Dies ist kleines Minimal-Beispiel für die Implementation eines simplen Low-Power Sensornode mit LoRa auf Basis des seeed studio Wio-E5-LE-Moduls (STM32WLE5). Aus diesem Thread ausgekoppelt: Beitrag "Re: Wo minimal board für ARM ( z.B. STM32U031K8U3) holen" Quellcode und mehr Details: https://github.com/Erlkoenig90/WioE5-Demo Das Beispiel demonstriert wie mit dem Wio-E5 mit nur einem einzigen Chip und minimalen externen Bauteilen ein vollständiger Funksensor mit extrem niedrigem Stromverbrauch gebaut werden kann. Das Beispiel misst alle 10 Sekunden die Betriebsspannung und innere Temperatur des Controllers und sendet diese als LoRa-Datenpaket ab. Es ergibt sich ein Durchschnittsverbrauch von ca. 13µA, der z.B. bei einer CR2032 2 Jahre Laufzeit ermöglicht. Das funktioniert sogar ohne PCB: Das Modul kopfüber auf die Rückseite eines kleinen 4s-Solarmoduls geklebt, Drähte an die Pads gelötet, eine einfache Helix-Antenne über ein Stückchen RG-174 angebunden, 2 Kondensatoren zur Stabilisierung der Spannungsversorgung, eine Diode gegen Rückstrom durch die Solarzelle, eine TVS-Diode, ein Pinheader für SWD - fertig! Man kann aber auch das fertige Wio-E5-LE mini Dev Board von seeed studio verwenden.
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Schönes Projekt! Als Vorschlag für's nächste Projekt: Ich lerne richtige Lötstellen zu machen.
Helmut -. schrieb: > Schönes Projekt! Als Vorschlag für's nächste Projekt: Ich lerne > richtige > Lötstellen zu machen. Kannst ja vorbeikommen und es demonstrieren.
Niklas G. schrieb: > bei einer > CR2032 2 Jahre Laufzeit ermöglicht. Bricht die beim Senden nicht gleich zusammen?
Frank D. schrieb: > Niklas G. schrieb: >> bei einer >> CR2032 2 Jahre Laufzeit ermöglicht. > > Bricht die beim Senden nicht gleich zusammen? Kann man durch Li-Ion-Kondensator stützen.
Frank D. schrieb: > Bricht die beim Senden nicht gleich zusammen? Hab ich jetzt nicht ausführlich mit Alterung etc. getestet, weil aber auch die Peaks so niedrig sind (< 12mA) und ein großer Kondensator parallel ist müsste es recht gut gehen. Außer man dreht die Sendeleistung hoch... Mit einer neuen CR2032 klappt's jedenfalls wunderbar 😉
Niklas G. schrieb: > Kannst ja vorbeikommen und es demonstrieren. Wohin? Gibt doch genug Youtube-Videos. Ich hab's nach folgender Methode gelernt: Man schneide 120 10cm lange Stücke eines blanken Kupferdrahtes ab. Dann löte man je 20 Stücke zu einem Gitter mit 1cm Drahtabstand. Und diese 6 Gitter werden zu einem Würfel gelötet. Und wenn dem Meister eine Lötstelle nicht gefallen hat, ist seine Hand rein zufällig an den Würfel gekommen und hat ihn platt gedrückt. Da lernt man schnell, wie saubere Lötstellen aussehen.
Helmut -. schrieb: > Wohin München. Helmut -. schrieb: > Und diese 6 Gitter werden zu einem Würfel gelötet. Und wie sendet das dann LoRa-Datenpakete ab? Groben blanken Kupferdraht, ohne hitzeempfindliche Kunststoffteile in der Nähe, noch dazu vermutlich mit verbleitem Lot, kann jeder schön verlöten. Unter dem Mikroskop einzelne SMD-Komponenten fliegend zu verlöten ohne sie zu grillen ist eine ganz andere Hausnummer. Kannst ja mal zeigen wie das bei dir aussieht.
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Niklas G. schrieb: > Groben blanken Kupferdraht, ohne hitzeempfindliche Kunststoffteile in > der Nähe, noch dazu vermutlich mit verbleitem Lot, kann jeder schön > verlöten. Ich hab einen guten Freund, der würde das WIG-Schweißen. Weichlöten ist nicht sein Talent, sähe nach Murks aus.
H. H. schrieb: > Ich hab einen guten Freund, der würde das WIG-Schweißen. Wenn's gut verschweißt ist kann der Meister das auch nicht mehr so einfach platt drücken. Für bessere Ergebnisse Stahl statt Kupfer nehmen und schräge Drähte zur Stabilisierung hinzufügen.
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Ist nur eine Frage des Flussmittels, damit man keine kalten Lötstellen produziert.
Helmut -. schrieb: > kalten Lötstellen Wie bei K3? Auf einem PCB, noch dazu mit haardünen Traces und ohne Masseflächen und ohne Bauteile mit großer Wärmekapazität ist das ja auch einfach. Also wenn das die Referenz ist... Ich hab immerhin die Flussmittelreste am Ende noch abgewaschen...
Niklas G. schrieb: > Also wenn das die Referenz ist... Ich hab immerhin die > Flussmittelreste am Ende noch abgewaschen... Wozu denn? Schon mal was von "No Clean" Flussmittel gehört? Niklas G. schrieb: > Auf einem PCB, noch dazu mit haardünen Traces und ohne Masseflächen und > ohne Bauteile mit großer Wärmekapazität ist das ja auch einfach. Wenn das dein Problem ist, nimm doch einfach eine grössere Spitze und höhere Temperatur. Ich verwende gerne meine 3.2mm-Brate bei 350°C. Das klappt wunderbar, wenn man kurz lötet. Und der Flussmittelstift liegt immer daneben.
Helmut -. schrieb: > Wozu denn? Weil's dann so aussieht wie auf deinem Foto. Und da wir ja hier bei Stilkritik sind... Helmut -. schrieb: > Ich verwende gerne meine 3.2mm-Brate bei 350°C. Die 3.2mm Spitze erhitzt dann nur das eine 1mm breite Pad des Moduls, und nicht das 0.25mm entferne nächste Pad und den darauf balancierenden SMD-Kondensator? Helmut -. schrieb: > Und der Flussmittelstift liegt immer daneben. Daneben liegen reicht meiner Erfahrung nach nicht. Ist ja kein Informationsflussmittel.
Helmut -. schrieb: > Wozu denn? Schon mal was von "No Clean" Flussmittel gehört? Damit es vernünftig aussieht. "No Clean" bedeutet nur, dass die Reste nicht die Leiterbahnen anfressen.
Rainer W. schrieb: > Damit es vernünftig aussieht. Ah, und Flussmittelreste können auch Leckströme leiten, ungünstig für Low-Power Anwendungen.
Niklas G. schrieb: > Dies ist kleines Minimal-Beispiel für die Implementation eines simplen > Low-Power Sensornode mit LoRa auf Basis des seeed studio > Wio-E5-LE-Moduls (STM32WLE5). Schönes Projekt. Ein gezeichneter Schaltplan (statt Prosa) wäre noch gut. Mir ist der Sinn und Anschluss der Solarzelle nicht klar. Helmut -. schrieb: > Ist nur eine Frage des Flussmittels, damit man keine kalten Lötstellen > produziert. Die Lötstellen würden dir unsere Damen aus der Platinenfertigung um die Ohren hauen: Viel zu viel Lötzinn. Es kommt auch auf die Dauer der Lötung an. Nicht jedes Flussmittel ist ewig vorhanden. Das verdampft nämlich auch dabei.
Rahul D. schrieb: > Mir ist der Sinn und Anschluss der Solarzelle nicht klar. Stromversorgung. Solarzelle -> Kondensator -> Modul
Beitrag #8073349 wurde vom Autor gelöscht.
Rahul D. schrieb: > Helmut -. schrieb: >> Ist nur eine Frage des Flussmittels, damit man keine kalten Lötstellen >> produziert. > Die Lötstellen würden dir unsere Damen aus der Platinenfertigung um die > Ohren hauen: Viel zu viel Lötzinn. Ich weiss, nicht optimal, aber immer noch besser als das Gebrate des TO!
Helmut -. schrieb: > Ich weiss, nicht optimal, aber immer noch besser als das Gebrate des TO! Nicht wirklich. Das hat was von Steinen und Leuten in Glashäusern. Das Produkt des TO fällt doch auch eher unter die Kategorie "Beitrag "Quick&dirty - schnelle Problemlösungen selbst gebaut";
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Rahul D. schrieb: > Schönes Projekt Danke! Rahul D. schrieb: > Ein gezeichneter Schaltplan (statt Prosa) wäre noch gut Hier ist das hoch komplexe Kunstwerk. Rahul D. schrieb: > Mir ist der Sinn und Anschluss der Solarzelle nicht klar. Die Solarzelle versorgt die Schaltung. Das Modul hat 4 Zellen in Reihe, die habe ich über eine Diode an VCC angeschlossen. Die Diode war aber keine gute Wahl, zu hoher Rückwärtsstrom, muss mal schauen ob sich in der Wunderkiste was besseres findet.
Niklas G. schrieb: > Hier ist das hoch komplexe Kunstwerk. Mich hatte die Angabe bzgl. der CR2032 verwirrt. Beim zweite Mal lesen dann nicht mehr. Die Solarzelle stammt nicht zufällig aus einer LED-Gartenlatern?
Rahul D. schrieb: > Mich hatte die Angabe bzgl. der CR2032 verwirrt. Beim zweite Mal lesen > dann nicht mehr. Die CR2032 kann man statt der Solarzelle verwenden, oder mit einer zweiten Diode "parallel" schalten... Hab ja die Versorgung über den Jumper geführt, sodass ich den Vcc umstöpseln kann. Rahul D. schrieb: > Die Solarzelle stammt nicht zufällig aus einer LED-Gartenlatern? Nein, von Digikey ;-) Es ist eine KXOB201K04F-TR . Kann aber gut sein dass die auch in solchen Gartenlaternen drin ist. Mehr als 4 Zellen seriell sollte man wohl nicht nutzen ohne zusätzlichen Spannungsregler.
Rahul D. schrieb: > Mir ist der Sinn und Anschluss der Solarzelle nicht klar. PS: Das Solarpanel hat natürlich noch eine zweite wichtige Funktion: Es bildet die Groundplane für die Monopol-Antenne, daher auch der via Koax-Kabel + Pappe überbrückte Abstand zwischen Antenne und Panel. Und es fungiert als (mechanische) Basisplatte des ganzen Konstrukts 😉
Niklas G. schrieb: > Die Diode war aber > keine gute Wahl, zu hoher Rückwärtsstrom, Haben Schottky-Dioden leider so an sich. Viel besser sind in dieser Hinsicht normale Si-Kleinsignaldioden wie [1N|LL]4148, allerdings auf Kosten des etwas höheren Vorwärtsspannungsabfalls. Möglicherweise würde sich daher hier eine "ideale Diode" lohnen: https://www.nexperia.com/products/analog-logic-ics/power-management/power-protection/ideal-diodes
Johannes F. schrieb: > Haben Schottky-Dioden leider so an sich. Ja richtig, habe gerade nichts besseres da. Ideale Diode ist eigentlich sogar übertrieben; die Diode muss gar nicht besonders effizient sein, da ja sowieso nur ein sehr geringer Strom fließt. Habe mal die Body-Diode eines MOSFET zweckentfremdet, das war gar nicht so schlecht. Allerdings ist das Solarpanel auch keine allzu gute Wahl, bei schlechterem Licht ist die Spannung zu gering. Offenbar hat der MCU eine "Starthemmung" - wenn die Spannung unter 1.8V ist, verbraucht er relativ viel Strom, bis die Quelle stark genug ist die Spannung auf über 1.8V zu heben - dann startet die Firmware und betritt den STOP2 -Mode, und dann erst ist der Strom bei den 2µA. Bei schlechtem Licht kommt man so nie über die 1.8V, auch wenn die Leerlaufspannung des Panels eigentlich höher wäre. Panels mit mehr Zellen haben aber bei gutem Licht Leerlaufspannungen > 3.6V was zu hoch für den MCU ist. Vermutlich wäre aber ein Panel mit 7-10 Zellen + LDO + (ideale)Diode besser. Dann bräuchte es noch eine Lösung um erst einen Kondensator zu laden und erst wenn dieser > 1.8V hat den MCU zu versorgen - Reset hilft leider nicht, dann ist der Verbrauch ebenfalls hoch. Vielleicht würde ein LDO mit Under-Voltage-Lockout reichen. Oder direkt einen Boost-Converter nehmen, die schalten die Last typischerweise erst ein wenn genug Spannung da ist, und dann kann man auch eine Wunsch-Spannung von z.B. 2V einstellen. Die brauchen dann aber so viel Hühnerfutter dass man das nicht mehr so schön aufbauen kann 😉
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