ESP32 mit Batterie

  • Hallo Rene,

    habe mir eine andere Möglichkeit überlegt.

    Evtl. ist dieser Weg ja auch etwas für andere Nutzer Deines Forums oder Kanals.


    Das Problem : ESP32 wird wie in meinem Projekt extern mit 5 V versorgt. Gleichzeitig möchte man aber noch Änderungen am Programm machen ohne die externe Stromversorgung zu unterbrechen bzw. Drähte umzuklemmen.


    Nun habe ich zwei Möglichkeiten gefunden :


    1. Die Serielle Verbindung über ( so hab ich das in einem vorherigen Projekt gemacht Daten vom BME280 via ESP32 via RS232 auf PC mit Python 3.8.X visualisieren ) einen FTDI Adapter herzustellen um somit eine zweite serielle Schnittstelle zu bekommen. Diesen Weg kann man auch nutzen um den USB Anschluss auf dem ESP32 Board zu umgehen und über diese Verbindung den ESP zu programmieren.


    2. Die andere Möglichkeit ist eine WebREPL über Wlan herzustellen https://docs.micropython.org/e…/quickref.html#networking.

    Hier hat man nun auch die Möglichkeit einen File up und download über das Wlan zu machen.


    Gruß Frank.

  • Hallo Frank,


    leider weiss ich das auch nicht. Mein Board ist noch eine alte Version und da gab es F1 noch gar nicht.

    Es könnte aber gut sein, dass deine Vermutung richtig ist. Du kannst diese Vermutung mit 3 Messungen erhärten:


    - Widerstand zwischen den beiden Enden muss 0 Ohm sein

    - Von F1 zum 5V - Anschluss des USBs müssen es ebenfalls 0 Ohm sein

    - Im laufenden Betrieb muss die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Enden 0 V betragen.


    Falls das der Fall ist, kannst du eine Entfernung wagen.


    Gruss

    René

  • Hallo zusammen,


    habe eine Frage zum entfernen von F1 auf dem Heltecboard.

    Hallo Wolfgang,


    theoretisch kannst du 5V an den 5V Pin anlegen. Das ist aber nicht ganz ungefährlich, da der 5V - Pin direkt mit USB verbunden ist. Du musst also immer deine Batterie abklemmen, bevor du USB verwendest. 4.8 V würde ebenfalls reichen, da USB manchmal auch nicht mehr liefert. Wenn du sicher gehen möchtest, kannst du F1 unterbrechen. Dann erfolgt über USB keine Spannungsversorgung mehr.

    Bin mir nicht ganz sicher. Ist das F1 ? ESP32_Fuse.jpg


    Gruß Frank.

  • Hallo Wolfgang,


    normalerweise steuert man Motoren über einen H-Brücken - Chip an. Diese haben normalerweise zwei Stromversorgungen. Eine ist mit der Versorgung des Prozessors verbunden, die andere ist für den Motor. Ich habe auf meiner alten Webseite ein Beispiel mit einem Arduino und einem L293D. Durch Trennung der Stromversorgung von Logik und Motor kannst du dir manchen Ärger ersparen.


    https://www.hobbyelektroniker.ch/grundlagen/transistoren3/


    Gruss

    René

  • Hallo René und Frank,


    nochmals vielen Dank für die Tipps. Ich habe jetzt die vier (schon relativ alten) NiMH-AA Akkus an den 5V Pin angeschlossen. Nachdem die Antriebsmotoren nur gestottert haben weil die Spannung zu stark eingebrochen ist, habe ich es mit NiMH-C Akkus zum Laufen gebracht. Die sind allerdings zu gross uns schwer für das kleine Fahrzeug, und ausserdem ist auch hier die Spannung deutlich in die Knie gegangen. War wohl doch keine so gute Idee, die Motoren direkt an den ESP32 anzuschliessen. Na ja, so lernt man dazu. Ich habe jetzt vor, die Stromversorgung für die Motoren über zwei Transistoren laufen zu lassen, so dass der ESP32 nur noch das Steuersignal liefern muss. Da werde ich erst einmal eine Weile damit beschäftigt sein.

    Unabhängig davon werde ich mir auf jeden Fall auch noch einen 7805 beschaffen, damit mir die Möglichkeit mit einem 9V-Block auch noch offen steht.


    Gruß,

    Wolfgang

  • Hallo Wolfgang,


    theoretisch kannst du 5V an den 5V Pin anlegen. Das ist aber nicht ganz ungefährlich, da der 5V - Pin direkt mit USB verbunden ist. Du musst also immer deine Batterie abklemmen, bevor du USB verwendest. 4.8 V würde ebenfalls reichen, da USB manchmal auch nicht mehr liefert. Wenn du sicher gehen möchtest, kannst du F1 unterbrechen. Dann erfolgt über USB keine Spannungsversorgung mehr.


    Eine andere Möglichkeit wäre VBAT (Pin1 des Batteriesteckers). Der Spannungsregler U1 hätte sicher keine Probleme damit. Allerdings weiss ich nicht, wie U2 (die Ladeelektronik für den LiPo) reagiert. Reguläres Laden eines 4.8V - Akkus ist sicher nicht möglich. Es müsste abgeklärt werden, ob U2 Schaden nehmen könnte.


    Theoretisch könnten auch direkt 9V angelegt werden. U1 (CE6260) ist ein 3.3V - Regler, der mit 9V zurecht kommen sollte. Du wandelst dabei aber etwa 2/3 der Leistung in diesem Regler in Wärme um. Ich bin nicht sicher, ob du das ihm antun solltest.


    Fazit: JP1 ist für den Anschluss von 3.7V - LiPos gemacht. Damit sollte es keine Probleme geben. Bei allen anderen Varianten bist du etwas auf dich allein gestellt und musst experimentieren. Wenn du sicherstellen kannst, das BAT am TP4054 eine höhere Spannung haben darf als VCC, dann wäre der Anschluss an VBAT die optimale Lösung.


    Spannungsregler.png


    Gruss

    René

  • Ich denke der Einwand von René bezog sich auf den Anschluss der NiMh Akkus an den Batterieanschluss, der für LiPo Akkus ausgelegt ist. NiMh Akkus haben eine andere Ladecharakteristik und die Ladekontrolle dürfte dann nicht ordnungsgemäß funktionieren.


    Wenn du den ESP über den 5V oder 3,3V PIn und nicht über den Batterieanschluss mit Strom versorgst (also ohne Nutzung des Ladereglers), sollten auch NiMh Akkus kein Problem sein. Ob 4.8V an den 5V ausreichen wirst Du wohl ausprobieren müssen. Der interne Spannungsregler wird eine Mindestspannung brauchen, die auf jeden Fall über 3,3V (Vout + V-Dropout) liegt. Wie hoch diese Dropoutspannung beim Spannungsregler des ESP32 ist, weiß ich nicht. Ein Wert um die 0,7V dürfte aber nicht zu weit hergeholt sein.


    Auf keinen Fall darf an die anderen PINs (als dem 5V Pin) mehr als maximal 3,6V!

    Theoretisch sollten also auch 3 NiMh an den 3,3V Pin passen. Aber da ist dann kein Platz für Fehler.


    Gruß Kai

  • Hallo René und Frank,


    vielen Dank für die guten Tipps.

    Das mit dem Spannungsregler und dem direkten Einspeisen von 5V scheint mir eine praktikable Lösung zu sein. Aber wenn ich vier NiMH-Akkus in Reihe schalte, brauche ich mit den 4,8V nicht einmal einen Spannungsregler. Würde das funktionieren?

    Da ich mich mit meinem maschinenbäuerlichen Verstand mit Schaltplänen etwas schwer tue, möchte ich zur Sicherheit nochmal nachfragen: das Einspeisen der Spannung geschieht dann genau an dem 5V-Pin, der normalerweise als 5V-Ausgang verwendet wird. Verstehe ich das so richtig oder muss ich über den USB-Stecker einspeisen?


    Die grösseren Akkus werde ich also nicht an den Ladepins auf der Unterseite des Boards anschliessen. René hat ja seine Bedenken geäussert. Aber trotzdem eine Frage zu meinem Verständnis: was wäre daran eigentlich gefährlich? Die Spannungen sind doch die gleichen, und ein grösserer Akku hätte dann doch einfach eine längere Ladedauer zur Folge? Oder ist das zu einfach gedacht?


    Gruß,

    Wolfgang

  • Hallo Wolfgang,


    ja, es ist der kleine Stecker unten am Board. Welcher Anschluss Pin 2 ist, kannst du einfach mit einem Multimeter testen. Wenn der Widerstand zur Masse beinahe 0 Ohm beträgt, dann hast du Pin 2. Oder du kannst das Board an USB anschliessen und mit dem Multimeter die Spannung an den zwei Pins messen. Der Pluspol ist Pin 1.


    Die Ladeelektronik ist für kleine LiPos ausgelegt. Mit NiMH-Akkus oder 1900 mAh - Akkus würde ich da nicht experimentieren. Wenn du die Ladefunktion nicht unbedingt benötigst, kannst du, wie von Frank vorgeschlagen, eine höhere Spannung nehmen und mit einem Spannungsregler (z. Bsp. 7805) auf 5V bringen.


    Gruss

    René

  • Hallo René,


    vielen Dank für Deine Antwort.

    Aber bevor ich noch ein paar Fragen loswerden möchte, sollte ich vielleicht zunächst ein wenig ausholen: Vor einem knappen halben Jahr bin ich auf Deine Videos mit dem ESP32 gestossen, was mich gleich motiviert hat, aktiv mitzumachen. Und auch aus Deinen Arduino-Videos konnte ich unglaublich viel dazulernen, obwohl ich da schon ein wenig Erfahrung hatte. Ich habe verschiedene Bauteile gekauft und einige Experimente gemacht. Und so habe ich mich schliesslich daran gemacht, einen einfachen fahrenden Roboter (ohne Bausatz) zu basteln. Das Gerät ist inzwischen in seiner Minimalausführung fertig: zwei 360°-Servos als Antrieb, ein Servo, der einen Ultraschall-Distanzsensor trägt und ein Taster zum Aus- und Einschalten. Das Programm habe ich mit der Arduino-IDE geschrieben, weil ich mich mit C++ schon etwas mehr befasst habe als mit Python. Das ganze funktioniert auch schon, aber eben mit angestecktem USB-Kabel. Was die Batterie anbelangt, war ich wohl etwas zu blauäugig. Ich bin davon ausgegangen, dass ich wie beim Arduino auch eine höhere Spannung anschliessen kann, z.B. 9V. Aber das scheint ja nicht möglich zu sein. Also muss ich eine andere Lösung suchen. Vielleicht sollte ich noch erwähnen, dass ich bzgl. Elektronik eher Anfängerkenntnisse habe. Ich habe mal Maschinenbau studiert, aber das ist schon viele Jahre her, und inzwischen habe ich die gleiche Haarfarbe wie Du :-). Ich wohne auf der deutschen Bodenseeseite.

    Aber jetzt meine Fragen:

    - Die Pins 1 und 2 auf dem Schema sind vermutlich die Pins an dem zusätzlichen Stecker auf der Unterseite des Bords. Ich kann aber keine Beschriftung erkennen, die mir sagt, welcher Pin1 und welcher Pin2 ist. Gibt es da irgendwo eine Dokumentation?

    - Dann brauche ich auch noch einen Stecker, der passt. Ist das ein JST-SH Stecker?

    - Ich habe aus einem alten Handy einen Akku mit der Aufschrift 3.8 V Li-ion Battery 7.22 Wh 1900 mAh. Kann ich den auch verwenden?

    - Könnte ich auch drei AA NiMH-Akkus in Reihe mit 3.6 V verwenden oder passt das nicht zu der Ladeelektronik?


    Gruß,

    Wolfgang

  • Hallo Wolfgang,


    ich habe zwar kein neues Board hier, aber das Schema sagt eigentlich genug aus.


    Heltec_Akku.png


    Die Ladeelektronik für einen 3.7V LiPo - Akku ist bereits eingebaut. An Pin 1 wird der + - Pol des Akkus angeschlossen, Pin 2 geht zu Minus. Sobald das Board mit USB verbunden ist, wird der Akku aufgeladen. Wenn die Versorgung über USB wegfällt, versorgt der Akku das Board mit Spannung.


    Gruss

    René

  • Hallo,

    ich möchte meinen ESP32 (Heltec neu) mit einer Batterie versorgen, bin mir aber unsicher, welche Pins ich verwenden kann und welche Spannungen möglich sind. Kann mir da jemand weiterhelfen?


    Gruß,

    Wolfgang