abgesehen davon das der SMT50 bereits mit Kabelage sowie einem integrierten Temperatur Sensor kommt) ist die bereits erfolgte Kalibrierung ab Werk sowie die definierte Messgenauigkeit. Vom Prinzip her arbeiten sie aber beide identisch soweit ich das verstehe?
Ich hatte bisher nur kurz mit meinen gespielt und kann dazu nicht viel im Praxiseinsatz sagen. Vielleicht hast du Lust @Detlev-Rackow dein setup mal mit so einem Billigheimer nachzubauen und die Ergebnisse mit deiner Luxusvariante zu vergleichen?
PS: Ich glaube du verwendest kein fast connect für das wifi. Wenn du nur einen AP hast würde ich das aktivieren, der ESP verzichtet dann auf einen full scan und verbindet sich direkt mit deiner ssid. In der Praxis habe ich damit 50-80% schnellere connects messen können. Ich verwende esphome, vielleicht sind da auch noch weitere Optimierungen integriert.
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Bezüglich Wlan musst Du mich verwechseln. Der Wemos verbindet sich zügig und problemlos.
Mit der Vermutung bin ich auch drangegangen, und das Ergebnis beim Chinasensor war ernüchternd. Der konnte keine differenzierten Messergebnisse darstellen, es gab 500mV in trockener Erde und 100mV wenn die Ere richtig nass war. Eine sinnvolle Differenzierung kam nicht zustande. Aus anderen Erfahrungsberichten weiß ich, dass der Sensor in dichteren Erden mit hohem Lehm- oder Tonanteil komplett versagt.
Your mileage may vary, evtl habe ich nur zwei schlechte Exemplare erwischt.
Zum Hintergrund des Chinasensors: Auf instructables hat mal jemand aus Spaß so einen Schaltvorschlag veröffentlicht, die Chinesen haben das aufhegriffen und njn gibt es das in großer Menge von den üblichen Verdächtigen wie AZDelivery nachgebaut und verkauft. Produktknowhow ist da nicht zu erwarten, woher auch.
Der Truebner ist seit Jahren bewöhrt und wird in der Forschung eingesetzt, bei mir gab es auf Anhieb plausible Messwerte. Zudem bietet er ein fertiges wasserdichtes Gehäuse, und der Hersteller hat sich um die Imprägnierung der Platine gekümmert. Laut DVS kann man ihn ganzjährig draußen lassen und von über 5 Jahren Lebensdauer ausgehen. Der Verzicht auf weiteres Rumprobieren war mir die 69€ wert.
Hier eine Kurve aus gesättigter Erde, der Sensor steckt derzeit in der Terrasse im Testbetrieb. Die 20% klingen nach wenig, sind aber bei Sandboden komplett gesättigt, mehr kann Sand nicht aufnehmen,
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@HeinrichB sagte in Wemos D1 mit Batterie:
@OpenSourceNomad Danke Dir. Das mit dem Solarpanel ist auch eine feine Idee
Danke dazu. Auch die Kosten sind echt angenehm Zum Solarpanel: Ganz so einfach wird es leider nicht. Die fertigen Ladeschaltungen wollen üblicherweise 1A haben, was diese Einfachpanel nicht hergeben. Ob sich das mit einbrechender Spannung trotzdem hinruckelt, muss man mal ausprobieren. Denkbar ist auch dass es nur hinkommt wenn die Zelle schon fast voll ist und die Schaltung in eine schonende Ladung mit Konstantspannung und Minimalstrom wechselt. Dann könnte man mit der Solarzelle immerhin eine voll eingelegte LiIon-Batterie aufgeladen halten, müsste aber darauf achten dass die Ladung nie z.B. durch Schneelast zu tief absinkt.
Auch das Thema Wetterschutz muss selbst gelöst werden. Die Billigzellen sind einfach eine Zelle mit offenen Kupferanschlüssen auf der Rückseite. Mindestens die Anschlüsse müssen geschützt werden, und die Kabeleinführung in das Sensorgehäuse muss wetterfest gelöst werden.
Solar gibt es teuer und schlüsselfertig, oder billig und arbeitsintensiv.
Hier liegt auch noch so eine 6V/150mA-Zelle rum. Wenn ich noch etwas für draußen baue ist der erste Ansatz, dass ich ein Gehäuse mit transparentem Deckel nehme und die Zelle darunter baue. Damit ist zumindest der Wetterschutz gelöst. Das Thema mit dem niedrigen Ladestrom bleibt dann noch übrig.
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@Detlev-Rackow said in Wemos D1 mit Batterie:
Zum Solarpanel: Ganz so einfach wird es leider nicht.
Doch, ziemlich einfach sogar. Hatte z.B. mal den den d1 mini mit dem power shield 1.3, kleinem lipo pack (ca. 1Ah) und solar panel mehrere Wochen draußen am testen und habe ebenfalls die Spannung mitgelogt. Funktionierte 1A (diesmal nicht Ampere
) auch über bewölkte Tage sowie trickle-charge der (absichtlich) ganz leer gelaufenen Batterie.@Detlev-Rackow said in Wemos D1 mit Batterie:
Auch das Thema Wetterschutz muss selbst gelöst werden
Auch total easy und keine rocket science. Einfach die billigst 1€ IP67 Aufputzdosen verwenden und das Problem ist gelöst. Die ganze Technik kommt rein, Solar Panel oben druf. Einzig die Installation direkt auf dem Boden sollte vermieden werden falls mal etwas mehr Wasser steht
<off topic>
@Detlev-Rackow said in Wemos D1 mit Batterie:
Bezüglich Wlan musst Du mich verwechseln. Der Wemos verbindet sich zügig und problemlos.
War schon für dich bestimmt, nachdem ich das hier von dir gelesen habe:
Neue Erkenntnis:
Die Zeit für das Verbinden des WLAN ist deutlich von der Signalstärke abhängig. Ein Sensor liegt draußen und misst an der Terrasse, der braucht gleichmäßig etwa 3s. Ein zweiter Wemos auf dem ich im Haus probiert habe, braucht vom Aufwachen bis zum Datenversand nur 1,5s, dabei arbeitet der sogar noch mit DHCP, was theoretisch etwas Zeit kostet.
Wenn dein esp mehr als eine Sekunde zum verbinden braucht (nach Aktivierung des WLAN) kann das nur bedeuten er scannt die ganzen APs deiner Nachbarn, mit aktivierten 'fast connect' macht er das nicht mehr. Auch bei schlechten Signal (-90dbm) sind meine immer in unter einer Sekunde im WLAN. Wie gesagt benutze ich esphome, eventuell/wahrscheinlich sind dort weitere (mir nicht bekannte) Optimierungen vorhanden.
</off topic>
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@HeinrichB
Hier mal ein Artikel zu dem Thema wie die Batterie so lange wie möglich hält.
Inklusive Video etc.Je nach dem was du genau vor hast lässt sich so über das Board aus dem Tutorial der ESP32, Wemos D1 etc kurz für eine Aufgabe einschalten.
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@Leviathan09 danke dir. Ich sammle alles und werde es einfach dann wohl mit einem meiner freien wemos d1 Mini Mal testen und ein Akku Mal als Testinvestitionen angehen
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Gerne doch.
Kannst ja mal hier ein Update rein schreiben wenn du es getestet hast.
Bei mir wird sich die Umsetzung wohl noch etwas verschieben, erstmal muss ich andere Baustellen fertig bekommen.
Aber ich werde definitiv mal mit Batterie was probieren da ich gerne meinen Briefkasten überwachen möchte. -
@Leviathan09 werde ich machen
Bei mir stehen auch noch zwei Projekte an, aber ich wollte das thematisch schon Mal Andenken und ggf die Hardware dann mit ordern
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@OpenSourceNomad sagte in Wemos D1 mit Batterie:
@Detlev-Rackow said in Wemos D1 mit Batterie:
Zum Solarpanel: Ganz so einfach wird es leider nicht.
Doch, ziemlich einfach sogar. Hatte z.B. mal den den d1 mini mit dem power shield 1.3, kleinem lipo pack (ca. 1Ah) und solar panel mehrere Wochen draußen am testen und habe ebenfalls die Spannung mitgelogt. Funktionierte 1A (diesmal nicht Ampere
) auch über bewölkte Tage sowie trickle-charge der (absichtlich) ganz leer gelaufenen Batterie.@Detlev-Rackow said in Wemos D1 mit Batterie:
Auch das Thema Wetterschutz muss selbst gelöst werden
Auch total easy und keine rocket science. Einfach die billigst 1€ IP65 Aufputzdosen verwenden und das Problem ist gelöst. Die ganze Technik kommt rein, Solar Panel oben druf. Einzig die Installation direkt auf dem Boden sollte vermieden werden falls mal etwas mehr Wasser steht
<off topic>
@Detlev-Rackow said in Wemos D1 mit Batterie:
Bezüglich Wlan musst Du mich verwechseln. Der Wemos verbindet sich zügig und problemlos.
War schon für dich bestimmt, nachdem ich das hier von dir gelesen habe:
Neue Erkenntnis:
Die Zeit für das Verbinden des WLAN ist deutlich von der Signalstärke abhängig. Ein Sensor liegt draußen und misst an der Terrasse, der braucht gleichmäßig etwa 3s. Ein zweiter Wemos auf dem ich im Haus probiert habe, braucht vom Aufwachen bis zum Datenversand nur 1,5s, dabei arbeitet der sogar noch mit DHCP, was theoretisch etwas Zeit kostet.
Wenn dein esp mehr als eine Sekunde zum verbinden braucht (nach Aktivierung des WLAN) kann das nur bedeuten er scannt die ganzen APs deiner Nachbarn, mit aktivierten 'fast connect' macht er das nicht mehr. Auch bei schlechten Signal (-90dbm) sind meine immer in unter einer Sekunde im WLAN. Wie gesagt benutze ich esphome, eventuell/wahrscheinlich sind dort weitere (mir nicht bekannte) Optimierungen vorhanden.
</off topic>
Ich finde die Leichtigkeit deiner unerprobten Behauptungen sehr speziell. Die Verbindungen an den Solarpanels sind offen. Wenn man das so löst wie Du vorschlägst wird an den Anschlüssen witterungsbedingte Korrosion auftreten. Das hält Monate, aber keine Jahre.
Zum Fast Connect: Schaue ich mir an. Die Laufzeit hast Du missinterpretiert. Zunächst sind die ersten 470ms abzurechnen, da wird der Sensor aufgewärmt und ausgelesen. Weiter sind in der Zeit die Dauer des MQTT-Aufbaus und das Abliefern von 3 Datenwerten enthalten. Wenn ich die 470ms abziehe, ist der Sensor der im Haus bestes Netz hatte schon dicht an einer Sekunde.
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@Detlev-Rackow said in Wemos D1 mit Batterie:
Ich finde die Leichtigkeit deiner unerprobten Behauptungen sehr speziell. Die Verbindungen an den Solarpanels sind offen. Wenn man das so löst wie Du vorschlägst wird an den Anschlüssen witterungsbedingte Korrosion auftreten. Das hält Monate, aber keine Jahre.
Das ich das Solarpanel mittels Heißkleber bzw. Silikon (wenn gerade offen) auf die Aufputzdose klebe und damit die Kontakte hermetisch abdichte ist natürlich meiner Leichtigkeit geschuldet.
Manche Leute sind aber auch einfach glücklicher wenn sie eine Stange Geld ausgeben. Sie haben dann das Gefühl etwas "ordentliches" zu bekommen. Ich sage immer: selbst ist der Mann/Frau (sonst lernt er/sie es nie
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Guten Morgen. Danke für Deine Ausführungen, die mir sehr weiterhelfen. Gestern abend habe ich mich auch nochmals ein wenig mit dem Battery-Shield vertraut gemacht und das ist eine für mich super interessante Sache. Kannst Du mir bzgl. des er Akku-HW, die an das Shield angeschlossen wird, etwas beratend zur Seite stehen? Also mit welcher HW den Akku an das Shield anschliessen und auch den Akku selbst
Was hälst du davon:
Batterie und Shield
oder
Batt/Shield variante 2Danke und schonmal guten Start in den Sonntag
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@HeinrichB
Wenn Du das Battery Shield einsetzen willst, dann brauchst Du nur noch einen mechanischen Halter für die Batterie.
https://de.aliexpress.com/item/32847696147.html
Die von dir verlinkten Halter enthalten selbst schon Ladeelektronik und Regler für 5 und 3,3V. Das Wemosshield ist die bessere Lösung, es ist deutlich energieeffizienter.
