Нужна помощь ESP8266 + Ключ для датчиков

xbSlick

New member
Всем доброго времени суток!
Есть у меня такая задача:

МК ESP8266 (Wemos D1 mini) работает в режиме глубокого сна и каждые 15 минут просыпается и опрашивает датчики: BME280 (2 шт.), датчик грунта (i2c), TSL2561. Всего по датчикам "набегает" около 100 мА. Особенно "прожорливый" грунт.
На текущий момент все скомутировано так, что ESP засыпает, а датчики нет.
Решил поставить ключ и поцепить его на свободный пин ESP, что бы разрывать питание на датчики в режиме глубокого сна.

Гуглил, гуглил...
Нашел такие решения:

1) Полевой транзистор: 2N7000.
2) Полевой транзистор: BS170.
3) Прямое питание от свободного пина ESP.
4) Обычное или твердотельное реле.

Пробовал через отечественный биполярный транзистор "КТ" - не работает! Падение напряжения составляет око 0,4 вольта и датчик грунта уже НЕ включается. По полевикам тоже пишут разное - мол падение напряжение почти такое же.
Плюс на самой плате WEMOS есть pull-up и pull-down пины, какой лучше юзать?

ОЧЕНЬ нужен дельный совет! )
 

nikolz

Well-known member
Всем доброго времени суток!
Есть у меня такая задача:

МК ESP8266 (Wemos D1 mini) работает в режиме глубокого сна и каждые 15 минут просыпается и опрашивает датчики: BME280 (2 шт.), датчик грунта (i2c), TSL2561. Всего по датчикам "набегает" около 100 мА. Особенно "прожорливый" грунт.
На текущий момент все скомутировано так, что ESP засыпает, а датчики нет.
Решил поставить ключ и поцепить его на свободный пин ESP, что бы разрывать питание на датчики в режиме глубокого сна.

Гуглил, гуглил...
Нашел такие решения:

1) Полевой транзистор: 2N7000.
2) Полевой транзистор: BS170.
3) Прямое питание от свободного пина ESP.
4) Обычное или твердотельное реле.

Пробовал через отечественный биполярный транзистор "КТ" - не работает! Падение напряжения составляет око 0,4 вольта и датчик грунта уже НЕ включается. По полевикам тоже пишут разное - мол падение напряжение почти такое же.
Плюс на самой плате WEMOS есть pull-up и pull-down пины, какой лучше юзать?

ОЧЕНЬ нужен дельный совет! )
Правильно сказать, что потребляет лишь датчик грунта
так как датчик освещенности TSL2561 в активном режиме потребляет 240 мка, а в не активном 3 мка.
upload_2018-3-3_16-59-31.png
Датчики BME280 потребляют в сумме не более 15 мка
upload_2018-3-3_17-2-53.png
upload_2018-3-3_17-3-53.png

Поэтому надо разобраться с датчиком грунта и заменить его на менее прожорливый.
Что собственно Вы у грунта измеряете? влажность? pH? содержание солей?
 

xbSlick

New member
Датчик грунта использую ТАКОЙ.
В активном режиме: 7,8 мА.
В библиотеке к нему реализована функция сна, но на ESP она работает не стабильно.
Плюс датчик не точный (погрешность аж 10%) и в планах перейти на аналоговый.
То есть вопрос ключа актуальный.
напряжение питания датчика грунта? и от чего все это питается?
Все датчики и сам ESP запитаны от стабилизатора на 3,3В, а стабилизатор от литий-ионой батареи.
 

nikolz

Well-known member
Датчик грунта использую ТАКОЙ.
В активном режиме: 7,8 мА.
В библиотеке к нему реализована функция сна, но на ESP она работает не стабильно.
Плюс датчик не точный (погрешность аж 10%) и в планах перейти на аналоговый.
То есть вопрос ключа актуальный.

Все датчики и сам ESP запитаны от стабилизатора на 3,3В, а стабилизатор от литий-ионой батареи.
Про датчик грунта
-------------------
По вашей ссылки сказано:
Потребляемый ток: 1,1 ма @ 5В, 0.7 ма @ 3.3 В режиме ожидания 14 ма @ 5В, 7.8 ма @ 3.3 В при принятии измерения
-------------------------------
В итоге у Вас все датчики должны потреблять в режиме сна не более 1 ма.
-----------------------------
Откуда у вас 100 ма?
 

xbSlick

New member
Благодарю! Обязательно изучу...
Но заказчик требует точности не менее 3%.
В целом, модели я уже подобрал, они все аналоговые (0-3в).
В любом случае, я правильно понимаю, на период сна хорошо бы обесточивать все датчики? Так было бы логичнее?
 

nikolz

Well-known member
Написал с запасом...
Последние измерения показали 40 мА.
Странные у Вас запасы в 100 раз (надо 1 с запасом 100) а измерили 40 .
Либо Вы не то указали, либо не то измерили.
==============================
Но относительно ключа.
Я брал для ключей для автономного питания ESP (из того что было в чип и дип)
N-канал: 2N7002; 1RLML2030
P-канал: 1RLML6401; BSS84
--------------------
Благодарю! Обязательно изучу...
Но заказчик требует точности не менее 3%.
В целом, модели я уже подобрал, они все аналоговые (0-3в).
В любом случае, я правильно понимаю, на период сна хорошо бы обесточивать все датчики? Так было бы логичнее?
Ваш заказчик знает что измерить влагу в почве с такой погрешность в поле или теплице невозможно?
Почитайте научные статьи и диссертации на эту тему, а не рекламу в интернете.
 

nikolz

Well-known member
Про питание датчика влажности почвы.
Если ток потребления меньше 12 ма, то можно запитать датчик от пина ESP без ключа.
-------------------------------
Но хочу заметить, что если Вы измеряете влажность резистивным методом или диэлькометрическим, то сенсор можно реализовать
программно на ESP. Тогда отдельного питания для сенсора не требуется.
-------------------------------
 

AndrF

New member
Про питание датчика влажности почвы.
Если ток потребления меньше 12 ма, то можно запитать датчик от пина ESP без ключа.
Вряд ли там будет 3,3V - пресловутое падение напряжение на ключе ESP-шки никуда не денется. А вот при питании датчиков от отдельного стабилизатора все решается - на них точно будет нужное напряжение, включаемое по отдельному входу. Так что зачем еще как либо мудрить?
 

nikolz

Well-known member
Вряд ли там будет 3,3V - пресловутое падение напряжение на ключе ESP-шки никуда не денется. А вот при питании датчиков от отдельного стабилизатора все решается - на них точно будет нужное напряжение, включаемое по отдельному входу. Так что зачем еще как либо мудрить?
Вопрос не про точно нужное, а про управление потреблением.
Относительно "про мутить" не вижу ничего мутного, если вместо дополнительного стабилизатора ничего не ставить вообще а просто запитать от пина. Напряжение будет от 3 до 3.25 в в зависимости от тока потребления.
 

AndrF

New member
Вопрос не про точно нужное, а про управление потреблением.
Относительно "про мутить" не вижу ничего мутного, если вместо дополнительного стабилизатора ничего не ставить вообще а просто запитать от пина. Напряжение будет от 3 до 3.25 в в зависимости от тока потребления.
Так выше он пишет что подобного напряжения после ключа датчику не хватает - он их пробовал ставить. Сильно сомневаюсь что выход ESp-шки выдаст более высокое напряжение при том же токе. Так что не логичней ли просто включать напряжение стабилизатора датчиков выходом с ESP-шки? Нечто подобное и хотел автор вопроса в самом начале. Просто не мог определиться как это лучше сделать...
 

nikolz

Well-known member
Благодарю! Обязательно изучу...
Но заказчик требует точности не менее 3%.
В целом, модели я уже подобрал, они все аналоговые (0-3в).
В любом случае, я правильно понимаю, на период сна хорошо бы обесточивать все датчики? Так было бы логичнее?
Если будете делать сами датчик влажности грунта с инструментальной погрешностью не более 2% (реальная погрешность зависит от вида грунта и пр условий) то потребление датчика будет примерно 10 мка.
В итоге общее потребление датчиков в режиме сна не превысит ток потребления ESP в режиме сна, и составит не более 20 мка.
===============================
Полагаю что ставить какие -либо ключи не имеет смысла.
питать все это можно напрямую от батарейки (аккумулятора ) на 3.6 вольта без каких-либо стабилизаторов.
 

xbSlick

New member
Так выше он пишет что подобного напряжения после ключа датчику не хватает - он их пробовал ставить.
Не совсем так. Датчику не хватало напряжения при включении через биполярный советский транзистор типа "КТ".
Вообще, попытка запитать датчики напрямую от пина тоже была. Но по какой-то необъяснимой причине, в режиме сна, напряжение на пине сильно падало, но до конца не пропадало и вопрос энергосбережения оставался открытым.

Полагаю что ставить какие -либо ключи не имеет смысла.
питать все это можно напрямую от батарейки (аккумулятора ) на 3.6 вольта без каких-либо стабилизаторов.
Реальная ситуация такова: без датчика грунта система автономно работает около 3-х месяцев, а с датчиком грунта 2-3 недели.

Прикладываю пару фото...
IMG_20180204_164356_HDR.jpg IMG_20180204_164318_HDR.jpg
 

nikolz

Well-known member
Не совсем так. Датчику не хватало напряжения при включении через биполярный советский транзистор типа "КТ".
Вообще, попытка запитать датчики напрямую от пина тоже была. Но по какой-то необъяснимой причине, в режиме сна, напряжение на пине сильно падало, но до конца не пропадало и вопрос энергосбережения оставался открытым.
При питании от пина, если это датчик который Вы указали (активный режим 2.8 ма @ 3.3 В), попробуйте сделать так.
Перед засыпанием ESP надо этот пин перевести в режим ввода.
На пине должен быть ноль.
Если нуля нет, то поставьте параллельно питанию датчик (от пина на землю) резистор от 20 ком.
-------------------------
 

nikolz

Well-known member
судя п фото стоит солнечная панель не хилая.
Непонятно,почему не хватает питания на весь год.
 

nikolz

Well-known member
С вашим сенсором разобрался
он сделан на ATTINY44A
который можно выкинуть а прогу из него переписать на ESP
В результате проблема питания сенсора исчезнет совсем.
 

xbSlick

New member
судя п фото стоит солнечная панель не хилая.
Непонятно,почему не хватает питания на весь год.
К слову, вообще бесполезная вещь. Это теплица, света падает меньше. Правда летом еще не тестил...
интересно взглянуть схему сенсора.
Можете выложить или хотя бы сказать какие микросхемы стоят.
Какого сенсора?

Вопрос по ходу дела.
Раздобыл 2N7000l. По даташиту, максимальное напряжение на затвор (Gate Threshold Voltage) не может превышать 2,5 вольта, а на ESP 3,3В. То есть, нужно ставить резистор между пином ESP и затвором транзистора?
 
Сверху Снизу