Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wo minimal board für ARM ( z.B. STM32U031K8U3) holen


von Michael S. (michaelsmith)


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Hallo,

ich experimentiere gerade mit dem Nucleos STM32F4* Board rum.
Ich wollte mir aber etwas kleineres/simpleres holen, eventuell auf der 
Basis von STM32U031K8U3. Also es geht drum bloss ein Tx/Rx Modul (Lora) 
dran zu bauen und einen simplen [Vcc/Gnd/DIO] Sensor. Hat jemand was 
online gesehen gehabt ?

Das Selbstverlöten des mini MCU kriege ich wahrscheinlich derzeit net 
hin :(

Cheers
von Frank K. (fchk)


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Wenn Du nur was kleines ARMiges suchst, wäre vielleicht das hier 
passend:
https://www.microchip.com/en-us/product/ATSAMD11C14
Das ist 1.27mm Raster, das solltest Du löten können.

fchk
von Nemopuk (nemopuk)


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Vielleicht magst du ein SMD zu DIP Adapter Board verwenden. Zur 
Minimalausstattung braucht es ja nur ein paar Kondensatoren die man mit 
etwas Glück zwischen die Lötaugen der Stiftleisten platzieren kann.

Ansonsten hat Aliexpress Boards mit STM32G030, die sind auch schön 
sparsam.
: Bearbeitet durch User
von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Michael S. schrieb:
> Also es geht drum bloss ein Tx/Rx Modul (Lora)
> dran zu bauen

STM32 + LoRa gibt's sogar in Form eines einzelnen Chips, der STM32WLE5 / 
STM32WL55 . Der basiert auf der gleichen Ultra-Low-Power- Technologie 
wie die STM32Uxx, hat aber ein paar extra Gimmicks um die Integration 
der beiden Chips zu verbessern.

Den STM32WLE5 kann man z.B. in Form der Wio-E5 -Module bekommen wo die 
nötigen HF-Komponenten integriert sind:

https://www.seeedstudio.com/Wio-E5-LE-Wireless-Module-Bulk-STM32WLE5JC-p-5751.html

Den gibt's auf verschiedenen Boards, das m.W. handlichste ist:
https://www.seeedstudio.com/Wio-E5-LE-mini-Dev-Board-STM32WLE5JC-p-5764.html

Die "LE" -Version ist jeweils die LowPower -Version die maximal 15dBm 
senden kann, ohne "LE" ist HighPower mit bis zu 22dBm. Letztere kann 
zwar auch heruntergeregelt werden auf z.B. 10dBm, verbraucht dann aber 
mehr als die LowPower-Version bei der gleichen Leistung.

Sensoren kannst du dann natürlich beliebig anschließen.

Etwas umständlich ist dass das Board keinen SWD Stecker hat, du musst 
dann einen simplen Adapter basteln um die Pins z.B. auf den klassischen 
20-Pin-Wannenstecker für JTAG/SWD zu bringen, dann kannst du einen 
ST-Link anschließen. Du musst einmalig die Lockbits zurücksetzen und 
dabei die Werksfirmware löschen, das geht ganz einfach über den 
STM32CubeProgrammer + ST-Link.

Das Wio-E5 Modul kriegt man vielleicht sogar von Hand verlötet - 
interessant ist dann wie man das mit der Antennenanpassung etc. macht 😉
: Bearbeitet durch User
von Frank K. (fchk)


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Niklas G. schrieb:

> STM32 + LoRa gibt's sogar in Form eines einzelnen Chips, der STM32WLE5 /
> STM32WL55 . Der basiert auf der gleichen Ultra-Low-Power- Technologie
> wie die STM32Uxx, hat aber ein paar extra Gimmicks um die Integration
> der beiden Chips zu verbessern.
>
> Den STM32WLE5 kann man z.B. in Form der Wio-E5 -Module bekommen wo die
> nötigen HF-Komponenten integriert sind:

Ich würde den STM32WL5MOC nehmen, der auf dem STM32WL55 ohne E basiert. 
Der hat nämlich noch einen extra Cortex M0+ Kern dabei, auf dem man den 
ganzen Funkkram schieben kann. Der kommt einem dann auf dem M4 nicht in 
die Quere.

Es gibt auch ein Devboard von ST dafür - da ist dann alles gleich fertig 
drauf. Ist vielleicht für den Fragesteller das einfachste.
https://www.st.com/en/evaluation-tools/b-wl5m-subg1.html

fchk
von Michael S. (michaelsmith)


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Frank K. schrieb:
> Wenn Du nur was kleines ARMiges suchst, wäre vielleicht das hier
> passend:
> https://www.microchip.com/en-us/product/ATSAMD11C14
> Das ist 1.27mm Raster, das solltest Du löten können.
>
> fchk

hmm, ich bin mir net sicher, dass das paaasen würde, da fehlen ja sogat 
die Mosi/Miso Ausgänge und nur 14 Pins :-/ I am not sure or maybe 
missing something ...

@nemopuk, also wenn ich die MCU nehmen möchte die ich möchte :) dann 
krieg ich das Löten auch mit den vorgeschlagenen Boards nicht hin... 
leider

@erlkoenig sieh nicht schlecht aus, nur wolte ich den Cortex-M0+ mit dem 
niedrigsten Energieverbrauch haben, daher oben mit angegeben... und 
mindestens 32kb Speicher...

UPDATE: ich möchte gerne den Schlafmodus/Low power Modus mit verwenden 
und mittels ISR in Sendebetrieb übergehen...

UPDATE, UPDATE: wobei was günstiges, wäre optimal, also keine 20€ 
Teilse...
: Bearbeitet durch User
von Cartman E. (cartmaneric)


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Michael S. schrieb:

> UPDATE, UPDATE: wobei was günstiges, wäre optimal, also keine 20€
> Teilse...

Ich habe meine STM32F030F4P6 ganz einfach auf TSSOP28/DIL-Adapter
gelötet. Die noch freien Pins kann man gut für Quarz, Abblock, etc.
benutzen.

STM32F030F4P6 @ 0,70 Eu
TSSOP28-DIL weiss ich nicht mehr, wenige Ct. weil ich ein paar
mehr gekauft hab.
von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Frank K. schrieb:
> Ich würde den STM32WL5MOC nehmen, der auf dem STM32WL55 ohne E basiert.
> Der hat nämlich noch einen extra Cortex M0+ Kern dabei, auf dem man den
> ganzen Funkkram schieben kann. Der kommt einem dann auf dem M4 nicht in
> die Quere.

Kann man, aber von der Rechenleistung her ist es eigentlich unnötig. Das 
Funkmodem ist sowieso so langsam, dass der M4 problemlos während des 
Senden/Empfangens irgendwas anderes machen kann. Der Use-Case für den M0 
ist eher Security-Koprozessor. Das STM32WL5MOC ist kompakter, hat 
dennoch mehr GPIOs und kann auch zwischen LowPower + HighPower 
umschalten bei entsprechender externer Beschaltung, ist aber auch 
schwieriger zu löten.

Michael S. schrieb:
> @erlkoenig sieh nicht schlecht aus, nur wolte ich den Cortex-M0+ mit dem
> niedrigsten Energieverbrauch haben, daher oben mit angegeben... und
> mindestens 32kb Speicher...

Der Energieverbrauch des STM32WL*5 ist bereits extrem niedrig, IIRC 
sogar niedriger als bei manchen STM32Uxx. In den tieferen Low-Power-Modi 
ist der Typ des Prozessorkerns unerheblich für den Verbrauch, denn der 
Kern ist dann spannungsfrei.

Michael S. schrieb:
> UPDATE: ich möchte gerne den Schlafmodus/Low power Modus mit verwenden
> und mittels ISR in Sendebetrieb übergehen...

Dafür ist der Cortex-M4 vielleicht sogar effizienter, weil er 
schneller wieder in den STOP2/Standby/Powerdown -Modus gehen kann ("race 
to sleep") bei extrem niedrigem Verbrauch. Das Funkmodul kann aktiv sein 
auch wenn der Prozessor im Standby-Mode ist. Der Cortex-M0 punktet eher 
bei kontinuierlichen bzw. sehr regelmäßigen Aufgaben. Die Wio-E5 -Module 
haben auch den 32kHz -Uhrenquarz integriert für die RTC, um überhaupt 
regelmäßig aus den tiefen Low-Power-Modi aufwachen zu können. Bei den 
STM32WL*5 teilen sich CPU und Funkmodul recht clever einen Takt und den 
integrierten Schaltregler, was den Verbrauch weiter senkt, anders als 
bei separatem MCU + Funkmodul.

Gerade für LoRaWAN (statt nur LoRa) ist der leistungsfähigere Cortex-M4 
durchaus sinnvoll. Für die kryptografischen Funktionen von LoRaWAN haben 
die STM32WL*5 auch eine Hardware-Beschleunigung.

Wenn für dich der Unterschied zwischen Cortex-M0 und -M4 relevant ist, 
brauchst du wohl ein Board mit besonderem Low-Power-Design, also 
besonders effiziente LDOs und zusätzliche ICs wie USB-Serial-Adapter 
abschaltbar, keine LEDs usw. In dieser Hinsicht sind sogar die 
ST-eigenen STM32U0xx -Boards nicht besonders gut, die verwenden 
teilweise Schaltregler mit 500nA Eigenverbrauch! Wenn es darauf ankommt 
wird die Suche wohl schwierig, Eval-Boards für Ultra-Low-Power sind 
anscheinend rar. Der größte Verbraucher auf dem Wio-E5-LE Mini Board ist 
der LDO AP2112K mit 55µA Eigenverbrauch, also Größenordnungen höher als 
der Unterschied zwischen Cortex-M0 und -M4 die 99% der Zeit im Standby 
sind. Den LDO könnte man vielleicht ersetzen...

Nenne vielleicht mal den gewünschten Durchschnittsverbrauch, Art der 
Spannungsversorgung usw
: Bearbeitet durch User
von Robert M. (r_mu)


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Ich würd da gleich eine fertige LoRA-Entwicklungsplatine auf ESP oder 
NordicRF-Basis hernehmen. Kleiner uns stabil aufgebaut bekommt man das 
selber so oder so nicht hin, schon gar nicht, wenn man sich nicht mit 
dem Layout des Radio-Zeugs spielen will. Li-Ion Ladechip haben die 
Dinger oft auch noch mit drauf.

Ausser Konkurrenz zwei links aus der Suchmaschine 
https://lilygo.cc/products/lora3 oder sowas 
https://heltec.org/project/htcc-ab01-v2/

Hab selber mit lilygo T-Echo, T-Echo lite und einer S3-Variante 
experimentiert.
von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Robert M. schrieb:
> auf ESP

Um Größenordnungen höherer Stromverbrauch als bei Cortex-M

Robert M. schrieb:
> NordicRF-Basis

Ist dann wieder weniger kompakt weil zwei Chips statt einem wie bei 
STM32WL*5

Robert M. schrieb:
> https://heltec.org/project/htcc-ab01-v2/

Braucht eine externe MCU, also noch klobiger als die genannten Lösungen. 
Stromverbrauch dieses Moduls ist OK, aber immer noch höher als 
STM32WL*5. Wenn man den integrierten MCU frei programmieren könnte...
: Bearbeitet durch User
von Michael S. (michaelsmith)


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vielen Dank für die Feedbacks an alle,

also ich dachte daran diesen Aufbau (später) an einen Akku 
anzuschliessen, ich habe diesen parat 
https://de.aliexpress.com/item/1005010142445384.html?spm=a2g0o.productlist.main.1.44beQ1UxQ1UxKZ&algo_pvid=27ebf086-aae8-4e2d-b3b8-828b3e6732b5&algo_exp_id=27ebf086-aae8-4e2d-b3b8-828b3e6732b5-0&pdp_ext_f=%7B%22order%22%3A%22163%22%2C%22eval%22%3A%221%22%2C%22fromPage%22%3A%22search%22%7D&pdp_npi=6%40dis%21EUR%218.09%215.99%21%21%2161.06%2145.21%21%40211b61d017830008341744444e740b%2112000051298952616%21sea%21DE%210%21ABX%211%210%21n_tag%3A-29910%3Bd%3A97365cba%3Bm03_new_user%3A-29895&curPageLogUid=nY3bn4yZcl27&utparam-url=scene%3Asearch%7Cquery_from%3A%7Cx_object_id%3A1005010142445384%7C_p_origin_prod%3A 
*7.4 und 1000mah* ich würde dann auch das Ganze herunterstufen müssen 
auf 3.3V, aber grundsätzlich sollte es in die Richtung gehen.

Das is aber erst mal Zukunftsmusik aber ich wollte jetzt schon versuchen 
das Ganze LowPowerConsumption mässig aufzubauen.

Bis jetzt hab ich erst nur die Master Slave Kommunikation mittels LoRa 
herstellen können, aber ich möchte einen zweiten/low_cost/low_power 
Slave integrieren.

Niklas G. schrieb:
> Dafür ist der Cortex-M4 vielleicht sogar effizienter, weil er
> schneller wieder in den STOP2/Standby/Powerdown -Modus gehen kann ("race
> to sleep") bei extrem niedrigem Verbrauch. Das Funkmodul kann aktiv sein
> auch wenn der Prozessor im Standby-Mode ist.
@erlkoenig, also wenn du meinst dass hier der vorgeschlagene Cortex-M4 
vom Verbrauch her dem M0+ im nix nachsteht, dann könnte ich mir 
natürlich das integrierte Modul mit LoRa in Betracht ziehen.

Ich muss zugeben ich hatte vorher die KI befragt, und diese meinte M0+ 
wäre  am "optimalsten"...

cheers
von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Niklas G. schrieb:
> Der größte Verbraucher auf dem Wio-E5-LE Mini Board ist
> der LDO AP2112K mit 55µA Eigenverbrauch. ... Den LDO könnte man vielleicht 
ersetzen...

PS: Ein AP7354-33W5-7 könnte gehen, gleiches Gehäuse + Pinout, zwar nur 
150mA max was aber für den STM32WLE5 an sich reichen sollte, dafür < 
300nA Eigenverbrauch ohne Last. Indem man das Board über die +/- 
Lötpunkte speist statt über USB sollte der USB-IC stromlos sein. Dann 
hätte man ein sehr sparsames und kompaktes MCU+LoRa-Board; was 
sparsameres dürfte schwierig zu finden sein.

Michael S. schrieb:
> also ich dachte daran diesen Aufbau (später) an einen Akku
> anzuschliessen, ich habe diesen parat

Mit diesem Riesen-Akku, und angenommen du sendest ca. 1x pro Minute mit 
mäßiger Sendeleistung, wird der STM32WL*5 einige Jahre laufen. Da würde 
ich eher eine Primärzelle nehmen, die hat noch viel mehr Kapazität, denn 
Aufladen lohnt sich bei diesen Zeitfenstern kaum (siehe Airtags, 
Autoschlüssel usw). Oder noch eine kleine Solarzelle hinzufügen...

Michael S. schrieb:
> ich würde dann auch das Ganze herunterstufen müssen
> auf 3.3V

Wenn du einfach eine einzelne Lithium-Zelle mit 3.7V nimmst, kannst du 
die direkt bei den üblichen Boards an den Spannungsregler anschließen, 
auch beim Wio-E5-mini-board.

Michael S. schrieb:
> @erlkoenig, also wenn du meinst dass hier der vorgeschlagene Cortex-M4
> vom Verbrauch her dem M0+ im nix nachsteht

Zumindest bei dieser Aufgabenstellung nicht. Wie gesagt sind die 
STM32WL*5 genau für solche Aufgaben durchoptimiert, besser optimiert 
als ST das auf Chip-Ebene gemacht hat kriegst du es nicht. Insbesondere 
nicht mit getrennten Chips für Funk & MCU.

Michael S. schrieb:
> Ich muss zugeben ich hatte vorher die KI befragt, und diese meinte M0+
> wäre  am "optimalsten"...

Lieber auf die Biologische Intelligenz vertrauen! Der Hauptvorteil vom 
Cortex-M0+ ist der Preis.
: Bearbeitet durch User
von Robert M. (r_mu)


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Niklas G. schrieb:
> Robert M. schrieb:
>> NordicRF-Basis
>
> Ist dann wieder weniger kompakt weil zwei Chips statt einem wie bei
> STM32WL*5

Das war nur exemplarisch. Dibt noch einen haufen anderer 
Entwicklungsplatinen bei beiden und auch anderen. Vom STM32 gibts auch 
eine nucleo-Platine, die ist aber gleich ein Eck klobiger und hat 
vermutlich keinen Akku-Anschluss.

Die nrf sind recht sparsame M4 mit bluetooth-radio (angeblich auch in 
den apple airtags drin), so eine t-echo-lite platine hat ca. (40mm)² und 
alles drauf was man da braucht, inkl. pin-header für GPS und Sensoren 
und 1-Zell Akku.


Ich sprech nur für mich, aber ich würd mir für ein Exemplar eines 
Knotens so ein Gefrickel nicht antun. Wobei da meine Hemmschwelle was 
selber zu machen recht niedrig ist.

2-Zell-Akku ist auch bissl overkill für sowas, ein Linear-Regler verbrät 
den Inhalt der zweiten Zelle einfach komplett, und ein Schaltregler hat 
schnell mal (viel) mehr Eigenverbrauch als der Standby des µC.
: Bearbeitet durch User
von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Robert M. schrieb:
> Ich sprech nur für mich, aber ich würd mir für ein Exemplar eines
> Knotens so ein gefrickel nicht antun.

Beim Wio-E5 mini board den LDO zu tauschen find ich jetzt nicht so 
schlimm, und ist anfangs zum Entwickeln & Testen auch erstmal nicht 
nötig. Ladeschaltung braucht's nichts wenn man eine Primärzelle nimmt.

Robert M. schrieb:
> und ein Schaltregler hat
> schnell mal (viel) mehr Eigenverbrauch als der Standby des µC.

Es gibt ein paar Schaltregler mit extrem geringem Verbrauch die für 
genau solche Anwendungen gemacht sind, das aufzubauen ist dann aber 
Aufwand.
: Bearbeitet durch User
von Veit D. (devil-elec)


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@ TO
Schau dich einmal bei den XIAO Boards um.
https://www.seeedstudio.com/XIAO-Dev-Boards-c-2477.html?
von Rainer W. (rawi)


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Michael S. schrieb:
> also ich dachte daran diesen Aufbau (später) an einen Akku
> anzuschliessen, ich habe diesen parat
> 
https://de.aliexpress.com/item/1005010142445384.html?spm=a2g0o.productlist.main.1.44beQ1UxQ1UxKZ&algo_pvid=27ebf086-aae8-4e2d-b3b...

Deine "mehrseitige" Lebensgeschichte interessiert nicht. Lass sie 
einfach weg.
https://de.aliexpress.com/item/1005010142445384.html
: Bearbeitet durch User
von G. K. (zumsel)


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Michael S. schrieb:
> Hallo,
>
> ich experimentiere gerade mit dem Nucleos STM32F4* Board rum.
> Ich wollte mir aber etwas kleineres/simpleres holen, eventuell auf der
> Basis von STM32U031K8U3. Also es geht drum bloss ein Tx/Rx Modul (Lora)
> dran zu bauen und einen simplen [Vcc/Gnd/DIO] Sensor. Hat jemand was
> online gesehen gehabt ?

Such dir was aus:

https://de.aliexpress.com/w/wholesale-weactstudio-stm32.html
https://de.aliexpress.com/w/wholesale-weactstudio.html
https://github.com/WeActStudio?tab=repositories
von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Michael S. schrieb:
> hmm, ich bin mir net sicher, dass das paaasen würde, da fehlen ja sogat
> die Mosi/Miso Ausgänge und nur 14 Pins :-/ I am not sure or maybe
> missing something ...

Die heißen dort Sercom, und davon hat er drei Stück.  Natürlich kannst 
du die bei 14 Pins nicht alle als 4-wire SPI benutzen :-), aber eine 
4-wire SPI und eine UART sind ja gerade mal 6 Pins.
von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite



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Sö, ich hab mal ein paar Messungen gemacht:

- Wio-E5-LE mini Dev Board, basierend auf Wio-E5-LE Modul mit STM32WLE5 
(Cortex-M4)
- Versorgung über die +/- Lötpunkte, eingespeist 3.5V vom Labornetzteil
- Verlauf des Stromverbrauchs per nRF-PPK2 gemessen, am "+" Eingang 
(d.h. vor dem LDO)
- Simples Beispielprogramm welches einmal pro Sekunde ein kurzes 
Datenpaket sendet
- Modulation FSK statt LoRa (hatte da gerade einen Code + Gegenstelle 
griffbereit)
- Sendeleistung 5 dBm auf 869.850 MHz, 50 kbps, Fdev = 100 kHz
- Sendedauer ca. 5ms, gesamte Wach-Zeit der MCU ca. 10ms
- Den Rest der Zeit ist der MCU im "STOP2" -Mode
- CPU läuft mit internem RC-Oszillator MSI bei 16 MHz mit MSIPLLEN 
eingeschaltet

Messergebnisse:
- Wie vermutet verbraucht der LDO den meisten Strom. Im STOP2-Mode ist 
der Verbrauch auf der "+" Leitung ca 73µA. Das sind ca. 20µA mehr als 
erwartet, der MCU kann im STOP2 auf ca 2µA runter; eventuell geht auf 
dem Board woanders noch was verloren, oder der LDO hält die 
Spezifikation nicht ein
- Die Spannung hinter dem LDO direkt auf 3V3 einzuspeisen bringt leider 
nichts, dann fließt ein recht großer Strom rückwärts in den LDO
- Ein Datenpaket zu senden verbraucht ca. 50µC an Ladung
- Der Durchschnittsverbrauch ist dann bei ca. 123µA

Daraus kann man errechnen:

Board unmodifiziert, Versorgung über +/- Lötpunkte:
- 1000mAh LiPo -Zelle, sekündlich ein Paket senden ⇒ Akkulebensdauer 
knapp 1 Jahr
- 1000mAh LiPo, minütlich senden ⇒ 1,5 Jahre
- 2x Energizer "E91" AA Zellen in Reihe (angenommen je 3000 mAh), 
sekündlich ein Paket senden ⇒ 2 Jahre
- 2x AA, minütlich ein Paket senden ⇒ 4 Jahre

Bei den AA-Zellen kann man nicht die gesamte Kapazität nutzen aufgrund 
der Dropout-Voltage des LDO - Minimalspannung der MCU ist 1.8V, das 
untere Limit pro Zelle wäre also ≥ 1V.

Wenn man den LDO ersetzt durch ein Exemplar mit Eigenverbrauch ≤ 1µA 
(TPS7A02?):
- 1000mAh LiPo, sekündlich ein Paket senden ⇒ 2 Jahre
- 1000mAh LiPo, minütlich senden ⇒ 30 Jahre

LDO ganz entfernt und MCU direkt an die Batterien:
- 2x AA, sekündlich ein Paket senden ⇒ 6 Jahre
- 2x AA, minütlich ein Paket senden ⇒ 89 Jahre

Spätestens ab den zweistelligen Jahreszahlen wird es natürlich absurd, 
die Selbstentladung der Zellen ist höher.
Mit Supercap + 6s -Solarmodul + Shuntregler 3.3V würde es ewig halten.

Die Software ist noch nicht besonders optimiert, durch Nutzung der 
niedrigeren LowPower-Modi würde man für den MCU auf < 1µA kommen was 
aber mit dem ineffizienten LDO erstmal nichts bringt. Der Prozessor geht 
übrigens während des Sendens schon wieder in den STOP2 und wacht am Ende 
des Pakets noch einmal kurz auf. Ich vermute der kurze Peak am Anfang 
kommt durch das Hochfahren des Funkmoduls und das kurz darauf folgende 
Betreten des STOP2 durch die CPU; wenn dann das eigentliche Senden 
beginnt steigt der Verbrauch aufs Maximum. Am Ende des Pakets geschieht 
das Herunterfahren der Funkmoduls und Aufwachen der CPU gleichzeitig 
sodass das Diagramm da ziemlich glatt ist. Das bedeutet auch dass der 
Verbrauch der CPU ziemlich egal ist, weil die die meiste Zeit 
spannungsfrei ist und der größte Teil der Energie abgestrahlt wird 
(ausgenommen den Verbrauch des LDO).

Vielleicht trenn ich bei Gelegenheit mal den LDO ab und versorge nur den 
blanken MCU extern und messe den Verbrauch. Ich glaub ich hab irgendwo 
noch ein paar effizientere LDOs rumliegen...
: Bearbeitet durch User
von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


Angehängte Dateien:

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Noch eine paar mehr Messungen:

Ich habe mal den LDO U2 (AP2112K) ausgelötet und den MCU direkt über den 
3.3V-Pin per Labornetzteil versorgt. Damit komme ich auf die erwarteten 
ca. 2µA im STOP2 Mode.

Dann habe ich stattdessen einen TPS7A0233DBVR eingelötet der sich 
tatsächlich zufällig in der Wunderkiste befand, 5V über die +/- 
Lötpunkte eingespeist, und einen Verbrauch von ca. 60µA gemessen - viel 
zu hoch!

Auf Verdacht habe ich dann die Diode D10 (MBR130LSFT1) ausgelötet und 
siehe da, der Verbrauch auf 5V waren dann nur noch ca. 2,5µA. Der 
Reverse Current der Diode scheint offenbar deutlich über dem "Typical" 
Wert aus dem Datasheet zu liegen, aber noch unter dem Maximum...

Also gibt es folgende Möglichkeiten:
- Unmodifiziertes Board über +/- Lötpunkte mit LiPo versorgen und mit 
ca. 70µA Sleep-Strom leben
- LDO ganz entfernen, Board über 3.3V-Pin mit 2xAA Batterie versorgen, 
Sleep-Strom dann 2µA
- LDO durch TPS7A0233DBVR o.ä. ersetzen, D10 auslöten, Board über +/- 
Lötpunkte von LiPo versorgen, Sleep-Strom dann 2,5µA
  - Wenn man dann trotzdem noch per USB versorgen können möchte muss man 
D10 durch ein Exemplar mit geringerem Reverse Current ersetzen
- Eigenes Board mit Wio-E5-LE basteln ;-)

Mit Varianten 2 & 3 erzielt man dann die zuvor berechneten ziemlich 
langen Laufzeiten.

IMO macht es wenig Sinn für solche Anwendungen Akkus zu nutzen, der 
Aufwand und Kosten alle paar Jahre den Akku zu laden übersteigt den 
eines Batterietauschs. Akku-Schutzschaltung und Ladeschaltung bedeuten 
ebenfalls zusätzlichen Aufwand, und ich vermute die Umweltauswirkungen 
sind aufgrund dieses Zusatzaufwands ebenfalls schlechter. LiPo-Akkus 
sind bei gleicher Kapazität größer&schwerer als Primärzellen, haben eine 
größere Selbstentladung und größere Feuergefahr.

Am Einfachsten also Variante 2 - LDO raus, 2xAA dran, fertig mit 
Laufzeit von vielen Jahren.
von Bauform B. (bauformb)


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Michael S. schrieb:
> Das Selbstverlöten des mini MCU kriege ich wahrscheinlich derzeit net
> hin :(

Niklas G. schrieb:
> Das Wio-E5 Modul kriegt man vielleicht sogar von Hand verlötet -

1.27 mm Pin-Abstand und Halblöcher am Rand zur Lötspitzen-Zentrierung ;) 
Das schaffst du!

> interessant ist dann wie man das mit der Antennenanpassung etc. macht 😉

Wer Eagle bedienen kann, kopiert "LoRa-E5 mini v1.0.brd" und "LoRa-E5 
mini v1.0.sch" und baut nur die linke Hälfte um.

Eine eigene Platine lohnt sich doch doppelt, der Sensor muss ja auch 
untergebracht werden und braucht wohl auch ein paar passive Bauteile.
von Jens K. (jensky)


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Frank K. schrieb:
> Wenn Du nur was kleines ARMiges suchst, wäre vielleicht das hier
> passend:
> https://www.microchip.com/en-us/product/ATSAMD11C14
> Das ist 1.27mm Raster, das solltest Du löten können.
>
> fchk

Der hat 14 Pins, das wäre dann 14-ARMig?
von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Bauform B. schrieb:
> 1.27 mm Pin-Abstand und Halblöcher am Rand zur Lötspitzen-Zentrierung ;)
> Das schaffst du!

Ermutigt durch deine Worte habe ich es ausprobiert und das Wio-E5 selbst 
verlötet, siehe separaten Thread:

Beitrag "Minimal-LoRa-Sensornode mit Wio-E5-LE (STM32WLE5)"
von Michael S. (michaelsmith)


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Niklas G. schrieb:
> Noch eine paar mehr Messungen:
>
> Ich habe mal den LDO U2 (AP2112K) ausgelötet und den MCU direkt über den
> 3.3V-Pin per Labornetzteil versorgt. Damit komme ich auf die erwarteten
> ca. 2µA im STOP2 Mode.

Mensch, nice, hast dir wirklich Gedanken gemacht (hab auch deinen Thread 
durchgelesen). Ich hab mir währenddessen so ein M0+ Board vom Ali 
besorgt gehabt (da recht günstig) um den zweiten Slave aufzusetzen. 
Abgesehen von der SW, auf der HW Seite bring hier aufm Board 
wahrscheinlich derzeit eine low power Optimierung  nicht viel. Das wäre 
ein Long-Runner Thema.


> - LDO ganz entfernen, Board über 3.3V-Pin mit 2xAA Batterie versorgen,
> Sleep-Strom dann 2µA

das heisst, theoretisch könnte ich jetzt direkt hingehen und einfach 
2xAA in Reihe nehmen (1,5 +1,5 = 3v ??) und mein Board mit der 
notwendigen Spannung versorgen... also für den Anfang.

VG
von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Michael S. schrieb:
> auf der HW Seite bring hier aufm Board
> wahrscheinlich derzeit eine low power Optimierung  nicht viel.

Kommt drauf an wie das Ali-Board so aufgebaut ist, da können 
Größenordnungen zwischen solchen Boards liegen. Wenn es eine Power-LED 
hat wie so viele Boards, wird die alleine schon das 1000-fache von 
meinem Testaufbau verschlucken. Musst du mal messen.

Michael S. schrieb:
> das heisst, theoretisch könnte ich jetzt direkt hingehen und einfach
> 2xAA in Reihe nehmen (1,5 +1,5 = 3v ??) und mein Board mit der
> notwendigen Spannung versorgen...

Kommt auf dein Board an... Das Wio-E5(-LE) mini dev Board (mit LDO 
entfernt), oder das blanke Wio-E5(-LE), ja.

Michael S. schrieb:
> für den Anfang.

Für den Anfang überhaupt erstmal den Stromverbrauch messen...
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