extrem sparsamer Microcontroller gesucht

[021aet04]

Ich würde direkt nach dem Schlitz eine LS anbringen bzw wenn die LS verschmutzen kann etwas anderes (kap. Sensor, ind. Sensor mit Betätiger, Mikroschalter,...). Somit kann man erkennen wenn die Post ganz, aber auch halb (wie bei deneinem Zeitungsausträgern üblich) eingeworfen wurde. Du könntest das auch mit dem Öffnen des Schlitzes koppeln.

Am Schlitz einen Mikroschalter, wenn dieser schaltet den uC aufwecken, Sensor einschalten und Messung starten. Wurde der Sensor betätigt ist Post vorhanden. Wird der Schlitz wieder geschlossen bzw nach einer Zeit, uC schlafen legen und Sensor abschalten. Als Funkmodul würde ich eher kein WLAN o.Ä. verwenden, da das relativ viel Strom verbraucht. Ich würde z.b. ein RFM12,... nehmen und in der Wohnung den Empfänger, der immer am Netz hängt, von da kannst du dann mit WLAN weiter gehen. Als Energiequelle Solarzelle mit kleinem Akku bzw Kondensator. Wenn du ein Funkmodul (RFM12,...) verwendest könntest du das auch abschalten um Strom zu sparen.

MfG Hannes

[Kazuya91]

Danke für die Antworten!

Ich merke dass euch ein paar Infos fehlen (mein Fehler), weil ich nicht genau ins Detail gegangen bin. Der Briefkasten ist nicht für mich sondern für die Professoren an der Uni. Jeder Prof hat einen Briefkasten die von der Bauart alle identisch sind. Sie kriegen ab und zu Post. Nun sind die Professoren verpflichtet diesen Briefkasten regelmäßig, wenn nicht sogar täglich zu checken. Dafür müssen sie teilweise über den ganzen Campus laufen. Manchmal ist der Briefkasten aber leer und die ganze Zeit ist umsonst draufgegangen. Daher der Gedanke, den Briefkasten mit einem Microcontroller auszustatten der das erkennt.

Wichtig ist, dass die Professoren nicht direkt wissen müssen ob ein Brief eingeworfen wurde. Es ist also keine Interrupt mit einer Lichtschranke notwendig... Die Briefe werden immer bis 12 Uhr mittag eingeworfen. Später nicht mehr. Es sind äußerst selten eilige Briefe, die kommen aber trotzdem bis um 12 Uhr und es reicht auch wenn der Prof sie zwei Stunden später abholt. Außerdem soll erkannt werden, ob es nur ein kleiner Zettel ist, oder ein großer Brief. Das ist auch eine Anforderung. Daher die Distanzsensoren die verteilt sind worauf der Brief dann liegt. Sind 4 Distanzsensoren verdeckt, ist es ein mittlerer Brief. Ist nur einer verdeckt, ist es ein kleiner Notizzettel.

Es reicht also wenn der Microcontroller einmal zu einer bestimmten Uhrzeit, sagen wir 13 Uhr, kurz vom Deep Sleep aufwacht, registriert dass was eingeworfen wurde, eine Nachricht schickt und wieder schläft. Wenn der Professor den Akku nur einmal im Semester (6 Monate) besser sogar nur einmal im Jahr (2 Semester) tauschen muss reicht das dicke aus.

Es ist schon ein Prototyp da in der Uni der auch schon funktioniert, aber es soll eine Webanwendung und eine App dazu geschrieben werden wo man einige Sachen einstellen kann. Ich wurde aber noch gebeten mich mit der Elektronik zu beschäftigen ob man das nicht vom Stromverbrauch her weiter optimieren kann. Da der µC zu 99% der Zeit schläft ist ein sparsamer Deep Sleep wichtig. An andere Technologien wie 6Lowpan oder Zigbee hab ich auch schon in Betracht gezogen, aber da braucht man Gateways und Development Kits. Bei 5 Sekunden oder weniger die der µC an ist um die Benachrichtigung zu senden reicht auch meiner Meinung nach WLAN aus. Damit sollte der Akku dann auch halten. Ich will aber das maximale rausholen (mit WLAN, bin aber dennoch offen).

So sieht der Prototyp gerade aus:



Für diejenigen die es nicht genau erkennen: Da ist eine Art Glasschicht (nicht richtiges Glas) dadrauf montiert ist der µC mit 6 IR-Distanzsensoren und einer WLAN Antenne. Darüber um das ganze Abzudecken ist noch eine Schicht. Das soll alles kompakt sein.

Ich hoffe die weiteren Infos helfen euch . Bin für weitere Vorschläge offen!

[oberallgeier]

.. Es reicht .. einmal zu einer bestimmten Uhrzeit .. kurz .. aufwacht .. Da der µC zu 99% der Zeit schläft .. 5 Sekunden oder weniger ..

Bei so rigiden Vorgaben die Du zur Energieeinsparung vorbringst habe ich gehofft, dass man als Student doch etwas genauer rechnet. Es sind 5 Sekunden in 24 Stunden knapp 99,995 % Ruhepause. Zwei Größenordnungen daneben gelten im technischen Bereich eher nicht als Schätzung, das ist einfach daneben . . . Hoffentlich sind da Deine Profs wesentlich duldsamer.

Die Sensoren im Prototyp dürften doch bei einem senkrecht stehenden Briefumschlag im Format DL haarscharf vorbeilinsen - bei genauer Ausrichtung . . . *ggg*

[021aet04]

Warum arbeitest du nicht mit Interrupt? Wenn du z.b. eine Woche keine Nachricht bekommst, könntest den uC die ganze Zeit schlafen lassen. Zur Sicherheit könntest du einmal pro Woche eine Nachricht senden um sicherzustellen das das System noch funktioniert.

MfG Hannes

[Kazuya91]

Wenn ich mit Interrupts arbeite, heißt das doch dass die Sensoren die ganze Zeit eingeschaltet sind oder nicht? Das saugt doch meiner meinung nach noch mehr Strom oder irre ich mich da?

[oberallgeier]

Tja, die Sache mit den Interrupts. Stand da nicht oben etwas dazu?

[Ceos]

@CEOS
Ansich finde ich den ESP32 verdammt gut. Das oben verlinkte Board von sparkfun hat alles was ich brauche. Hast du den ESP32 selbst?

Ja habe ich, daher meine Frage nach dem Warum noch weniger Strom verbrauchen ... reicht doch eigentlich auch so.

Mit Interrupts arbeiten ist an und für sich eine gute Idee (der Controller kann ja gemütlich in den Sleep gehen und warten), das Problem wie er schon anmerkte ist, dass die Sensoren aber mit Strom versorgt werden müssen.

Ohne deine bisherige Erfindung abschreiben zu müssen wäre eine Lösung mit dem ESP32 wohl die beste Option, allerdings müsstest du wie Peter schon anmerke entweder die Ekeltronik außerhalb des WLAN abschirmenden Briefkasten anbringen (kA ob du "hinter" den Briefkasten kommst und dann nur ein Loch für Drähtchen rein bohrst)

Idealer wäre allerdings die vorher schon beschriebene Lösung mit ein oder zwei Mikrotaster (einer am Boden und einer der beim Öffnen des Briefschlitz reagiert)

Die wären im unbetätigten Zustand offen und wenn der Taster ausgelöst wird, triggert der Taster einen external Interrupt, der die Elektronik aus dem Winterschlaf holt. Und dann prüft deine Elektronik einfach 5 mal hintereinander im Abstand von je 5 Sekunden ob der Taster noch immer geschlossen ist und schaltet ggf. die Stromversorgung des Taster ab um auch diesen unnötigen Stromverbrauch zu eliminieren, bis der Kasten geleert wird. Dazu könntest du noch eien 3ten (öffner) Taster benutzen der an der Tür hängt oder so, der schaltet die Versorgung deiner Sensor Taster dann einfach wieder scharf.