Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik ESP8266 + Display + Drehencoder + DeepSleep


von Ein Student (Gast)


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Hallo zusammen,

ich würde gerne ein Projekt zur Getränkeabrechnung (WG) in einer Kammer 
ohne Steckdose realisieren und dazu würde ich gerne folgende Hardware 
einsetzen:

ESP8266 (programmiert mit der Arduino IDE zwecks vieler Libs)

Drehencoder klickbar 
(http://www.ebay.de/itm/Rotary-Encoder-Module-360-Degrees-Rotary-Code-Module-Encoder-For-Arduino-/171733551052?hash=item27fc1e07cc:g:PcEAAOSwLN5WhPzs)
1.8" OLED Display 
(http://www.ebay.de/itm/1-8-Full-Color-128x160-SPI-TFT-

LCD-Display-Module-OLED-FOR-Arduino-uno-r3-/331718678416?hash=item4d3bf9 
5790:g:0uEAAOSwv-NWWCqV)

Das Ganze soll mit Batterie/Akku betrieben werden. Es gibt schon viele 
Beiträge zu Lösungen, bei welchem der ESP einige Zeit schläft, doch dies 
soll hier nicht der Fall sein. Der ESP und das Display sollen erst mit 
Tastendruck aktiviert werden und im Programmcode (z.B. durch den ESP 
DeepSleep) wieder deaktiviert werden.

Ein Problem sehe ich dabei, dass der Taster zur Aktivierung auch während 
das System aktiv ist nutzbar bleiben soll. Ein direkter Anschluss an 
Reset ist also nicht möglich.

Dann noch das Display: Wie wird es vom Strom getrennt? Benötigt eine 
Schaltung mit Mosfet oder Transistor viel Strom im offenen Zustand? Kann 
ich es durch einen Pin des ESPs mit Strom versorgen (gegen GND angeblich 
20mA)

Wie erzeuge ich die 3,3V? Optimal wären 3AA Batterien oder noch besser 
Akkus.


Eine Idee dazu:
1
VCC --+-----------+----------------+
2
      |         __|___           __|__
3
   S1   /      |      |         |     |
4
       /    A--| ESP  |---SDA---| Dis |
5
      |     B--| 6288 |---CS----| pla |
6
      |        |      |---SCL---| y   |
7
      |     IO1|      |         |     |
8
      +--------|______|---GND-+-|_____|
9
      |           |IO2        |
10
      |           |           |
11
      |           |   ___   |<
12
      +----|>|----+--|___|--|  T1
13
              D1     R1     |\
14
                              |
15
GND --------------------------+

Wenn S1 geschlossen wird, schaltet T1 durch und sowohl der ESP als auch 
das Display bekommen Strom. Noch bevor der Taster wieder losgelassen 
wird, zieht der ESP möglichst schnell IO2 auf HIGH. Dadurch bleibt er 
dauerhaft an. Er verarbeitet die Eingaben durch S1/IO1, A und B (der 
Drehencoder) und zeigt die Ausgaben auf dem Display an, sendet Daten via 
WiFi und beendet sich dann selbst, indem er IO2 auf LOW setzt.

Könnte das so funktionieren? Welche Eigenschaften müssen D1, R1 und T1 
haben?

Habt ihr sonst noch irgendwelche Anmerkungen?

Liebe Grüße
ein Student

von Ein Student (Gast)


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Fehlt noch etwas?

Für den Batteriebetrieb gibt es schon einen Artikel, das weiß ich, 
wichtiger für mich wäre aber zu wissen, ob die Schaltung gründsätzlich 
funktioniert. Oder ob es bessere Alternativen gibt.

Ich würde mich über Antworten freuen!

von Josef S. (josef2)


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Ein Student schrieb:
>
> Ein Problem sehe ich dabei, dass der Taster zur Aktivierung auch während
> das System aktiv ist nutzbar bleiben soll. Ein direkter Anschluss an
> Reset ist also nicht möglich.

Deine Lösung ist schon (fast) okay:
Du solltest allerdings noch einen Vorwiderstand z.B. vor D1 schalten,
damit Du keinen Kurzschluß zwischen Vcc und Pin IO2 produzieren kannst,
wenn Du IO2 auf Low ziehst.

>
> Dann noch das Display: Wie wird es vom Strom getrennt?

Öhm - mit Deinem Transistor?!

> Benötigt eine
> Schaltung mit Mosfet oder Transistor viel Strom im offenen Zustand?

Alles relativ: ist 0mA viel Strom?   :-)

> Kann  ich es durch einen Pin des ESPs mit Strom versorgen
> (gegen GND angeblich 20mA)

Weiß nicht - bin zu faul die ESP-Datenblätter zu lesen - sollte
dort zu finden sein. Du kannst das Display aber auch über einen
weiteren Transistor separat schalten.

Ansonsten verstehe ich Dich nicht 100%ig, denn in Deiner Schaltung
ist doch alles prima: Transistor aus -> MC und Display aus.
Sollte das nicht genau so sein?

>
> Wie erzeuge ich die 3,3V? Optimal wären 3AA Batterien oder noch besser
> Akkus.

Z.B. über eines dieser MB102-Module (siehe ebay) für 1,- EUR.


>
>
> Eine Idee dazu:
>
>
1
VCC --+-----------+----------------+
2
>       |         __|___           __|__
3
>    S1   /      |      |         |     |
4
>        /    A--| ESP  |---SDA---| Dis |
5
>       |     B--| 6288 |---CS----| pla |
6
>       |        |      |---SCL---| y   |
7
>       |     IO1|      |         |     |
8
>       +--------|______|---GND-+-|_____|
9
>       |           |IO2        |
10
>       |           |           |
11
>       |           |   ___   |<
12
>       +----|>|----+--|___|--|  T1
13
>               D1     R1     |\
14
>                               |
15
> GND --------------------------+
>
> Wenn S1 geschlossen wird, schaltet T1 durch und sowohl der ESP als auch
> das Display bekommen Strom.

Eher nicht - denn mit einem PNP-Transistor wird das nicht funktionieren.
Hier muß ein NPN-Transistor eingebaut werden.

> Noch bevor der Taster wieder losgelassen
> wird, zieht der ESP möglichst schnell IO2 auf HIGH. Dadurch bleibt er
> dauerhaft an. Er verarbeitet die Eingaben durch S1/IO1, A und B (der
> Drehencoder) und zeigt die Ausgaben auf dem Display an, sendet Daten via
> WiFi und beendet sich dann selbst, indem er IO2 auf LOW setzt.

Yep - nettes Konzept - müßte funktionieren.
Allerdings bin ich mir nicht 100%ig sicher, ob IO2 nicht "sifft"
(= Strom rausläßt), wenn der MC ausgeschaltet ist, aber trotzdem mit
seiner Versorgung an Vcc hängt - das müßte man vorab prüfen.

> Könnte das so funktionieren? Welche Eigenschaften müssen D1, R1 und T1
> haben?
>
> Habt ihr sonst noch irgendwelche Anmerkungen?

Ja: laß mal hier von Dir hören, wie die Sache weitergeht!

>
> Liebe Grüße
> ein Student

Liebe Grüße
ein Ex-Ex-Ex-Student

von Stefan F. (Gast)


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> Allerdings bin ich mir nicht 100%ig sicher, ob IO2 nicht "sifft"

Ich bin mit ganz sicher, dass er das tun wird. Und zwar über die ESD 
Diode.

An keinem Pin darf die Spannung höher als VCC oder niedriger als GND 
sein. In diesem Fall würde IO2 auf einem Pegel unterhalb von GND (aus 
Sicht des µC) liegen, und daher Strom fließen.

Für solche Selbst-Abschalt Schaltungen braucht man IMHO immer 2 
Transistoren.

Siehe 
https://www.mikrocontroller.net/attachment/255214/Selbstabschaltung.gif
Das klappt auch ohne Spannungsregler.

von Peter D. (peda)


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Ein Student schrieb:
> Ein Problem sehe ich dabei, dass der Taster zur Aktivierung auch während
> das System aktiv ist nutzbar bleiben soll. Ein direkter Anschluss an
> Reset ist also nicht möglich.

Dann nimmste z.B. nen AVR, die haben für fast jeden Pin nen 
Pin-Change-Interrupt zum Aufwachen aus DeepSleep.
Die AVRs laufen an 1,8..5,5V kannst also direkt 2 oder 3 NiMh oder 
1,5V-Batterien nehmen.

: Bearbeitet durch User
von Ein Student (Gast)


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Vielen Dank für die Antworten.

Josef S. schrieb:
>>
>> Dann noch das Display: Wie wird es vom Strom getrennt?
>
> Öhm - mit Deinem Transistor?!

Ich hatte den Text schon geschrieben, bevor ich die Schaltung entworfen 
habe; sorry für die Verwirrung.

> eines dieser MB102-Module (siehe ebay) für 1,- EUR.
Sind die besonders sparsam oder soll ich es erst nach dem Transistor 
einbauen?

Stefan U. schrieb:
>> Allerdings bin ich mir nicht 100%ig sicher, ob IO2 nicht "sifft"
>
> Ich bin mit ganz sicher, dass er das tun wird. Und zwar über die ESD
> Diode.

Könnte es einen Versuch wert sein? Was passiert denn im schlimmsten 
Fall? Gibt es Dioden mit weniger Spannungsabfall?

> Für solche Selbst-Abschalt Schaltungen braucht man IMHO immer 2 Transistoren.
Würde meine Schaltung funktionieren, wenn ich Vcc mit einem weiteren 
Transistor trenne? Oder war das anders gemeint?

> Siehe
https://www.mikrocontroller.net/attachment/255214/...
> Das klappt auch ohne Spannungsregler.
Leider verstehe ich nicht ganz, wie der Taster dennoch vom MC genutzt 
werden kann. Könntest du den Ablauf bitte grob erklären?

Peter D. schrieb:
> Dann nimmste z.B. nen AVR, die haben für fast jeden Pin nen
> Pin-Change-Interrupt zum Aufwachen aus DeepSleep.
> Die AVRs laufen an 1,8..5,5V kannst also direkt 2 oder 3 NiMh oder
> 1,5V-Batterien nehmen.

Ich möchte vermeiden, noch einen weiteren MC einzusetzen, vor allem, 
wenn er sich scheinbar durch zwei Transistoren ersetzen lässt. Da ich 
den ESP sowieso für das WLAN brauche und noch irgendwie die 
Stromversorgung des Displays kappen muss, sehe ich keinen Vorteil eines 
MCs. In welchem Spannungsbereich das Display arbeitet, weiß ich leider 
nicht (kein Datenblatt gefunden). Daher wäre es am einfachsten, 
"saubere" 3,3V zu erzeugen.

Liebe Grüße und nochmals vielen Dank,
Ein Student

von Ein Student (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> Siehe
> https://www.mikrocontroller.net/attachment/255214/Selbstabschaltung.gif
> Das klappt auch ohne Spannungsregler.

Habe mir die Schaltung gerade noch einmal angesehen und verstanden. Der 
Spannungsteiler rechts ist wahrscheinlich nur zum Messen der 
Batteriespannung notwendig oder?

Du meinst sicher, man kann diese Schaltung auch ohne Spannungsregler 
(ich vermute, das ist der kleine Kasten) aufbauen? Ich hatte zuerst 
verstanden, es wäre keiner notwendig und verwundert, wie die Schaltung 
denn dann die Spannung wandelt -.-

Vielen Dank für die Antwort, ich denke so ähnlich wird meine Schaltung 
dann aussehen. Aus welchem Beitrag ist denn der Anhang? Vielleicht finde 
ich in diesem ja noch andere, nützliche Details.

Grüße,
Ein Student

von Peter D. (peda)


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Ein Student schrieb:
> Leider verstehe ich nicht ganz, wie der Taster dennoch vom MC genutzt
> werden kann.

Sicher, daß der ESP8266 nicht per Interrupt aufwachen kann?
Das sollte eigentlich heutzutage jeder MC können, nicht nur die AVRs und 
die alten 80C51.

von Josef S. (josef2)


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Ein Student schrieb:
> Vielen Dank für die Antwort, ich denke so ähnlich wird meine Schaltung
> dann aussehen. Aus welchem Beitrag ist denn der Anhang? Vielleicht finde
> ich in diesem ja noch andere, nützliche Details.

Beitrag "Li-Ion Zelle schützen Avr Abschaltung"

(gefunden, indem ich in der Forensuche das Wörtchen "Selbstabschaltung" 
und die Nummer des Attachments eingegeben habe).

Übrigens findest Du weitere nette Beiträge, wenn Du nur nach 
"Selbstabschaltung" suchst.

Viele Grüße

J2


PS: und Stefan Us hatte übrigens tatsächlich Recht mit seinem Hinweis:

Ich hatte ja geschrieben:
> Allerdings bin ich mir nicht 100%ig sicher, ob IO2 nicht "sifft"

Worauf Stefan Us geschrieben hatte:
> Ich bin mit ganz sicher, dass er das tun wird.
> Und zwar über die ESD

Ich glaube zwar nach wie vor nicht an den Strom Weg über die ESD-Dioden,
aber ich hab's an einem ATmega88 getestet:  Nur den Vcc Pin des uC 
angeschlossen und dann irgendeinen Port über 10k nach Masse gelegt
(ohne GND des uC's anzuschließen).
Ergebnis: tatsächlich tröpfelten ca. 250uA aus dem Port heraus.
Das würde reichen, um Deinen T1-Transistor unbeabsichtigt 
durchzuschalten.

von Ein Student (Gast)


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Peter D. schrieb:
> Ein Student schrieb:
>> Leider verstehe ich nicht ganz, wie der Taster dennoch vom MC genutzt
>> werden kann.
>
> Sicher, daß der ESP8266 nicht per Interrupt aufwachen kann?
> Das sollte eigentlich heutzutage jeder MC können, nicht nur die AVRs und
> die alten 80C51.

Leider nicht so, dass man den Taster danach noch verwenden kann. Soweit 
ich weiß, gibt es einen DeepSleep, den man beendet, indem man den Reset 
triggert. Wenn man ihn nach X Sekunden aufwachen lassen möchte, macht 
man das, indem man einen GPIO16 mit Reset verbindet, welcher in diesem 
Modus noch zählen kann. Bei jedem Tastendruck ein Reset geht leider 
nicht :-/

Die verlinkte Schaltung von Stefan kann den Taster danach auch nicht 
mehr erkennen oder habe ich einen Denkfehler?

Ginge soetwas?
1
VCC --+-----------------------------+
2
      |                             |
3
        /                    ___   |/
4
   S1  /       +------------|___|--|
5
      |        |            R2     |>
6
      |        |                     |
7
      |        |         +-------VCC-+----+
8
      |        |       __|___           __|__
9
      |        |      |      |         |     |
10
      |        |    A-| ESP  |---SDA---| Dis |
11
      |        |    B-| 6288 |---CS----| pla |
12
      | D1     |      |      |---SCL---| y   |
13
      +--|>|---+--IO2-|      |         |     |
14
      |  ___   |      |      |         |     |
15
      +-|___|--|--IO1-|______|---GND-+-|_____|
16
        R3     |                     |
17
               |                     |
18
               |             ___   |/
19
               +------------|___|--|  T1
20
                            R1     |>
21
                                     |
22
GND ---------------------------------+

Das Wiki schrieb:
> Bei Schaltanwendungen darf der Basisstrom nicht durch die Last fließen
Wieviel Last ist hier Last? Oder brauche ich einen weiteren Transistor 
zum Invertieren? (da wüsste ich dann aber gar nicht mehr, wie die 
Basiswiderstände zu berechnen sind)

Grüße und vielen Dank,
Ein Student

von Jörg (Gast)


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Würde ein R/S-Flipfop die Sache nicht lösen? Gesetzt durch S1 und 
gelöscht vom einem Portpin?

Zusätzlich kann S1 dann an einem Port hängen.

Ok ein Bauteil mehr...

von Ein Student (Gast)


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Jörg schrieb:
> Würde ein R/S-Flipfop die Sache nicht lösen? Gesetzt durch S1 und
> gelöscht vom einem Portpin?
>
> Zusätzlich kann S1 dann an einem Port hängen.
>
> Ok ein Bauteil mehr...

Wie sieht es da mit dem Stromverbrauch aus?

https://de.wikipedia.org/wiki/Flipflop#/media/File:Flipflop_by_trexer.png
Geht wird die Last zwischen A1/A2 und GND oder mit VCC gehängt? Macht 
beides irgendwie keinen Sinn für mich.

Sowie ich das sehe, fließt ja immer zwischen mindestens einen Widerstand 
Strom und es schaltet daher nicht komplett aus oder?

Gibt es ICs dafür, die Last schalten können?

von Jörg (Gast)


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Das Flipflop würde ich mit einem 74HC00 machen, S1 gibt ihm Spannung und 
setzt es gleichzeitig, es schaltet die Transistoren und versorgt sich 
dann daraus. Ausschalten dann mit einem Portpin vom ESP8266, es fällt 
ab, die Transistoren sprerren, Spannung weg.

Nur so ne Idee...

von Ein Student (Gast)


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Ich glaube, ich habe die "Lösung" gefunden. Es geht um den linken Teil 
der Schaltung:

http://www.mikrocontroller.net/wikifiles/f/f0/Schaltplan_transistortester.png

der in 
http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Transistortester#Automatische_Abschaltung 
beschrieben ist.

Spricht etwas dagegen? Ansonsten würde ich das jetzt einfach so machen.

Vielen Dank für die zahlreichen Antworten und Ideen!

von Andreas S. (igel1)



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Das müßte funktionieren ...

Viele Grüße

Igel1

von Andreas S. (igel1)


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Ein Student schrieb:
> Spricht etwas dagegen?

Nö - könnte ebenfalls funktionieren.

Viele Grüße

Igel1

von Ein Student (Gast)


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Was ist denn nun der bessere Ansatz? Da ich das Ganze auf Streifenraster 
aufbauen möchte wären weniger Bauteile besser ;-) Daher denke ich 
erstmal an die Schaltung aus dem Transistortester.

Zum Berechnen der Basiswiderstände ist ja die Batteriespannung wichtig. 
Da durch den 7805 viel Energie verbraten wird, dachte ich an soetwas 
wie:

http://www.ebay.de/itm/2pcs-MT3608-2v-24v-DC-DC-Step-Up-Power-Apply-Module-Booster-Power-Module-/121542118907?hash=item1c4c798dfb:g:eeAAAOSw~OVWxq0k

mit 2 AA Batterien oder Akkus, welche dann 3V bzw. 2,4V hätten, die dann 
auf 3,3V gebracht werden.

Nun ist es ja so, dass vor allem Batterien beim Entladen an Spannung 
verlieren. Dadurch ist der Bereich vor dem MT3608 bei ca. 1V-3V.

Außerdem brauche ich wahrscheinlich "stärkere" Transtoren, da ESP und 
Display max. 400mA verbrauchen und die BC547 und BC557 ja eher im 
Bereich 50-100mA verwendet werden sollten oder?

Die nächsten Transistoren wären dann BC337 und BC327. Mit welcher 
Spannung soll ich rechnen?

DC Current Gain: 100-250
0,4A / 100 = 0,004

mit 3V: (3V - 0,7V) / 0,004 = 575 Ohm
mit 1V: (1V - 0,7V) / 0,004 = 75 Ohm

Soll ich mit der Mitte rechnen oder den kleinsten Wert nehmen? Oder 
mache ich bei der Berechnung etwas ganz falsch?

Ich würde mit dem Wert dann R7 & R8 ersetzen (die habe ich als 
Basiswiderstände identifiziert). R10 als Pull-Up ist nur so hoch 
gewählt, da R7 so hoch ist oder? Könnte ich da auch 10k nehmen?

von Werner P. (Gast)


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Ein Student schrieb:
> Außerdem brauche ich wahrscheinlich "stärkere" Transtoren, da ESP und
> Display max. 400mA verbrauchen und die BC547 und BC557 ja eher im
> Bereich 50-100mA verwendet werden sollten oder?

Lass doch VCC am ESP anliegen und schalte den ESP mit CH_PD ein.

von G. H. (schufti)


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also ... bei einer Selbsthalte-/-abschaltung GND abzuschalten ist eine 
ganz schlechte Idee. Masse gilt in der Elektronik i.A. als 
Bezugspotenzial und ohne wird es haarig. Der ESP bleibt einfach an Vcc 
und die Peripherie kommt per Schaltelement an Vcc.

Der ESP wird über CH_PD aktiviert und hält sich dann per gpio selbst bis 
zum Abschalten. Über Dioden verknüpft kannst du dann den "Ein-Taster" 
auch noch mit einem anderen gpio als "normalen" Taster verwenden.

Jetzt liegt es an dir, die "Verknüpfung" der 3 Pins (CH_PD, gpio zum 
Halten und gpio als Input) und dem Taster auszuknobeln ... (2 Dioden + 2 
Widerstände für astreine Implementierung).

Ausgeklügelt umgesetzt läßt sich der "Selbsthalte" gpio dann auch zum 
Bestromen der Peripherie einsetzen.

Zur Versorgung: eine LiFePo Zelle mit Lade-Schutz-Platine und 
nachgeschaltetem kapazitivem 3V3 up/down Wandler (alles bei Aliexpress 
erhältlich) hat sich bewährt.

: Bearbeitet durch User
von Ein Student (Gast)


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G. H. schrieb:
> also ... bei einer Selbsthalte-/-abschaltung GND abzuschalten ist eine
> ganz schlechte Idee.

Bei den zuletzt geposteten Schaltungen ist das aber nicht der Fall oder?

CH_PD zu benutzen ist eine sehr gute Idee (endlich macht der Pin mal 
Sinn), aber verbraucht der Spannungswandler nicht auch im Standby etwas 
Strom und wäre daher eine Schaltung wie 
Beitrag "Re: ESP8266 + Display + Drehencoder + DeepSleep" nicht besser (wenn 
auch etwas mehr Bauteile)?

Ich würde mich noch freuen, wenn jemand grob über die Berechnung der 
Basiswiderstände sehen könnte (zwei Beiträge zurück).

Grüße,
Ein Student

von Andreas S. (igel1)


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Ein Student schrieb:
> Was ist denn nun der bessere Ansatz? Da ich das Ganze auf Streifenraster
> aufbauen möchte wären weniger Bauteile besser ;-) Daher denke ich
> erstmal an die Schaltung aus dem Transistortester.

Jetzt bin ich aber stark beleidigt :-)
Andererseits: meine Diodenschaltung war beim 3,3V-Betrieb vermutlich eh 
etwas "knapp", weil Du das Level ja minimal auf 0,7V heruntergezogen 
hättest. Ich weiß jetzt aus dem Stand nicht, ob ein ESP, der mit 3,3V 
betrieben wird, 0,7V sauber als "LOW" erkennt (eigentlich müßte er, denn 
der 3.3V CMOS Standard definiert Eingangsspannungen bis 0,8V als 
zulässige LOW-Spannungen).

> Zum Berechnen der Basiswiderstände ist ja die Batteriespannung wichtig.
> Da durch den 7805 viel Energie verbraten wird, dachte ich an soetwas
> wie:
>
> 
http://www.ebay.de/itm/2pcs-MT3608-2v-24v-DC-DC-Step-Up-Power-Apply-Module-Booster-Power-Module-/121542118907?hash=item1c4c798dfb:g:eeAAAOSw~OVWxq0k
>
> mit 2 AA Batterien oder Akkus, welche dann 3V bzw. 2,4V hätten, die dann
> auf 3,3V gebracht werden.
>
> Nun ist es ja so, dass vor allem Batterien beim Entladen an Spannung
> verlieren. Dadurch ist der Bereich vor dem MT3608 bei ca. 1V-3V.

Bitte beachte: Dein von Dir verlinktes MT3608-Modul arbeitet lt. 
ebay-Angaben nur bei Eingangsspannungen ab 2V.

Und da wird's dann schon etwas knapp: Die untere Entladespannung bei 
NiMH-Akkus beträgt 1V - darunter sollte man auf keinen Fall gehen, um 
die Akkus nicht zu schädigen.  Mit 2 Akkus liegst Du dann genau bei 2V 
Entladeschlußspannung und somit bei der minimalen Eingangsspannung, die 
Dein MT3608-Modul benötigt.

Aber nun hast Du Deinen Transistor noch nicht beachtet: dort fallen 
sicherlich auch nochmals 0,2V ab (vielleicht sogar mehr - das müßte man 
testen) - und schwupps, schon brauchst Du eine Akku-Spannung von minimal 
2,2V, um Deine Schaltung zu betreiben. Das entspricht Akkus, die 
geschätzt nur zu 80% entladen sind.

Sollten jetzt aber z.B. 0,4V am Transistor abfallen (so genau weiß ich's 
nicht) und sollte der Boost-Converter vielleicht doch nicht so supertoll 
sein und in Wirklichkeit erst ab 2,2V richtig funktionieren, so hast Du 
mit Deinen 2 Akkus/Batterien schon ein ernstes Problem.

Fazit: ich würde einen Akku mehr spendieren.

> Außerdem brauche ich wahrscheinlich "stärkere" Transtoren, da ESP und
> Display max. 400mA verbrauchen und die BC547 und BC557 ja eher im
> Bereich 50-100mA verwendet werden sollten oder?

50% korrekt!  Trotzdem: gut erkannt (sorry - das hätte ich erwähnen 
müssen, als ich Dir schrieb "könnte ebenfalls funktionieren".)
T3 ist zu ersetzen - er allein schaltet die "Last" - die anderen 
Transistoren können bleiben.


> Die nächsten Transistoren wären dann BC337 und BC327. Mit welcher
> Spannung soll ich rechnen?
> DC Current Gain: 100-250
> 0,4A / 100 = 0,004
>
> mit 3V: (3V - 0,7V) / 0,004 = 575 Ohm
> mit 1V: (1V - 0,7V) / 0,004 = 75 Ohm

Aus dem oben genannten Gründen würde ich mit 3 NiMH-Akkus oder 3 
Batterien rechnen. Ergo:  von min. 3V bis max. 5,4V

> Soll ich mit der Mitte rechnen oder den kleinsten Wert nehmen? Oder
> mache ich bei der Berechnung etwas ganz falsch?

Nimm den kleinsten Wert, sonst funktioniert ja die Schaltung bei 
fast-leeren Akkus nicht mehr. Insbesondere willst Du die Schaltung auch 
dann noch per Taster starten können, wenn Deine 3 Akkus nur noch 3V 
bringen.

Korrekt wäre dann (im Falle von 3 Akkus):
(3V - 0,7V - 0,7V) / ( 0,004A + 0,7V/33kOhm) = 398 Ohm

Begründung: in dem Fall, daß Du die Schaltung mit dem Taster startest, 
geht der Strom ja durch 2 Basis-Emitter-Strecken (T3 und T2), daher 2x 
0,7V, die da abgezogen werden müssen. Außerdem kommt durch R10 noch ein 
minimaler Strom von 0,7V/33kOhm hinzu, der durch R7 gehen muß.

> Ich würde mit dem Wert dann R7 & R8 ersetzen (die habe ich als
> Basiswiderstände identifiziert).

Nur R7 mußt Du ersetzen.
Da T1 ja nur 4mA schalten muß, sollte R8 sowie der Transistor T1 in der 
Originalschaltung passen.

Gleiches gilt für T2 - lediglich T3 muß durch einen stärkeren Transistor 
ersetzt werden.

> R10 als Pull-Up ist nur so hoch
> gewählt, da R7 so hoch ist oder? Könnte ich da auch 10k nehmen?

Yep.


Viele Grüße

Igel1

von Ein Student (Gast)


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Vielen Dank für deine ausführliche Antwort! (und das trotzdem ich mich 
gegen deine Schaltung entschieden habe ;-))

Ich werde das ganze dann demnächst mal auf einem Steckbrett 
zusammenfriemeln.

Andreas S. schrieb:
> Nur R7 mußt Du ersetzen.

Mir kommen die 27K Ohm doch etwas viel vor. Wenn ich grob überschlage 
komme ich auf unter 100 Ohm. Ich glaube dir das einfach mal, denn ich 
bin mir sicher, dass du Recht hast :-)

Liebe Grüße und nochmals vielen Dank an alle,
ich werde ein Bild posten, wenn es fertig ist,

Ein Student

von Andreas S. (igel1)


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Ein Student schrieb:
> Vielen Dank für deine ausführliche Antwort! (und das trotzdem ich mich
> gegen deine Schaltung entschieden habe ;-))

Nun ja - dafür solltest Du Dich nicht bedanken, sondern schämen ;-)

> Ich werde das ganze dann demnächst mal auf einem Steckbrett
> zusammenfriemeln.

Das ist immer eine gute Idee

> Andreas S. schrieb:
>> Nur R7 mußt Du ersetzen.
>
> Mir kommen die 27K Ohm doch etwas viel vor. Wenn ich grob überschlage
> komme ich auf unter 100 Ohm. Ich glaube dir das einfach mal, denn ich
> bin mir sicher, dass du Recht hast :-)

Na dann hoffen wir mal, dass Du mit Deiner Annahme richtig liegst (und 
ich tatsächlich Recht habe).

Die 27k Ohm in der Originalschaltung berechnen sich in etwa so:
Der ATmega8 zieht vielleicht 10mA, das Display ca. 20mA, macht zusammen 
30mA. Geben wir dem 7805L auch noch ein bißchen Strom und rechnen noch 
etwas Reserve drauf, so landen wir bei max. 50mA.

Diese 50mA gehen an Pin3 des 7805L hinein und müssen folglich vorher 
durch T3 geschleust werden. Nehmen wir weiter an, daß T3 eine relativ 
miese Stromverstärkung von 200 besitzt, so benötigen wir einen 
Basisstrom von 50mA/200 = 0,25mA.

Diese 0,25mA fließen auch durch R7, sowie die zusätzlichen 0,7V/33kOhm = 
0,021mA, welche durch R10 fließen. In Summe quetschen sich also 0,271mA 
durch R7.

Wenn Du Taster S1 schließt, so liegen an R7 etwa 9V - 0,7V - 0,7V = 
7,6V.
Somit berechnet sich R7 zu:  R7 = 7,6V / 0,271mA = 28kOhm.
Und weil's diesen Wert nicht gibt, nimmt man halt einen 27kOhm 
Widerstand.

Wenn Du auf unter 100Ohm kommst, hast Du vermutlich einen Fehler gemacht 
- z.B. - das ist meine persönliche Spezialität - irgendwo mA mit A 
verwechselt.

Ich hoffe, Du hast ein Multimeter, dann kannst Du wunderbar 
nachvollziehen, welche Ströme wo in Deiner Schaltung fließen.

> Liebe Grüße und nochmals vielen Dank an alle,
> ich werde ein Bild posten, wenn es fertig ist,

Au ja - das würde mich sehr freuen.

> Ein Student

Ein ExExExStudent  (Igel1)

von Ein Student (Gast)


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Ein Student schrieb:
> Andreas S. schrieb:
>> Nur R7 mußt Du ersetzen.
>
> Mir kommen die 27K Ohm doch etwas viel vor.

Ich meinte damit R8, sorry

Dann rechne ich mal:
Mit den 4mA meinst du sicherlich die LED? Ich dachte immer, die haben so 
20mA. Habe ja noch keine ausgewählt, da kann ich dann ja beim Bestellen 
darauf achten und nochmal ins Datenblatt schauen.

0,004A / 200 = 0,00002A
(3,3V - 0,7V) / 0,00002A = 130k Ohm

Ok - da hatte ich vorhin wohl falsch überschlagen. Und bei der Höhe 
macht es dann wohl auch keinen Unterschied mehr

Andreas S. schrieb:
> Ich hoffe, Du hast ein Multimeter, dann kannst Du wunderbar
> nachvollziehen, welche Ströme wo in Deiner Schaltung fließen.

Ja habe ich, auch wenn ich mir ehrlich gesagt noch nie soviel Gedanken 
um eine Schaltung gemacht habe und es daher nie "richtig" verwendet 
habe. Ich denke, dass ich hier doch einiges lernen konnte! Dankeschön!

Liebe Grüße

von Ein Student (Gast)


Angehängte Dateien:

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So, die Schaltung ist aufgebaut und funktioniert. Ich habe vorerst den 
Spannungswandler komplett weg gelassen und stattdessen 3x AAA Alkaline 
Batterien verwendet, so kommen beim ESP zwar etwas mehr Volt als 
"erlaubt" an, aber es gibt ja auch Menschen, die den über Jahre mit 5V 
betrieben haben.

Wenn ich auf der Unterseite mit meinem Finger Basis und Collector des T2 
berühre, löst es einen Tastendruck aus (bzw schaltet der Transistor 
durch). Das liegt wahrscheinlich daran, dass die Basis in der Luft 
hängt. Könnte ich das durch einen Pull-Down Widerstand (10k richtung GND 
oder 220k wie beim anderen) lösen?

Die LED geht beim Drücken des Tasters aus. Das liegt vermutlich daran, 
dass der "Strom" dann den leichteren Weg geht. Würde man das mit einem 
weiteren Widerstand zwischen Taster und Basis von T2 lösen können? 
Letzendlich muss ja nur ganz wenig Strom geschaltet werden.

Und zu allerletzt: Sobald ich versuche, die Spannung, die am ESP anliegt 
zu messen, geht die Schaltung komplett aus. Woran könnte das liegen?

Liebe Grüße und vielen Dank für die Hilfen!

von Stefan F. (Gast)


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> aber es gibt ja auch Menschen, die den über Jahre mit
> 5V betrieben haben.

Sicher? Den Chip gibt es noch nicht lange. Es ist auch anzunehmen, dass 
die Schaltung so nicht mehr die gesetzlichen Anforderungen erfüllt.

Wenn deine Nachbarn wegen Dir Funkstörungen melden, kann es für Sich 
teuer werden!

> Woran könnte das liegen?

Dass du dein Messgerät falsch verwendest.

von Ein Student (Gast)



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Hier noch ein paar Bilder davon

Stefan U. schrieb:
>> aber es gibt ja auch Menschen, die den über Jahre mit
>> 5V betrieben haben.
>
> Sicher? Den Chip gibt es noch nicht lange. Es ist auch anzunehmen, dass
> die Schaltung so nicht mehr die gesetzlichen Anforderungen erfüllt.

An die Sendeleistung habe ich gar nicht gedacht. Dann muss ich wohl doch 
einen 3,7V LiPo-Akku anschließen oder einen Regler einbauen.

von Ein Student (Gast)


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Stefan U. schrieb:
>> Woran könnte das liegen?
>
> Dass du dein Messgerät falsch verwendest.

Ich messe einfach parallel zum VCC und GND Pin. Was soll man denn dabei 
alles falsch machen können?

von Udo A. (aus)


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Hallo,

ich lese hier zum lernen/verstehen nur einfach passiv mit, aber:
cooles Projekt und schöne Zusammenarbeit. :-)

Ein Student schrieb:
> ... ich werde ein Bild posten, wenn es fertig ist...

Könntest Du ggf. auch noch die "sicherheitstechnisch" bereinigte Sketch 
mit anhängen, wäre ja zum nachlesen/verstehen sicherlich dann auch nicht 
schlecht?...

Danke,
aus

: Bearbeitet durch User
von Andreas S. (igel1)


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Ein Student schrieb:
> So, die Schaltung ist aufgebaut und funktioniert. Ich habe vorerst den
> Spannungswandler komplett weg gelassen und stattdessen 3x AAA Alkaline
> Batterien verwendet, so kommen beim ESP zwar etwas mehr Volt als
> "erlaubt" an, aber es gibt ja auch Menschen, die den über Jahre mit 5V
> betrieben haben.

Und es gibt auch Menschen, die anschließend kein ESP-Modul mehr hatten 
...

> Wenn ich auf der Unterseite mit meinem Finger Basis und Collector des T2
> berühre, löst es einen Tastendruck aus (bzw schaltet der Transistor
> durch). Das liegt wahrscheinlich daran, dass die Basis in der Luft
> hängt. Könnte ich das durch einen Pull-Down Widerstand (10k richtung GND
> oder 220k wie beim anderen) lösen?

Yep - könnte klappen. 220k könnte gefühlsmäßig schon etwas viel sein - 
einfach ausprobieren. Notfalls spendierst Du noch einen 100nF 
Kondensator parallel dazu - spätestens dann ist Ruhe.

> Die LED geht beim Drücken des Tasters aus. Das liegt vermutlich daran,
> dass der "Strom" dann den leichteren Weg geht. Würde man das mit einem
> weiteren Widerstand zwischen Taster und Basis von T2 lösen können?
> Letzendlich muss ja nur ganz wenig Strom geschaltet werden.

Jein. So ein ESP-Modul kann in peaks angeblich 500mA ziehen (siehe: 
Beitrag "Re: ESP8266 stromverbrauch").

Bei einer Verstärkung von T3 von 200, muß also mindesten 2,5mA durch S1 
fließen. Das bedeutet, daß Du Dir einen maximalen Widerstand von
[(3V - 0,7V - 0,7V) / 2,5mA] - 330Ohm = 310 Ohm vor der Basis von T2
leisten kannst. Damit wird die LED immer noch stark flackern, wenn Du
auf den Taster drückst.

Auf die Schnelle fällt mir da auch keine Lösung ein - hier ist Dein 
Genie gefragt :-)

Hättest Du meinen Schaltungsvorschlag genommen 
(Beitrag "Re: ESP8266 + Display + Drehencoder + DeepSleep"), 
dann hättest Du dieses Problem nicht (okay - dafür vielleicht andere 
Probleme - aber schönere :-))

> Und zu allerletzt: Sobald ich versuche, die Spannung, die am ESP anliegt
> zu messen, geht die Schaltung komplett aus. Woran könnte das liegen?

Da muß ich Stefan Us leider Recht geben: Evtl. mißt Du im Ampere-Bereich 
und nicht im Volt-Bereich Deines Multimeters?

>
> Liebe Grüße und vielen Dank für die Hilfen!

Gerne

Igel1

von Andreas S. (igel1)


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... ach übrigens:

Durchaus eine nette, kleine Applikation, die Du da geschrieben hast.
Willst Du den Code hier ebenfalls spendieren?

Viele Grüße

Igel1

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