Deep Sleep 設定編

電池式の、省エネ版の回路検討してみました。

今回は、esp8266の
Depp Sleepモード (10 μA )を利用してみます。
Modem-Sleep / Light-Sleep　より、大幅に消費電力が低いようです。

電源： 単三　充電池の３本

動作概要：
1) 起動
2)センサ値測定、クラウド送信。
3) deep Sleep( スリープ処理 )
の繰り返し。電池残量が既定の電圧より下がると停止。

# 回路、Deep Sleep用
１６番( IO16), RST を結線しておきます。
*) その他は、通常(スリープなし)　と同様。

投入電源は、ニッケル水素 電池 3.6V (1.2 * 3) を、レギュレータで
3.3 V まで下げます。


# おまけ,　テスト用の電池(単三×３)
今回は安価な、充電池を使用しました。
充電池：1.2V ニッケル水素
１００均（ダイソーさま）で購入 , 各１本： 108円(税込み)
テストなどで、大目に使う場合も安価で助かります。




# ドライバ
ビルド：
 ESP8266 Arduino core : 2.2.0
 Arduino IDE: 1.6.5

DHT11 の場合、
Depp Sleep復帰時に、センサ取得失敗がありましたので
Loop内でリトライする仕様としています。

*) 当初は setup内で全て実装する予定でした。

	/*
	DHT11+ esp8266 (Deep Sleep)
	*/
	#include <ESP8266WiFi.h>
	#include <DHT.h>
	extern "C" {
	#include <user_interface.h>
	}
	#define DHTPIN 4 // what digital pin we're connected to
	#define DHTTYPE DHT11 // DHT 11
	DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
	// int mLedPin=5;
	const char* ssid = "";
	const char* password = "";
	const char* host = "api.thingspeak.com";
	String mAPI_KEY="";
	static uint32_t mTimerTmp;
	static uint32_t mTimerPost;
	String mTemp="";
	String mHum="";
	//
	void proc_http(String sTemp, String sHum){
	//Serial.print("connecting to ");
	//Serial.println(host);
	WiFiClient client;
	const int httpPort = 80;
	if (!client.connect(host, httpPort)) {
	Serial.println("connection failed");
	return;
	}
	String url = "/update?key="+ mAPI_KEY + "&field1="+ sTemp +"&field2=" + sHum;
	client.print(String("GET ") + url + " HTTP/1.1\r\n" +
	"Host: " + host + "\r\n" +
	"Connection: close\r\n\r\n");
	delay(10);
	int iSt=0;
	while(client.available()){
	String line = client.readStringUntil('\r');
	Serial.print(line);
	}
	}
	//
	void setup() {
	//pinMode(mLedPin, OUTPUT);
	Serial.begin( 9600 );
	Serial.println("#Start-setup");
	Serial.print("millis.Start: ");
	Serial.println(millis() );
	dht.begin();
	delay(10);
	Serial.println();
	Serial.println();
	Serial.print("Connecting to ");
	WiFi.begin(ssid, password);
	while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
	delay(500);
	Serial.print(".");
	}
	Serial.println("");
	Serial.println("WiFi connected");
	Serial.print("millis.Connected: ");
	Serial.println(millis() );
	// Serial.println("IP address: ");
	// Serial.println(WiFi.localIP());
	}
	//
	void loop() {
	delay( 100 );
	Serial.print("millis.Loop: ");
	Serial.println(millis() );
	if (millis() > 3000 ){
	//read-DHT
	float h = dht.readHumidity();
	float t = dht.readTemperature();
	if (isnan(h) || isnan(t) ) {
	Serial.println("Failed to read from DHT sensor!");
	return;
	}
	String sTmp=String(t);
	String sHum=String(h);
	Serial.print("sTmp=");
	Serial.print(sTmp);
	Serial.print(", Hum=");
	Serial.println(sHum);
	proc_http(sTmp , sHum);
	Serial.print("millis.SleepStart: ");
	Serial.println(millis() );
	ESP.deepSleep( 600 * 1000 * 1000);
	}
	}

view raw esp8266_sleepDHT_v4.ino hosted with ❤ by GitHub

==== update 2016/09/01 ====
DHT11センサで、Deep Sleep復帰時の測定時で
バラツキの大きい場合がありました。修正版で
Ｎ回連続測定、平均値計算処理を追加。

https://gist.github.com/kuc-arc-f/6ac62375066d4fc541ae56ee80138515

# まとめ
電力消費のテスト状況については、進展を更新したいと思います。

スリープ復帰時の、ルータ接続までの時間はバラツキがある感じでした、
スリープ間隔＝１０分　(600 sec)の場合、

実行時間。起動から、
1) ルータ接続、3 - 5 sec
2) センサ測定。HTTP送信　0.5 - 1.5 sec

小計 (1サイクル)= 4 -7sec

# 謝辞と、お礼
今回も多くのブログ記事、ライブラリ等参考にさせて頂きました。
感謝申し上げます。

http://qiita.com/exabugs/items/9edf9e2ba8f69800e4c5


# 関連のまとめ
IoT な電子工作まとめ
http://knaka0209.blogspot.jp/2015/11/iot-matome.html

========== update 2016/08/27 ==========
# 連続稼動時間の消費電力測定(途中経過)
電圧測定方法：テスタで、各電池１本ごとに手動測定。

# 2016/08/27更新
テスト５日目ですが、
約108 Hで、
昨年のスリープ無しテストの約７時間を大幅に超えて稼動中です。

*) 初期の、１本当たりの電圧が、メーカ表示値より少し超えていますが。
誤差の範囲としています。

========== update 2016/09/02  ==========
# 2016/09/02更新
連続稼動テスト 12日目 (約280H) で、
稼動中です。

# 電圧測定結果と、温湿ログ


========== update 2016/09/09  ==========
# [最終] 2016/09/09 更新
10分間隔( 600Sec )スリープ版
連続稼動テスト 18日 (約 410H) で停止しました。


# 終盤のログ

*) 安価の充電池で、スリープ間隔が短めに設定した関係もあり。
 予想より、短時間で電力不足となりました。
 次の条件の変更等でのテスト企画したいと思います。