Abweichungen vom Konzept:
Abweichend vom
vorgestellten Lösungsansatz aus dem Kapitel "Konzeptentwicklung"
wurden für die finale Lösung einige Änderungen vorgenommen. Diese
sind:
- statt des ursprünglich geplanten ESP32 Dev-Kit V4
wurde bei der Umsetzung ein Lolin32 lite verwendet. Hierbei handelt
es sich um ein ESP32-Entwicklungsboard, welches bereits ein
Akku-Lademodul (sowie die zugehörigen Batterieanschlüsse) und einen
3,3V Spannungsregler integriert hat. Die genannten Einzelbauteile
aus dem Konzept sind somit nicht mehr notwendig und die Spannung aus
dem Ausgang des 5V-Reglers kann direkt am Eingang des
Entwicklungsboards angelegt werden.
- es wurde ein
Spannungsteiler integriert, über welchen die Batteriespannung
angelegt wird (B+ zu B-). Durch das Auslesen dieser Spannung in der
Mitte des Spannungsteilers an einem Analog-Eingang des
ESP32-Entwicklungsboards kann der Batterieladestand ermittelt
werden. Die Berechnung hierzu ist im Kapitel "Software
Dokumentation" zu finden.
- es wurde ein OLED-Display
integriert, um den Batterieladestand und den BootCount (= Anzahl der
Wake-Ups) darzustellen. Dabei handelt es sich um ein monochromes
Display mit einer Bildschirmdiagonale von 0,96" und 128 x 64 Pixeln.
Dieses Display ist nur aktiv wenn der ESP32 selbst "wach" ist und
wird ausgeschaltet, wenn der ESP32 in den DeepSleep-Modus geht um
Energie zu sparen.
Gesamtaufbau
in Betrieb:
LED links zeigt Betriebszustand an (wach), LED rechts zeigt an, dass
Batterie geladen wird
Energieeffizienz des Systems
Um die Energieeffizienz des Systems zu ermitteln wurden
bei Betrieb des Gesamtsystems (d.h. ESP32 inkl. OLED,
Spannungsteiler etc.) einige Messungen durchgeführt. Die Messungen
wurden im Batteriebetrieb durchgeführt, d.h. ohne zusätzliche
externe Spannungsversorgung über den 5V Eingang des
Mikrocontrollers. Die Messung lieferte die folgenden Ergebnisse:
Deep-Sleep:
3,6 mA
In Betrieb:
ca. 42 mA
|
