Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Hilfe bei Fehlersuche Wemos D1 Mini Pro bei Stromversorgung über 5V-Pin gesucht


von Steve T. (idealist3000)


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Hallo Leute,

ich habe kürzlich drei Wemos D1 Mini Pro erhalten, zwei davon treiben 
mich in den Wahnsinn. Alle drei funktionieren prima, wenn ich sie per 
USB mit Strom versorge. Sobald ich jedoch die Stromversorgung von USB 
auf den 5V-Pin umlegen möchte, läuft nur noch einer von dreien. Ergo 
haben zwei Stück irgendein Problem.

Um die Ursache eingrenzen zu können, habe ich nur noch den Blink-Sketch 
aufgespielt und bis auf die Stromversorgung alle Verbindungen entfernt. 
Bei den beiden, die nicht funktionieren, bekomme ich keinerlei Reaktion 
(nichts blinkt, nichts an der seriellen Console).

Geliefert wurden mir natürlich irgendwelche China-clones. Ein Datenblatt 
was zu genau meiner Bestückung passt, habe ich noch nicht gefunden. Alle 
drei haben jedoch die selben ICs verlötet:

uC: ESP8266EX 252020 AB00N3FR05
LDO: S2RC (Microne Logo)
USB-to-UART: SIL2104 F03R0 2028+
Flash: Winbond 25Q128FVSG
Quartz: P26 00 R118 C
Transistor: H3

Die Stromversorgung habe ich soweit durchgemessen und auch mehrere 
Netzteile ausprobiert. Bei allen dreien messe ich (sowohl bei Versorgung 
über USB als auch über den 5V-Pin) folgende Spannungen:

Am LDO:
1.) Zwischen Pin1 (Vin) und Pin2 (GND): 5V
2.) Zwischen Pin3 (EN) und Pin2 (GND): 5V
3.) Zwischen Pin5 (Vout) und Pin2 (GND): 3.3V

Am Flash:
4.) Zwischen Pin8 (Vcc) und Pin4 (GND): 3.3V

Am ESP:
5.) Zwischen Pin1 (Vdda) und GND des LDO: 3.3V

Ergo passt für mich die Spannung der Stromversorgung der beteiligten 
Bauteile. Ab dem LDO ist ja die Schaltung auch die selbe. Was kann jetzt 
das Problem sein, dass der ESP anscheinend nicht startet? Wie kann ich 
das Problem weiter eingrenzen?

Vielen Dank im Voraus!!!

PS: Falls jemand einen Link zum Datenblatt des LDO hat, wäre ich sehr 
dankbar. Er trägt die Aufschrift "S2RC" und das Logo von Microne.

: Bearbeitet durch User
von Einhart P. (einhart)


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Steve T. schrieb:
> 1.) Zwischen Pin1 (Vin) und Pin2 (GND): 5V
> 2.) Zwischen Pin3 (EN) und Pin2 (GND): 5V
> 3.) Zwischen Pin5 (Vout) und Pin2 (GND): 5V

Echt jetzt - 5V an Vin?

von Steve T. (idealist3000)


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Einhart P. schrieb:
> Echt jetzt - 5V an Vin?

Ja, +5V. Okay, nicht ganz. Es sind nur 4,8V.

von Einhart P. (einhart)


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Und aus den 4,8V macht der Regler dann stabile 5V mit ca. 150mA?
Leg mindestens 6V an und teste nocheinmal.

von Steve T. (idealist3000)


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Ah Sorry, Du meintest bestimmt Vout. Ich hatte einen Tippfehler bei 
Vout. Hab's im ursprünglichen Text korrigiert. Es kommen natürlich 
stabile 3.3V raus.

von Einhart P. (einhart)


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Sorry, der braucht ja nur 3,3V. Vout hatte ich anders verstanden.

von Einhart P. (einhart)


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Hast du es 'mal mit einer Lipo Zelle versucht? Der Regler sollte ein 
ME5211 sein
https://datasheetspdf.com/pdf-file/825724/Microne/ME6211/1

Mit der Reset-Taste geht's auch nicht?

: Bearbeitet durch User
von Steve T. (idealist3000)


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Einhart P. schrieb:
> Hast du es 'mal mit einer Lipo Zelle versucht?

Mit einem geladenen Li-Ion-Akku hatte ich es probiert, der hatte 4,2V 
geliefert. So bin ich erst auf das Problem gestolpert. Das eine Modul 
geht mit dem Akku, die anderen beiden nicht.

Während ich gerade darüber hocke, fällt mir jedoch folgendes auf:

Zwischen dem USB-Port (VBUS) und dem LDO (Vin und EN) hängt eine Diode 
(Aufdruck "SL"). Verbinde ich die 5V meines externen Netzteils (oder des 
Akkus) mit der Kathode der Diode, tut der ESP nichts. Stelle ich die 
Verbindung zur Anode her, dann läuft alles wunderbar!!! Jetzt hab ich 
mal geschaut, was vom USB-Port (VBUS) aus vor der Diode noch so alles 
angeschlossen ist: Es sind Pin7 (REGIN) und Pin8 (VBUS) des CP2104. Das 
Ding zieht doch bestimmt irgendeinen Pin am ESP hoch oder runter, damit 
er startet?! Oder was soll sonst die Ursache sein?

Ich hab wie gesagt keinen akkuraten Schaltplan. Am ehesten scheint 
dieser hier zu passen: 
https://arduino-projekte.info/download/wemos_mini_pro_v1.0.0.pdf

von Einhart P. (einhart)


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REGIN könnte wirklich das Problem sein. Beim Original Mini Pro bleibt 
der USB Baustein bei externer Versorgung bestromt.

Eigentlich müsste der Doppeltransistor verhindern, dass GPIO0 
'runtergezogen wird ...

: Bearbeitet durch User
von Steve T. (idealist3000)


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Einhart P. schrieb:
> REGIN könnte wirklich das Problem sein. Beim Original Mini Pro bleibt
> der USB Baustein bei externer Versorgung bestromt.

Da verlassen sie mich leider... Mir ist es ohnehin die ganze Zeit über 
ein Rätsel, ob der CP2104 über die 3,3V des LDO versorgt wird, oder über 
5V aus dem USB. Den Abschnitt über den in den CP2104 eingebauten Regler 
verstehe ich leider bislang noch nicht.

von Einhart P. (einhart)


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Schau dir 'mal den Pegel an GPIO0 an. Wenn der nicht High ist dann 
startet der ESP nicht.

von Steve T. (idealist3000)


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Einhart P. schrieb:
> Schau dir 'mal den Pegel an GPIO0 an. Wenn der nicht High ist dann
> startet der ESP nicht.

Okay. GPIO3 ist nach D3 rausgeführt. Dort messe ich zu GND 0.135V. Laut 
Datenblatt des 8266EX wird High ab Minimum 0.75 VI definiert. Also zu 
wenig, wenn GPIO0 für's Booten High sein soll. Lege ich dort jetzt 3.3V 
an, startet der ESP aber auch nicht! Auch nicht, wenn ich vorher das 
Board komplett stromlos mache!

Ich bin mir jedoch mittlerweile ziemlich sicher, dass der Hase irgendwo 
dort im Pfeffer liegt. Grund:

Wenn ich am 5V-Pin 5V anliegen lasse und dann diese 5V gleichzeitig auch 
an die Diode/den CP2104 anlege, startet der ESP ebenfalls nicht. Ich 
muss erst die Reset-Taste drücken. Sprich, durch das Anlegen der 
Spannung an den 5V-Pin bekommt der ESP über den Regler bereits Strom. Zu 
dem Zeitpunkt fehlen ihm vermutlich die richtigen Level an den 
relevanten GPIOs. Nach dem zusätzlichen Anlegen der 5V an den CP2104 
startet der ESP noch nicht, braucht noch einen Reset, damit er komplett 
neu startet, dabei hat der CP2104 dann (über die beiden Transistoren) 
die GPIOs richtig gesetzt. Lege ich jedoch die 5V ausschliesslich an die 
Diode/den CP2104 an, startet der ESP normal, da dabei der CP2104 zum 
richtigen Zeitpunkt die GPIOs richtig gesetzt hat.

Wenn es der GPIO0 nicht ist, welcher ist es dann? Ich kenne Anleitungen 
wie diese hier: 
https://www.instructables.com/ESP8266-Using-GPIO0-GPIO2-as-inputs/

Konkret diese Tabelle hier:
https://content.instructables.com/ORIG/FT4/3DPW/ICE0BBHM/FT43DPWICE0BBHM.jpg?auto=webp&frame=1&width=1024&fit=bounds&md=b719895c2de6d66134d8bb0cd27841e8

Kennt dazu jemand die Primärquelle? Die Tabelle stammt doch bestimmt aus 
einer Doku von Espressif. Vielleicht steht dort irgendwo noch eine 
Besonderheit, die ich noch nicht kenne.

von Wolfgang (Gast)


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Einhart P. schrieb:
> Und aus den 4,8V macht der Regler dann stabile 5V mit ca. 150mA?

Mit den 150mA wird der ESP8266 nicht glücklich. Beim Senden schluckt der 
gut 350mA.

von Steve T. (idealist3000)


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Wolfgang schrieb:
> Mit den 150mA wird der ESP8266 nicht glücklich. Beim Senden schluckt der
> gut 350mA.

Meine externe Stromversorgung hat 5V mit 2.6A. Wieviel der LDO kann, ist 
mangels Datenblatt nicht klar. Aber das ist alles nicht das Problem, 
denn der LDO hängt ja auch bei Stromversorgung über USB drin und 
mittlerweile kann ich mit meiner externen Stromversorgung den ESP auch 
laufen lassen, nur eben nicht vom 5V-Pin aus. Dennoch Danke für's 
Mitdenken!

von Stefan F. (Gast)


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Steve T. schrieb:
> Was kann jetzt das Problem sein, dass der ESP anscheinend nicht startet?

Zu hohe Leitungswiderstände (Steckbrett?). Hast du einen 100µF Elko auf 
dem Board an 3,3V (siehe 
http://stefanfrings.de/esp8266/index.html#power)?

Steve T. schrieb:
> GPIO3 ist nach D3 rausgeführt... Also zu
> wenig, wenn GPIO0 für's Booten High sein soll.

GPIO3 ist nicht GPIO0!

Hier habe ich die zum booten relevanten Pins erklärt: 
http://stefanfrings.de/esp8266/index.html#fwupdate

von Steve T. (idealist3000)


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Aha!!! Dann kann ich hiermit zumindest teilweise Erfolg berichten! 
Vielen Dank für Eure Unterstützung schon einmal!!!

Nicht nur der GPIO0 war LOW. Auch der GPIO1 (TxD) war LOW. Wenn ich 
beide auf HIGH ziehe, startet der ESP bei der Versorgung über den 5V-Pin 
wie gewünscht.

@Stefan: Deine Seite ist Gold wert. Woher stammt die Info "...GPIO1 und 
GPIO2 müssen beim Start auf HIGH Pegel liegen, was interne Pull-Up 
Widerstände erledigen..."?

Jetzt stellen sich mir folgende zwei Fragen:
- Warum ziehen zwei meiner ESP8266EX den GPIO1 nicht per internen 
Pull-Up hoch?
- Warum funktioniert es bei meinem dritten Board einfach so? Eine 
mögliche Ursache wäre, dass die Diode defekt ist, also nicht mehr 
sperrt, sondern leitet.

: Bearbeitet durch User
von Einhart P. (einhart)


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Steve T. schrieb:
> Wieviel der LDO kann, ist
> mangels Datenblatt nicht klar.

Der kann 500 mA. Ich hatte das Datenblatt verlinkt.

von Steve T. (idealist3000)


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Einhart P. schrieb:
> Ich hatte das Datenblatt verlinkt.

Bist Du Dir da sicher? Was lässt Dich darauf schließen, dass es sich bei 
einem mit "S2RC" beschrifteten LDO von Microne um den aus der ME6211er 
Serie handelt? Der "Selection Guide" auf Seite 3 spricht nicht dafür.

von Stefan F. (Gast)


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Steve T. schrieb:
> Woher stammt die Info "...GPIO1 und
> GPIO2 müssen beim Start auf HIGH Pegel liegen, was interne Pull-Up
> Widerstände erledigen..."?

Das weiß ich nicht. Ein kleiner Teil der Infos stammt aus dem mageren 
Datenblatt das Anfangs nur auf Chinesisch existierte und über die Jahre 
hinweg verbessert wurde. Die allermeisten Infos sind aber Erkenntnisse 
von Teilnehmern dieses Forums hier und wurden notiert, bevor Espressif 
sich dazu äußerte. Da steckt sehr viel Trial & Error hinter.

von Einhart P. (einhart)


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Bei Ali werden mit "S2RC" gelabelte Regler als 6211er verkauft.

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Mit max. 600mA / 300mW ist der ME6211 verdammt knapp bemessen.

Espressif schlägt für den ESP Chip eine Stromversorgung mit mindestens 
500mA vor, und das stimmt mit meinen Erfahrungswerten überein.

Hängt sonst noch etwas an der Platine, was ihn belastet?

von Steve T. (idealist3000)


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Verstehe. Sonst hängt an der Platine nur ein DHT22, der braucht max. 
1,5mA, somit kein Thema. Das Datenblatt wollte ich nur haben, um die 
korrekten Daten nachschlagen zu können. Der LDO ist ja als Fehlerquelle 
mittlerweile ausgeschlossen.

Aber mal zurück zu den internen Widerständen. Kann man am ESP die 
Pin-Konfiguration (Pull-Up/-Down/ohne) auch anders als in einem Sketch 
vornehmen?

von Stefan F. (Gast)


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Steve T. schrieb:
> Aber mal zurück zu den internen Widerständen. Kann man am ESP die
> Pin-Konfiguration (Pull-Up/-Down/ohne) auch anders als in einem Sketch
> vornehmen?

Nein.

Mach mal einen 100µF Kondensator an 3,3V/GND.

von Joachim B. (jar)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Zu hohe Leitungswiderstände (Steckbrett?)

denke auch, meine ESP Cam Module werden auf dem Steckbrett NUR mit USB 
Speisung nicht glücklich, ich speise zusätzlich aus einem 2ten USB über 
Arduino nano aus 5V mit Extra Versorgung an Vin ESP alle Leitungen 
doppelt gelegt.

von Steve T. (idealist3000)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Mach mal einen 100µF Kondensator an 3,3V/GND.

Könntest Du mir bitte noch mal sagen, wo genau?

Ich könnte vor dem Regler, also auf der 5V-Schiene einen reinhängen. 
Oder auf der 3.3V-Seite nach dem Regler. Direkt an den ESP8266EX komme 
ich schlecht ran, da zu winzig. Soll aber ein Elko sein? Auf der Platine 
befindet sich ein unbeschriftetes SMD-Bauteil zwischen 5V und GND, 
könnte ein Kondensator sein.

von Einhart P. (einhart)


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Steve T. schrieb:
> Wenn ich am 5V-Pin 5V anliegen lasse und dann diese 5V gleichzeitig auch
> an die Diode/den CP2104 anlege, startet der ESP ebenfalls nicht. Ich
> muss erst die Reset-Taste drücken.

Wenn es aber mit der Reset-Taste funktioniert dann liegt es nicht allein 
an der Versorgung. Vielleicht muss man beim Start den Reset länger auf 
Low halten.

von Steve T. (idealist3000)


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Einhart P. schrieb:
> Wenn es aber mit der Reset-Taste funktioniert dann liegt es nicht allein
> an der Versorgung.

Doch, weil ich ja sowohl 5V am Regler, als auch 5V am CP2104 habe (der 
mir ja die GPIOs anscheinend richtig setzt).

Einhart P. schrieb:
> Vielleicht muss man beim Start den Reset länger auf
> Low halten.

Hatte Reset so oft und auch unterschiedlich lange probiert, damit 
alleine ging es nicht.

Versuch mit 100uF Elko sowohl auf der 5V als auch auf der 3.3V-Seite 
habe ich ausprobiert. Das scheint nichts zu bringen.

Wenn man die GPIOs nicht anderweitig als im Sketch, oder per externem 
Widerstand auf ihren Pegel einstellen kann, dann bleibt eigentlich nur 
noch die Theorie der kaputten Diode auf dem funktionierenden Wemos. Ich 
werde diesen als nächstes ausbauen und durchmessen. Dann melde ich mich 
wieder zurück. Kann etwas dauern.

Bis hierhin auf jeden Fall vielen Dank an Euch alle! Alleine wäre ich 
nicht und schon gar nicht so schnell weitergekommen. :)

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Steve T. schrieb:
> Könntest Du mir bitte noch mal sagen, wo genau?

Möglichst nahe am ESP Chip, soweit du halt heran kommst.

> Ich könnte vor dem Regler, also auf der 5V-Schiene einen reinhängen.

Nein, es muss die 3,3V schiene sein. Auf der 5V Schiene würdest du damit 
die USB Spezifikation verletzen. USB Ports dürfen nur mit maximal 10µF 
belastet werden. Hinter dem Spannungsregler sind mehr erlaubt, weil 
dieser die Stromstärke begrenzt.

von Pat M. (valbuz)


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Darf ich ich mal einklinken in diesen Thread...

Habe seit kurzem ein Problem mit der Speisung 5V bei Vin.
Mit USB funzt das ganze.

Speise ich den Wemos mit 5V direkt am Vin und GND raucht mir der Wemos 
ab!
Mittlerweile mit 2 Stk. passiert. Der Wemos zieht kurz etwas 1.5A und 
weg...

Kann es ein, dass es Probleme mit Clone's gibt?

Jemand ähnliches Verhalten?

Danke für Eure Rückmeldungen.

Patrick

von bingo (Gast)


Angehängte Dateien:

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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Steve T. schrieb:
>> Könntest Du mir bitte noch mal sagen, wo genau?
>
> Möglichst nahe am ESP Chip, soweit du halt heran kommst.

Ich mache das so wie im Bild, der Elko am linken Board ist mit dem 
Gehäuse der USB-Buchse verbunden, das auch direkt an GND hängt.

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