Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Kein Bluetooth am ESP32 bei externer Stromversorgung


von Lu W. (lukas_w849)


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Hallo,

wir haben eine Messplatine entwickelt, auf der ein ESP32 verbaut ist. 
Dieser soll später Daten über Bluetooth an den PC schicken.

Die Versorgung der Messplatine erfolgt über ein Akkupack. Notwendige 
Spannungen für Sensoren etc. werden über entsprechende Spannungswandler 
zur Verfügung gestellt. Der ESP32 verfügt über eine Versorgungsspannung 
von 5V, welche am Vin-Pin anliegen. Beide GND-Pins sind mit Masse 
verbunden. Der 3,3V-Pin dient zur Versorgung der AD-Wandler.

Nun zu meiner Frage. Wenn ich den ESP über Kabel mit dem PC verbinde, 
finde ich den ESP über Bluetooth. Entferne ich jetzt das Kabel und lasse 
den ESP über den 5V Wandler laufen, so kann der ESP nicht mehr über 
Bluetooth gefunden werden. Das Multimeter zeigt die richtige Spannung am 
ESP an.

Hatte jemand schonmal einen ähnlichen/gleichen Fehler und kann mir da 
ggf. weiterhelfen?

Viele Grüße
Lukas

von Tam H. (Firma: Tamoggemon Holding k.s.) (tamhanna)


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5V an Vin beim ESP32? Klingt mir auf die Schnelle komisch, afaik ist der 
ein 3V3 only Teil. Bin jetzt aber nicht sicher.

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Lu W. schrieb:
> Der ESP32 verfügt über eine Versorgungsspannung
> von 5V, welche am Vin-Pin anliegen.

Erster Gedanke: Der ESP32 verträgt keine 5V, sondern darf mit maximal 
3.6V versorgt werden.

von Lu W. (lukas_w849)


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Okay ich glaube ich habe mich unsauber ausgedrückt. Wir verwenden nicht 
den Chip sondern sofort ein fertiges Board auf den man ein Micro-USB 
Kabel anschließen kann.

Und dieses Board wird dann einfach auf die Messplatine gesteckt.

: Bearbeitet durch User
von Ralf G. (ralg)


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Lu W. schrieb:
> wir haben eine Messplatine entwickelt, auf der ein ESP32 verbaut ist.

Als erstes mal zur Sicherheit eine Begriffsklärung:
Ihr habt auf der Platine einen ESP32 verbaut? -> Dann müsste man erstmal 
ganz genau wissen, wie alles angeschlossen ist.

Ihr habt ein Modul mit einem ESP32 drauf incl. Bluetooth, USB (, WLAN, 
...) und dieses Modul an eine Messplatine angestöpselt? ->
1. Welches Modul?
2. Was für Akkus? (Bluetooth, wie auch WLAN, brauchen richtig Strom)
3. Wirklich richtig angeschlossen?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Lu W. schrieb:
> ein fertiges Board auf den man ein Micro-USB Kabel anschließen kann.
Welches denn?

Lu W. schrieb:
> Entferne ich jetzt das Kabel und lasse den ESP über den 5V Wandler
> laufen, so kann der ESP nicht mehr über Bluetooth gefunden werden.
Wie weit ist denn der Schaltregler des Akkupacks dabei vom ESP entfernt? 
Was passiert, wenn du da ein 2m langes USB-Kabel verwendest um mehr 
Abstand zu bekommen?

Hintergrund: ich habe hier ein paar MicroTik WLAN-AP, die lassen sich 
durch ein benachbartes Steckernetzteil ausser Tritt bringen. Wenn das 
Netzteil weiter weg ist, dann klappt das viel besser...

> Das Multimeter zeigt die richtige Spannung am ESP an.
Miss die Versorgung mal mit einem Oszilloskop.

: Bearbeitet durch Moderator
von Lu W. (lukas_w849)


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> Ihr habt auf der Platine einen ESP32 verbaut? -> Dann müsste man erstmal
> ganz genau wissen, wie alles angeschlossen ist.

Wir haben einen "DEBO JT ESP32 NodeMCU ESP32 WiFi- und Bluetooth-Modul" 
mit Hilfe von Buchsenleisten auf unsere Platine gebracht. Wie bereits 
geschrieben, nutzen wir lediglich die 5V, GND und 3,3 V Pins.

> 1. Welches Modul?

Oben bereits geschrieben. Link zum Datenblatt: 
https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A300/SBC-NODEMCU-ESP32-ANLEITUNG_V1.3.pdf

> 2. Was für Akkus? (Bluetooth, wie auch WLAN, brauchen richtig Strom)

Akkus sind derzeit noch nicht verbaut. Die Platine bezieht ihre 
Versorgung bislang über ein Labornetzteil.

> 3. Wirklich richtig angeschlossen?

Ja.

von Lu W. (lukas_w849)


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> Welches denn?

"DEBO JT ESP32 NodeMCU ESP32 WiFi- und Bluetooth-Modul"
Link zum Datenblatt: 
https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A300/SBC-NODEMCU-ESP32-ANLEITUNG_V1.3.pdf

> Wie weit ist denn der Schaltregler des Akkupacks dabei vom ESP entfernt?

Der sitzt relativ nah am ESP. Im ersten Design hatten wir diesen weiter 
weg platziert. Das könnte tatsächlich ein möglicher Fehler sein.

> Was passiert, wenn du da ein 2m langes USB-Kabel verwendest um mehr
> Abstand zu bekommen?

Das macht keinen Unterschied.

> Miss die Versorgung mal mit einem Oszilloskop.

Habe ich getan. Der Wandler gibt mir saubere 5V. Auch die 3,3V vom ESP 
sind glatt.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Lu W. schrieb:
> Die Platine bezieht ihre Versorgung bislang über ein Labornetzteil.
Wie passt das jetzt zur ursprünglichen Fehlerbeschreibung? Da war von 
einem PC und einem Akkupack die Rede...

Lu W. schrieb:
> Der ESP32 verfügt über eine Versorgungsspannung von 5V, welche am
> Vin-Pin anliegen. Beide GND-Pins sind mit Masse verbunden. Der 3,3V-Pin
> dient zur Versorgung der AD-Wandler.
Welcher AD-Wandler denn? Zeichne doch mal einen Schaltplan dazu...

Lu W. schrieb:
> Die Platine bezieht ihre Versorgung bislang über ein Labornetzteil.
Bist du sicher, dass bei eingestecktem PC die Versorgung nicht über den 
Micro-USB erfolgt?
Siehe dort Beitrag "ESP32 NodeMCU: Versorgung mit USB und EXT 5V"

: Bearbeitet durch Moderator
von Ralf G. (ralg)


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Lu W. schrieb:
> Der Wandler gibt mir saubere 5V.

Was für'n Wandler? Der muss richtig Strom liefern können! (Würde man 
allerdings im Betrieb sehen, dass die Spannung zusammenbricht...)

von Tam H. (Firma: Tamoggemon Holding k.s.) (tamhanna)


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Hallo,

LABEL HIER

mach doch mal ein esp-idf monitor Terminal auf und schau was er 
ausfurzt. Wenn der Regler zu unterdimensioniert ist, bekommst du 
normalerweise Resets.

Wenn nicht: in den Einstellungen (menuconfig) den  Brownout Detektor 
AKTIVIEREN. Dann GOTO HIER.

von Tobias W. (hacker-tobi)


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Um den Monitor nutzen zu können, müsste er den ESP aber wieder an den PC 
hängen.
Und am PC funktioniert er ja.

Momentan würde ich aufgrund der Beschreibung auch vermuten, das der ESP 
an 5V hängt. Aber das kann der TO ja aufklären.
Auch ein Schaltplan/Bilder wären hilfreich.

gruß

tobi

von Jim M. (turboj)


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Lu W. schrieb:
> Das Multimeter zeigt die richtige Spannung am
> ESP an.

Viel zu lahm. Der ESP dürfte die typischen Stromspitzen für WLAN und BT 
haben, also häng mal einen Oszi an VCC und schau Dir die Einbrüche an.

von Lu W. (lukas_w849)


Angehängte Dateien:

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> Welcher AD-Wandler denn? Zeichne doch mal einen Schaltplan dazu...

Das ist ein ADS1115. Schaltplan füge ich bei.

> Bist du sicher, dass bei eingestecktem PC die Versorgung nicht über den
> Micro-USB erfolgt?

Da stimme ich dir zu. Wenn ich allerdings das Kabel entferne, dann kommt 
die Versorgung über das Netzteil.

von Lu W. (lukas_w849)


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> Was für'n Wandler? Der muss richtig Strom liefern können! (Würde man
> allerdings im Betrieb sehen, dass die Spannung zusammenbricht...)

Das ist ein LC78_05-0.5 von Gaptec. Eingangsspannung von 6,8V bin 28V 
mit einem Ausgangsstrom von 0,5A.

von Brain 2.0 (Gast)


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Lu W. schrieb:
> Das ist ein LC78_05-0.5 von Gaptec. Eingangsspannung von 6,8V bin 28V
> mit einem Ausgangsstrom von 0,5A.

Da wirst du wohl mit den 0,5 A nicht ausreichen. Ich empfehle da einen 
Regler mit min. 1 A.

von Ralf G. (ralg)


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Lu W. schrieb:
> mit einem Ausgangsstrom von 0,5A.

Könnte schon grenzwertig sein...
Aber wozu überhaupt den "Wandler"?

Lu W. schrieb:
> Die Platine bezieht ihre
> Versorgung bislang über ein Labornetzteil.

5V einstellen ... an 'Vin' ... fertig.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Lu W. schrieb:
> dann kommt die Versorgung über das Netzteil.
Ja, und es sieht so aus, als ob die allein nicht ausreicht.

> Das ist ein ADS1115.
Der macht mit seinen 0,3mA den Kohl nicht fett. Da fließt über jeden der 
3 Pullups gleich viel Strom.

Lu W. schrieb:
> Das ist ein LC78_05-0.5 von Gaptec. Eingangsspannung von 6,8V bin 28V
> mit einem Ausgangsstrom von 0,5A.
Bei 28V und 0,5A wären das dann stolze 13W Verlustleistung. Damit kann 
man Löten.

: Bearbeitet durch Moderator
von Ralf G. (ralg)


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Ralf G. schrieb:
> Aber wozu überhaupt den "Wandler"?
(Also, den Spannungswandler meine ich)

von Stefan F. (Gast)


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>> Das ist ein LC78_05-0.5 von Gaptec. Eingangsspannung von 6,8V bin 28V
>> mit einem Ausgangsstrom von 0,5A.

Lothar M. schrieb:
> Bei 28V und 0,5A wären das dann stolze 13W Verlustleistung. Damit kann
> man Löten.

Das ist doch ein Schaltregler!
https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/D400/LC78_05_DS_EN.pdf

von Ralf G. (ralg)


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Fällt mir gerade noch ein:
Ich habe mich seinerzeit mal an eine Empfehlung gehalten, der 3V3-Seite 
ein paar 'ordentliche' Kondensatoren zu spendieren (3300µ/6.3V + Tantal 
47µ/ 10V). Ob das jetzt nötig ist... Es funktioniert zumindest seit 
Jahren einwandfrei.

von Lu W. (lukas_w849)


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> Da wirst du wohl mit den 0,5 A nicht ausreichen. Ich empfehle da einen
> Regler mit min. 1 A.

Im eingeschalteten Zustand (also nur ESP32 als Verbraucher) zieht meine 
Schaltung ca. 50mA. Ich verstehe daher nicht so ganz weshalb ich ich 1A 
benötige.

von Lu W. (lukas_w849)


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> Könnte schon grenzwertig sein...
> Aber wozu überhaupt den "Wandler"?

Weil ich sonst mein ESP Board mit der Akkuspannung von 11,1V-12,6V 
zerschießen würde.

von Lu W. (lukas_w849)


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> Ich habe mich seinerzeit mal an eine Empfehlung gehalten, der 3V3-Seite
> ein paar 'ordentliche' Kondensatoren zu spendieren (3300µ/6.3V + Tantal
> 47µ/ 10V). Ob das jetzt nötig ist... Es funktioniert zumindest seit
> Jahren einwandfrei.

Ich probiere das gleich einmal aus, danke.

von Lu W. (lukas_w849)


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>> Wie weit ist denn der Schaltregler des Akkupacks dabei vom ESP entfernt?
>
> Der sitzt relativ nah am ESP. Im ersten Design hatten wir diesen weiter
> weg platziert. Das könnte tatsächlich ein möglicher Fehler sein.

Das ist übrigens nicht der Fehler. Ich habe zunächst den Wandler in 
Kupferfolie eingewickelt und diese auf Masse gelegt. Da das nicht besser 
wurde habe ich den Wandler mal ausgelötet, Adern dran gelötet und 30cm 
weiter betrieben. Der Fehler blieb.

von uwe (Gast)


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Lu W. schrieb:
> Im eingeschalteten Zustand (also nur ESP32 als Verbraucher) zieht meine
> Schaltung ca. 50mA. Ich verstehe daher nicht so ganz weshalb ich ich 1A
> benötige.

Wenn der ESP für 0,1ms pro Sekunde 10A braucht, dann ist das im Mittel 
so als wenn er für 1ms pro Sekunde 1A braucht oder für 10ms pro Sekunde 
0,1A usw.
Wenn dein Schaltwandler das nicht kann braucht er Sekundär halt 
Kapazitäten die diese Spitzenströme puffern können ohne nennenswert 
unter die Mindestbetriebsspannung an den CPU Pins zu geraten (auch 
Nanosekunden und weniger sind nicht erlaubt). Falls doch passieren 
seltsame Dinge... wort wörtlich ;-)

von uwe (Gast)


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Ach und viel hilft nicht immer viel... wenn deine Kapazität swar 10000µF 
hat aber ihr Innenwiderstand (ESR) zu hoch ist fällt an dem 
Innenwiderstand der Quelle (deine Kapazität) schon zuviel Spannung ab 
(was sich in Hochfrequenten gezappel auf der Spannungsversorgung zeigt 
falls dein Messequipment schnell genug ist). Deshalb nimmt man gerne 
kombnationen aus verschiedenen Kapazitäten. Die Kleinsten sollten wegen 
der Induktivität der Zuleitung näher an Punkten sitzen wo der Strom 
benötigt wird, da er sonst von der Leitung induktiv geglättet wird. 
Deswegen auch die Abblockkondensatoren an jedem VCC GND Pärchen bei 
Integrierten Schaltkreisen.

von Lu W. (lukas_w849)


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Dann wundert mich allerdings, dass die Bluetooth Kommunikation im ersten 
Design mit der Platine funktioniert hat. Da wurde halt der gleiche ESP 
und der gleiche Wandler verwendet ;-)

von Stefan F. (Gast)


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Lu W. schrieb:
> Ich verstehe daher nicht so ganz weshalb ich ich 1A
> benötige.

Weil er beim Senden kurzzeitig 500 mA aufnimmt. Die Impulse sind so 
kurz, dass du sie mit deinem Multimeter nicht darstellen kannst. Aber 
mit einem Oszilloskop geht das.

Lu W. schrieb:
> Dann wundert mich allerdings, dass die Bluetooth Kommunikation im ersten
> Design mit der Platine funktioniert hat. Da wurde halt der gleiche ESP
> und der gleiche Wandler verwendet

Im Grenzbereich ist es ganz normal, dass es mal funktioniert und mal 
nicht.

von Lu W. (lukas_w849)


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> Weil er beim Senden kurzzeitig 500 mA aufnimmt. Die Impulse sind so
> kurz, dass du sie mit deinem Multimeter nicht darstellen kannst. Aber
> mit einem Oszilloskop geht das.

Selbst mit Oszi verlaufen Ströme und Spannungen glatt.

von uwe (Gast)


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Lu W. schrieb:
> Dann wundert mich allerdings, dass die Bluetooth Kommunikation im ersten
> Design mit der Platine funktioniert hat. Da wurde halt der gleiche ESP
> und der gleiche Wandler verwendet ;-)

Glück gehabt... jetzt halt kein Glück mehr ;-)

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Lu W. schrieb:
> Selbst mit Oszi verlaufen Ströme und Spannungen glatt.
Zumindest bei der Strommessung machst du da sicher einen Fehler. Der 
muss laut Datenblatt beim Senden mehr Leistung aufnehmen.

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