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Beschreibung

Der Deep Sleep Modus ist quasi der Stromsparmodus eines ESP8266 Moduls. Hiermit habt Ihr die Möglichkeit, das ESP nach einer Aktion in den Deep Sleep zu versetzen. In der Regle wir der Deep Sleep verwendet um ein ESP Modul mit einem Akku oder Batterie zu betreiben.

 

Zusätzlich zeige ich Euch, wie Ihr den Stromverbrauch messen könnt, um damit dann die Batterielaufzeit zu berechnen.

Deep Sleep aktivieren

Am einfachsten ist es den Deep Sleep über ein ESPEasy Rules Set zu aktivieren.

 

  1. In den Bereich (siehe unten) kopieren.
  2. Speichern des Rules Set mit "Save"
on System#Boot do
      timerset,1,20
endon

on Rules#Timer=1 do
   deepsleep,3600
endon

Das Skript ist in 2 Bereiche unterteilt:

 

Bereich 1 "on System#Boot"

Dieser Bereich, wird direkt nach dem Booten ausgeführt. Dort wird ein Timer gestartet, welcher das ESP8266 Modul in 20 Sekunden in den Deep Sleep Modus versetzt. Wem das zu kurz oder zu lange dauert, kann den Wert natürlich anpassen.

 

Bereich 2 "on Rules#Timer"

Dieser Bereich wird nach 20 Sekunden aktiv. Die Zeile "deepsleep,3600" versetzt dann das ESP8266 Modul für 3600 Sekunden in den Stromsparmodus.

 

Der maximal Wert kann hier variieren. Der maximale Wert ist abhängig von der eingesetzten ESPEasy Version. Ältere Versionen  z.B. konnten hier nur max. 71 Minuten in Deep Sleep gesetzt werden. Das entspricht einen Wert von "4260". Neuere Versionen lassen schon Werte von > 10000 zu.

Deep Sleep aufwachen

Damit der Deep Sleep Modus verwendet werden kann, muss der GPIO16 mit dem RST Pin verbunden werden. Wenn diese beiden Pins nicht verbunden sind, kann das ESP Modul nach dem Deep Sleep nicht mehr aufwachen.

 

 

Bei den ESP-01S** Modulen muss die Hardware angepasst werden. Wie Ihr das machen müsst, habe ich hier beschrieben:

 

 

Hardwareanpassungen ESP-01x

 

Bei einem NodeMCU müssen nur die beiden Pins GPIO16 und RST mit einem Kabel verbunden werden.

Deep Sleep manuell beenden

Je nach Art des Sensors kann es vorkommen, dass der Deep Sleep manuell beendet werden muss.

 

Als Beispiel, habe ich hier einen Taster, welcher bei Betätigung der PINS GND und Reset verbinden. Durch das Drücken des Tasters, wird das ESP Modul neu gestartet.

Messaufbau

Für den Messaufbau habe ich folgende Hardware verwendet:

 

Zum Messen des Stromverbrauchs habe ich ein handelsübliches Messgerät verwendet. Zusätzlich, habe ich noch ein 5 Volt Netzteil verwendet. Da das ESP-01 Modul nur mit 3.3 bis max. 3.6 Volt betrieben werden darf, musst ich noch einen Spannungsteiler verwenden.

 

Hier habe ich den kompletten Messaufbau dargestellt.

Stromverbrauch

Alle gemessen Werte sind natürlich nur ca. Angaben. Es soll Euch nur verdeutlichen was die Änderungen ungefähr bewirken und wie Ihr ggf. die Batterielaufzeit für Euren Sensor berechnen bzw. verlängern könnt. Je nach eingesetztem ESP Modul kann es von Vorteil sein, die Power und die WIFI LED zu entfernen.

 

In der Tabelle könnt Ihr Ergebnisse eines ESP-01 Modules sehen. 

Beschreibung Stromverbrauch Weitere Informationen
Betrieb mit LEDs ca. 70 - 72 mA Dieser Wert entspricht ungefähr der Grundlast. Der Betriebsstrom ist von mehreren Faktoren abhängig. Ein ESP-01 Modul mit mehren Sensoren verbraucht natürlich mehr Storm.
Betrieb ohne LEDs ca. 70 - 72 mA Dieser Wert entspricht ungefähr der Grundlast. Die LEDs spielen hier keine große Rolle. Die Ersparnis je LED beträgt max. 0,4 mA.
Deep Sleep mit LEDs ca. 0,4 - 0,5 mA Im Deep Sleep benötigt das ESP-01 Modul sehr wenig Strom. Das Meiste hiervon, wird von der Power LED verbraucht..
Deep Sleep ohne LEDs ca. 0,01 bis 0,02 mA Nach dem Entfernen der LEDs benötigt das ESP-01 Modul nur noch sehr wenig Strom. Bei mir waren es konstante 0,018 mA.

 

Zusätzlich habe ich Euch noch eine Exceltabelle angehängt, in welcher Ihr die Laufzeit Eurer Sensoren selber berechnen könnt.

 

Diese Berechnung basiert auf einen Temperatursensor welcher alle 60 Minuten die Temperatur per WLAN an meinen FHEM Server sendet. Über die roten Werte könnt Ihr die Variablen festlegen um die Berechnung zu starten. Wichtig ist hier natürlich das Ihr realistische Werte eintragt. 

Betrieb mit eingebauten LEDs

 

1. Betrieb in Sekunden = Hier müsst Ihr messen wie lange das Modul in Betrieb ist, bis es in den Deep Sleep geht. Gemessen habe ich hier ca. 4,3 Sekunden. Daher habe ich den Wert auf 5 gesetzt.

2. Betrieb Verbrauch in mAh = Während des Betriebes habe ich den max. Strom gemessen. Dieser Wert war bei ca. 75 mA. 

 

3. Deep Sleep in Sekunden = Hier müsst Ihr die Sekunden eintragen, welche angeben wie lange das Modul im Deep Sleep Modus ist.

4. Deep Sleep Verbrauch in mAh = Stromverbrauch während des Deep Sleep.

 

5. Batterie Kapazität in mAh = Leider findet man kaum Hinweise wieviel Kapazität eine normale AA Batterie hat. Daher habe ich mal den Wert von ca. 1400 mAh angenommen.

6. Batterie Anzahl = Hier noch die Anzahl der Batterien angeben. Da das Modul mit 3,3 Volt betrieben werden muss, müsst Ihr mindestens zwei normale Batterien verwenden.

 

Als Ergebnis erhaltet Ihr dann die Laufzeit in Tagen und Monaten. Hier sind es ca. 232 Tage, bis das Modul seine Arbeit einstellt. Aktuell habe ich genau so ein Modul am Laufen. Der erste Satz Batterien wurde am 02.08.2020 eingelegt und läuft bis heute. Der Temperatursensor ist im Freien aufgebaut. Daher wär es nicht schlimm, wenn der die errechneten 232 Tage nicht erreicht, da die Batterien bei diesen kalten Temperaturen sicherlich nicht mehr soviel Kapazität liefern.

 

 

Betrieb ohne eingebauten LEDs

 

Den einzigen Wert den ich im Vergleich zu der oberen Berechnung geändert habe, ist der "Deep Sleep Verbrauch in mAh".

 

Den Wert von 0,067 mA wurde bei meinen Messungen ermittelt. 

 

Als Ergebnis erhalten wir ein fast dreimal so lange Laufzeit von 682 Tagen. Daran kann man sehen, dass das Entfernen der LEDs einen erheblichen Laufzeitgewinn bringt.

Download
Berechnung_Laufzeit.xlsx
Microsoft Excel Tabelle 10.9 KB

Änderungsprotokoll

Datum Beschreibung
09.12.2020
  • Erste Version
**

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Kommentare: 8
  • #1

    Reimund (Donnerstag, 18 Februar 2021 11:42)

    An einem Tag, wieiviel Mal wird denn da gemessen ?
    Wollte einen Temperatursensor im Wohnzimmer betreiben, der dann über FHEM die Heizung steuern kann, wenn eine bestimmte Temperatur erreicht worden ist.

  • #2

    Michael Winkler (Donnerstag, 18 Februar 2021 13:16)

    Das kommt darauf an wie hoch dein Deep Sleep gewählt wurde. Bei einem Deep Sleep von 60 Minuten kannst du pro Tag ach nur max. 24 Messungen machen. Je kleiner der Deep Sleep um so mehr Messungen sind möglich, aber auch der Stromverbraucht steigt dadurch dementsprechend.

  • #3

    Reimund (Donnerstag, 18 Februar 2021 14:06)

    An dem SP01 kann man doch gar nicht löten, so klein ist das.
    Verbraucht der Nodemcu genau so wenig Strom wie der SP01 ?

  • #4

    Reimund (Donnerstag, 18 Februar 2021 14:51)

    Habe gesehen ich habe den ESP01S. Dieser ist etwas anders aufgebaut als der ESP01 und auch Kleiner.

  • #5

    Reimund (Freitag, 30 April 2021 19:17)

    Hallo. kann mir bitte jemand 3-4 ESP01S verkaufen die schon modifiziert, also gelötet sind ?

  • #6

    Michael Winkler (Montag, 03 Mai 2021 09:34)

    Hi Reimund, schreib mich einfach mal über das Kontaktformular an.

  • #7

    Reimund (Dienstag, 04 Mai 2021 11:02)

    Man kann aber auch einen 3,7 Volt li Akku nehmen ? Denn die gibt es ja mit 2000mah und grösser

  • #8

    Peter Boelke (Montag, 16 Oktober 2023 22:01)

    Bei der aktuellen Version musste ich die Regeln (Rules) erst unter Tools->Advanced aktivieren.

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Danke, dass Du bis hierher gelesen hast! Über eine kleine Spende würde ich mich freuen.
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