NodeMCU stromstparend programmieren

Melinamellmel schrieb:
> Hallo zusammen,
> Ich studiere Wirtschaftsingenieurwesen und habe derzeit ein
> Mechatronikprojekt. Ich baue eine Wetterstation aus einem NodeMCU, einen
> MPL3115A2, einen DS18B20, einen DHT22 und eine RGB-LED.
> Nun ist die Anweisung meines Dozenten, das ganze stromsparend zu
> programmieren. Ich bin ein absoluter Anfänger und habe keine Ahnung,
> also bitte ich um Verständnis. Wie kann ich den Microcontroller
> stromsparend programmieren? ICh habe überlegt, dass der NodeMCU nur alle
> 5 Minuten die Werte ziehen soll.. Aber keine Ahnung, ob das als
> "stromsparend" ausreicht.. Ich danke euch bereits im Voraus für gute
> Ideen :)
> Viele Grüße,
> Melina


Das reicht nicht aus. Das NodeMcu-Modul zieht zuviel Strom. Nimm eins 
dieser kleinen ESP-Boards (ESP-12F oder so) und papp die Sensoren da 
dran.
Wie oft Du die Sensor-Werte sendest, hängt vom Einsatzzweck bzw. den 
erwarteten Erkenntnissen ab.

Melinamellmel schrieb:
> Ich bin ein absoluter Anfänger und habe keine Ahnung,
> also bitte ich um Verständnis. Wie kann ich den Microcontroller
> stromsparend programmieren?

Google "nodemcu stromverbrauch" führt zu
https://www.dinotools.de/2015/07/14/esp8266-01-power-consumption/

Danach weiter suchen und belesen. Ohne Ahnung wird das nicht besser. 
Also Ahnung erzeugen :)

rgds

Es geht sicher darum, den deep-sleep Modus zu nutzen, und einen Timer, 
der den Chip in regelmäßigen Intervallen durch einen Reset-Impuls 
aufweckt.

Dazu musst du GPIO16 (=Ausgang es Timers) mit Reset verbinden.

Das NodeMCU Board ist allerdings nicht gerade auf StromSparen ausgelegt. 
Darauf befinden sich einige Komponenten, die ständig signifikant Strom 
aufnehmen. Zum Beispiel der Spannungsregler und der USB-UART.

Ich kenne da die Methode, ein ESP-12 Modul direkt an zwei Alkaline 
Batterien zu betreiben. Bis 2,5V runter läuft das ESP Modul noch. So 
kann man die Batterien zwar nicht optimal ausnutzen, aber man erspart 
sich die zusätzliche Stromaufnahme des Spannungsreglers.

Wenn du es wirklich ernst meinst, verwendest als Timer einen kleinen 
8bit Mikrocontroller (z.B. ATTiny13), der die gesamte Stromversorgung 
des NodeMCU Moduls mit einem MOSFET bei nicht-gebrauch abschaltet.

Denn so ein ATTiny kann direkt an die Batterie angeschlossen werden und 
nimmt viel viel viel weniger Strom auf.

> Der USB-Wandler zieht nur dann deutlich Strom, wenn aktives USB
> dranhängt. Behauptet jedenfalls das Datasheet vom CH340.

Im DB steht: "Total source current when USB suspending  0.05mA"

Bei Batteriebetrieb halte ich Ruhestromaufnahmen über 1µA für nicht 
akzeptabel. Dafür sind mir die Batterien zu teuer und der 
Batteriewechsel zu Aufwändig.

Deswegen lieber ganz abschalten.

> NodeMCU ... Ja, aber wie du das beschreibst ist sie schon auf
> unter 5µA herunter.

Wie kann das sein? Schon das ESP modul nimmt ca 25µA auf, dazu mommen 
noch 50µA für den USB-UART sowie satte 5mA für den Spannungsregler.

> UART und der Regler werden abgeschaltet...ESP weniger als 5µA

Da sind gleich zwei Sachen unstimmig: UART und Regler kann man auf 
diesem Board gar nicht abschalten und der ESP nimmt viel mehr Strom auf, 
ganz sicher.

Laut Datenblatt nimmt der ESP 20µA bei 2,5V auf. Wir haben aber 3,3V und 
es kommt noch die Stromaufnahme vom Flash-Speicher und vom Timer dazu.

Wenn die HW vorgegeben ist, dann
- programmiere es erstmal rund, ohne an den Strom zu denken
- refaktoriere den Code, bis es wieder rund läuft,
- refaktoriere den Code, bis es wieder rund läuft,
- messe den Strom während verschiedener Modi,
- variiere die Modi und Messe nochmal die Ströme

dann setze Dich hin und überlege Dir Konzepte für einen stromsparenden 
Betrieb
dann überlege, ob Du Dein Design änderst oder von Grund auf neu 
programmierst.

Du wirst am Ende sehen, dass Du damit *insgesamt immer noch schneller 
bist*, als wenn Du schon vor der ersten Zeile über Optimierung 
nachdenkst.

Melinamellmel schrieb:
> Hallo zusammen,
> Ich studiere Wirtschaftsingenieurwesen ....

> Nun ist die Anweisung meines Dozenten, das ganze stromsparend zu
> programmieren. Ich bin ein absoluter Anfänger und habe keine Ahnung,

In der Stromzufuhr eine Schaltur und einen Energiezähler einschleifen.
Die Schaltuhr programmieren(*): alle n Minuten, für d Minuten ein; sonst 
aus.
Den NodeMCU programmieren(*): alle Arbeit (Sensoren einlesen, ggfs. 
umrechnen, speichern oder übertragen) gleih beim Aufstarten erledigen.; 
warten.

Reicht die Zeit d nicht um die Arbeit zu erledigen? d erhöhen.
Energieaufnahme gemäß Zähler zu hoch (Batterie hält nicht lange durch)? 
n erhöhen.

(* das Wort programmieren wird hier umgangssprachlich eingesetzt)

> In der Stromzufuhr eine Schaltur ... einschleifen.

Danke, endlich stehe ich nicht mehr ganz alleine mit diesem Vorschlag 
da.