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CONSULTA proyecto reloj con RTC - mejora consumo
#1
Muy buenas a todos, estoy desarrollando un proyecto con un esp8266 conectando a un DS3231 y un sensor DHT22. El sistema utiliza una pantalla epaper desarrollada por waveshare de 2.9": https://www.waveshare.com/wiki/2.9inch_e-Paper_Module

[Imagen: IMG20210126182126.jpg]

En un principio, el circuito lo he desarrollado con un wemos d1 mini, y una vez probado el funcionamiento del software y comprobar que todo respondía correctamente, pase a investigar los modos de ahorro de energía, ya que la intención es alimentar el sistema con dos celdas de litio del tipo 18650, y para estabilizar la tensión a 3.3v utilizo un regulador dc-dc, concretamente este modelo: https://www.ebay.es/itm/Mini-Convertidor-CC-1-8A-Regulador-de-voltaje-Paso-abajo-4-7-23V-a-1-0-17V-A0024

Para ahorrar energía, el circuito se conecta a internet para recoger datos, leer los sensores y actualizar la información en pantalla, esa operación dura unos 2.5 segundos, y después pasa a modo deepSleep durante un minuto. Después de analizar el consumo, descarté el uso del módulo wemos d1 mini, ya que en reposo consume unos 22mA, demasiado alto ya que las celdas de litio cargan unos 1600mA. Entonces he usado un esp12, el cual en deepSleep he medido 18uA, lo cual está muy bien. El RTC y el DHT22 no llegar a 0.5mA, pero para mi sorpresa cuando tengo todos los elementos conectados el consumo en deepSleep a la salida de la batería es de 7.2mA, mucho más alto de lo que suman los sensores y el esp12.

La conclusión a la que he llegado es de que esos 6mA se los come el circuito conversor de continua, lo que se lleva al traste el ahorro de consumo conseguido con el modo deepSleep. Facepalm 

Si se os ocurre una manera más eficiente de alimentar el circuito, mediante algún regulador directo de bajo consumo o algo parecido, os agradecería la ayuda.

Se que mi nivel en electrónica es bastante modesto, en realidad soy más informático, aunque siempre me ha gustado cacharrear y montar mis propios inventos. Sisi1
  Responder
#2
Puedes usar los reguladores de Microchip, serie MCP1700, que van muy bien para lowpower y ademas ofrecen bastante corriente en la salida. La serie empieza en MCP1700 y de ahi en adelante. Tambien puedes ir a la seccion de reguladores de Microchip y filtrar en su gran lista de opciones.

Saludos,
-> Mi CNC de escritorio CNCDesktop 500 -> https://www.spainlabs.com/foros/tema-Fre...op-CNC-500
-> Mi cuaderno de bitácora www.lowpower.io  Maker centrado en la electrónica y el CNC.
--> Twitter: https://twitter.com/Grafisoft_ES  | IG: https://www.instagram.com/lowpowerio/
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#3
(26-01-2021, 07:43 PM)Jasobrino escribió: Muy buenas a todos, estoy desarrollando un proyecto con un esp8266 conectando a un DS3231 y un sensor DHT22. El sistema utiliza una pantalla epaper desarrollada por waveshare de 2.9": https://www.waveshare.com/wiki/2.9inch_e-Paper_Module

[Imagen: IMG20210126182126.jpg]

En un principio, el circuito lo he desarrollado con un wemos d1 mini, y una vez probado el funcionamiento del software y comprobar que todo respondía correctamente, pase a investigar los modos de ahorro de energía, ya que la intención es alimentar el sistema con dos celdas de litio del tipo 18650, y para estabilizar la tensión a 3.3v utilizo un regulador dc-dc, concretamente este modelo: https://www.ebay.es/itm/Mini-Convertidor-CC-1-8A-Regulador-de-voltaje-Paso-abajo-4-7-23V-a-1-0-17V-A0024

Para ahorrar energía, el circuito se conecta a internet para recoger datos, leer los sensores y actualizar la información en pantalla, esa operación dura unos 2.5 segundos, y después pasa a modo deepSleep durante un minuto. Después de analizar el consumo, descarté el uso del módulo wemos d1 mini, ya que en reposo consume unos 22mA, demasiado alto ya que las celdas de litio cargan unos 1600mA. Entonces he usado un esp12, el cual en deepSleep he medido 18uA, lo cual está muy bien. El RTC y el DHT22 no llegar a 0.5mA, pero para mi sorpresa cuando tengo todos los elementos conectados el consumo en deepSleep a la salida de la batería es de 7.2mA, mucho más alto de lo que suman los sensores y el esp12.

La conclusión a la que he llegado es de que esos 6mA se los come el circuito conversor de continua, lo que se lleva al traste el ahorro de consumo conseguido con el modo deepSleep. Facepalm 

Si se os ocurre una manera más eficiente de alimentar el circuito, mediante algún regulador directo de bajo consumo o algo parecido, os agradecería la ayuda.

Se que mi nivel en electrónica es bastante modesto, en realidad soy más informático, aunque siempre me ha gustado cacharrear y montar mis propios inventos. Sisi1

Buenas noches, bonito proyecto!

Como dice grafisoft los DC-DC de microchip están muy bien en consumo, hay un post suyo en el foro explicándolo en comparación con el típico ams1117 que suelen traer los nodemcu.

Aprovecho para preguntarte, que tal la pantalla esa? Cuanto consume? La enciendes siempre o solo cuando se pulsa algo?

Ten cuidado con la posición del sensor de temperatura y aislalo bien en la caja, en caso contrario puede que coja temperatura de la caja y no sea la real del ambiente, a mi me ha pasado.

Pon más fotos del proyecto que siempre nos gusta ver este tipo de proyectos y podamos coger ideas.

Un saludo y ánimo!
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#4
(26-01-2021, 09:09 PM)grafisoft escribió: Puedes usar los reguladores de Microchip, serie MCP1700, que van muy bien para lowpower y ademas ofrecen bastante corriente en la salida. La serie empieza en MCP1700 y de ahi en adelante. Tambien puedes ir a la seccion de reguladores de Microchip y filtrar en su gran lista de opciones.

Saludos,

Gracias grafisoft por la respuesta. Respecto al regulador que comentas, he leido en las características que el voltaje máximo de entrada son 6v. En principio tenia intención de alimentar el circutio con dos celdas 18650 en serie, lo que en carga completa asciende a unos 8.4v
¿sería posible utilizar una sola celda con ese regulador, teniendo en cuenta que el circuito me funciona con unos 3v?

Este es el esquema del proyecto, inicialmente lo diseñé con el wemos d1 mini, pero para bajar el consumo en reposo al final lo he sustituido por el ESP12:

[Imagen: Captura.png]


(26-01-2021, 09:48 PM)javiec escribió: Aprovecho para preguntarte, que tal la pantalla esa? Cuanto consume? La enciendes siempre o solo cuando se pulsa algo?



Ten cuidado con la posición del sensor de temperatura y aislalo bien en la caja, en caso contrario puede que coja temperatura de la caja y no sea la real del ambiente, a mi me ha pasado.

Adquirí este tipo de pantalla porque al ser tipo epaper como los libros electrónicos, no necesita ser alimentada constantemente para representar la información, por lo que la imagen queda "congelada" durante los periodos deepSleep del micro y no consume corriente, por lo que el consumo es realmente muy bajo y únicamente en los periodos en que se refresca la información, que normalmente es una vez por ciclo.

Respecto al tema del sensor, para evitar el problema que comentas está instalado con un agujero en la caja, para que la toma la haga en el exterior:

[Imagen: Captura.png]
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#5
En la serie que te he comentado, tienes modelos que aceptan una Vin mayor. No obstante, puedes usar esas dos celdas pero configuradas en paralelo.

Otro de microchip que te puedo recomendar es el MCP1812A Que tiene salida para 3,3v y aunque su Vin es inferior a 6v, lo mismo que la linea de arriba, si configuras en paralelo, no tendrás problema. Recuerda añadir, al menos y aparte de los condensadores recomendados en el datasheet, un condensador electrolítico/tantalio de 100uF a la entrada y otro a la salida de dicho regulador. La versión 1812 te permite picos de hasta 800mA de forma puntual (como bien he dicho, picos, no corriente de forma sostenida).

Para cargar las 18650 puedes usar el MCP73831T-2ACI/OT, muy sencillo de configurar. Esto en caso de que quieras cargar las baterías.

Mi otra recomendación es que metas otro regulador dc-dc con enable (como el 1812 o 1811) para la alimentación de sensores y pantalla, así lograras un mejor consumo en deepsleep ya que podrás cortar la alimentación de todos los periféricos.

Saludos,
-> Mi CNC de escritorio CNCDesktop 500 -> https://www.spainlabs.com/foros/tema-Fre...op-CNC-500
-> Mi cuaderno de bitácora www.lowpower.io  Maker centrado en la electrónica y el CNC.
--> Twitter: https://twitter.com/Grafisoft_ES  | IG: https://www.instagram.com/lowpowerio/
  Responder
#6
(27-01-2021, 11:54 AM)grafisoft escribió: En la serie que te he comentado, tienes modelos que aceptan una Vin mayor. No obstante, puedes usar esas dos celdas pero configuradas en paralelo.

Otro de microchip que te puedo recomendar es el MCP1812A Que tiene salida para 3,3v y aunque su Vin es inferior a 6v, lo mismo que la linea de arriba, si configuras en paralelo, no tendrás problema. Recuerda añadir, al menos y aparte de los condensadores recomendados en el datasheet, un condensador electrolítico/tantalio de 100uF a la entrada y otro a la salida de dicho regulador. La versión 1812 te permite picos de hasta 800mA de forma puntual (como bien he dicho, picos, no corriente de forma sostenida).

Para cargar las 18650 puedes usar el MCP73831T-2ACI/OT, muy sencillo de configurar. Esto en caso de que quieras cargar las baterías.

Mi otra recomendación es que metas otro regulador dc-dc con enable (como el 1812 o 1811) para la alimentación de sensores y pantalla, así lograras un mejor consumo en deepsleep ya que podrás cortar la alimentación de todos los periféricos.

Saludos,

Gracias de nuevo grafisoft por las recomendaciones, me serán de gran ayuda Clap
  Responder


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