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Arduino Discussion :

Firebeetle et RFM95


Sujet :

Arduino

  1. #1
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    Par défaut Firebeetle et RFM95
    Bonjour à tous,

    Je découvre cette discussion Consommation : comment améliorer l'autonomie ? qui m'intéresse au plus haut point, rencontrant quelques difficultés similaires à celles de cobra38.

    Ce qui m'amène:

    J'utilise un ESP32 FireBeetle (DFR0478) avec un module LoRa RFM95 (868MHz) en SPI. Je cherche à optimiser la consommation sur accu 18650 pour un système qui mesure l'humidité du sol par un capteur capacitif.
    J'envoie donc toutes les 2 heures une trame LoRa qui me remonte cette valeur en % d'humidité, ainsi que la tension de la batterie 18650. De l'autre côté, un ESP32 la reçoit et la publie sur une page web.

    En deep sleep, la consommation est de 103uA ce qui est pas mal mais pas suffisant pour la longévité attendue sur batterie.
    J'ai tenté d'appliquer la mise à l'état haut de SS et RST après Lora.end(); sans constater de changement. En revanche, lors du deep sleep, si je débranche DIO0, je tombe à 9uA (mieux que les specs du Firebeetle!!). C'est donc bien DIO0 qui est à l'origine de cette consommation.
    Je ne parviens pas à faire en sorte que cette broche, connectée en GPIO2 du Firebeetle, soit vraiment inactive en deep sleep. J'ai essayé d'autres broches que le GPIO2 mais c'est vraiment la seule avec laquelle le module LoRa fonctionne.

    Code : Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part
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    /*
    * Emetteur sur FireBeetle DFR0478 + LoRa RFM95
    * Soil moisture sensor sur ADC A3 (GPIO 35)
    * Tension batterie sur A0 (GPIO 36)
    * Commande Vcc soil sensor + Vcc module LoRa via MOSFET sur GPIO 12
    * Deep sleep timer
    * FF - mars 2023
    */
     
    // Libraries for LoRa module SX1276
    #include <SPI.h>
    #include <LoRa.h>
    #include <driver/rtc_io.h>
     
    // Soil moisture sensor
    #define soil 35
    // Constant for dry sensor
    const int DryValue = 2590;
    // Constant for wet sensor
    const int WetValue = 1430;
    // Variables for soil moisture
    int soilMoistureValue;
    int soilMoisturePercent;
     
    // (Vcc Soil + Vcc LoRa) enable pin
    const int Vccenable = 12;
     
    // Battery voltage
    const int vinput = 36;
    // Constant for voltage measurement
    int valueVolt = 0;
    float vbatt = 0.0;
     
    // Define the pins used by the LoRa transceiver module
    #define SCK 18
    #define MISO 19
    #define MOSI 23
    #define SS 5
    #define SS_GPIO_NUM GPIO_NUM_5
    #define RST 14
    #define RST_GPIO_NUM GPIO_NUM_14
    #define DIO0 2
     
    //433E6 for Asia
    //868E6 for Europe
    //915E6 for North America
    #define BAND 868E6 // For France
     
    // LoRa message variable
    String outgoing;
    // Addresses
    byte localAddress = 0xCC; // 204 in Decimal
    byte destination = 0xFF; // 255 in Decimal
    // Count of outgoing messages
    byte msgCount = 0;
    // Count of LoRa sent times
    byte lorasent;
     
     
    const uint64_t uS_TO_S_FACTOR = 1000000ull; /* Conversion factor for micro
    seconds to seconds */
    const uint64_t TIME_TO_SLEEP = 10ull; /* Time ESP32 will go to sleep (in
    seconds) */
    RTC_DATA_ATTR uint32_t bootCount = 0;
     
    void setup() {
    // Initialize Serial Monitor
    Serial.begin(115200);
    delay(500);
     
    // Switch Vcc on
    pinMode(Vccenable,OUTPUT);
    digitalWrite(Vccenable, HIGH);
    delay(1000);
     
    rtc_gpio_hold_dis(SS_GPIO_NUM);
    rtc_gpio_hold_dis(RST_GPIO_NUM);
     
    // Define soil analog pin mode + set ADC to use 12 bits
    pinMode(soil,INPUT);
    analogReadResolution(12);
     
    // Battery voltage reading
    valueVolt = analogRead(vinput);
    vbatt = (valueVolt * 3.3) / 4095.0;
     
    // SPI LoRa pins
    SPI.begin(SCK, MISO, MOSI, SS);
    // Setup LoRa transceiver module
    LoRa.setPins(SS, RST, DIO0);
    if (!LoRa.begin(BAND)) {
    Serial.println("Lancement de LoRa échoué");
    while (true); yield();
    }
    Serial.println("Initialisation LoRa OK !");
     
    // Get soil moisture value
    soilMoistureValue = analogRead(soil);
    // Determine soil moisture percentage value
    soilMoisturePercent = map(soilMoistureValue, DryValue, WetValue, 0, 100);
    // Keep values between 0 and 100
    soilMoisturePercent = constrain(soilMoisturePercent, 0, 100);
     
    // Increment boot number and print it every reboot
    ++bootCount;
    Serial.println("Boot number: " + String(bootCount));
     
    // Number of packets transmitted (default = 1)
    for(lorasent=0 ; lorasent<1 ; lorasent++)
    {
     
    outgoing = byte(destination) + String("*") + byte(localAddress) + String("!") + String(soilMoisturePercent) + String("/") + String(vbatt);
    // LoRa packet sent
    LoRa.beginPacket();
    LoRa.print(outgoing);
    LoRa.endPacket();
    delay(500);
    }
     
    msgCount++; // Increment message ID
    Serial.print("LoRa MESSAGE SENT: ");
    Serial.println(String(outgoing));
    Serial.println("destination: " + String("0x") + String(destination, HEX));
    Serial.println("localAddress: " + String("0x") + String(localAddress, HEX));
    Serial.println("Humidity: " + String(soilMoisturePercent) + String("%"));
    Serial.println("Battery: " + String(vbatt) + String("V"));
     
    // Configure the wake up source (Timer)
    esp_sleep_enable_timer_wakeup(TIME_TO_SLEEP * uS_TO_S_FACTOR);
     
    // Stop LoRa module before going to deep sleep
    LoRa.end();
    delay(600);
     
    // Set SS and RST before going to deep sleep
    digitalWrite(SS, HIGH);
    rtc_gpio_hold_en(SS_GPIO_NUM);
    digitalWrite(RST, HIGH);
    rtc_gpio_hold_en(RST_GPIO_NUM);
     
    // Disable Vcc (soil moisture sensor + LoRa module)
    digitalWrite(Vccenable, LOW);
    delay(500);
     
    // Start going to deep sleep
    Serial.println("Going to sleep now");
    Serial.flush();
    esp_deep_sleep_start();
    }
     
    void loop() {}
    Merci par avance pour votre aide

  2. #2
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    Salut à tous.

    touch_pad_intr_disable();

    Cordialement.
    Artemus24.
    @+
    Si vous êtes de mon aide, vous pouvez cliquer sur .
    Mon site : http://www.jcz.fr

  3. #3
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    Merci Artemus24, j'arrive à présent à 19uA en deep sleep. Un chouia plus que les 11uA annoncés par DFRobot mais on va pas chipoter !

  4. #4
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    c'est quand même 72% de plus... J'en connais qui sont en grève pour 5% de plus...

  5. #5
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    Par défaut
    Finalement la solution d'Artemus n'aura fonctionné qu'un temps ... Pas d'explication au phénomène, je n'ai rien touché ni au code ni au câblage et je me retrouve à présent avec de nouveau 100uA en deep sleep
    J'ai opté pour une solution plus radicale: un Mosfet N dans la liaison entre DIO0 du RFM95 et la pin 2 de l'ESP, commande de la gate avec un GPIO libre et passage à LOW avant le deep sleep. A présent la conso chute à 9uA !
    Ca ira bien comme ça, j'ai trop perdu de temps dans mon projet. Place au dessin du CI à présent !

  6. #6
    Modérateur

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    Bonjour,
    Il y a différents niveaux de sommeil dans l'ESP32, dont 2 modes en dessous de deep-sleep et la conso tombe à 5uA ou 1uA. Il faudrait regarder les conditions de réveil pour voir si du hardware supplémentaire est nécessaire.

    D'après la doc du RFM95 son mode veille profond peut tomber en dessous du uA donc il y a moyen de descendre encore d'un point de vu conso.

    Ton histoire de déconnection de broche est très bizarre, ça sent quelque chose de pas normal.

    Entre la GPIO2 et DIO0, qui est en entrée et qui est en sortie ? Tu as un schéma de câble ?
    La science ne nous apprend rien : c'est l'expérience qui nous apprend quelque chose.
    Richard Feynman

  7. #7
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    Par défaut
    Pas de logiciel de dessin sous la main, désolé. Mais le câblage est simple:

    DIO0 du RFM95 --> Drain
    GPIO2 --> Source
    Une GPIO libre (13 dans mon cas) --> Gate, elle même mise à la masse via une 100K.

    Testé avec un IRLZ44N, largement surdimensionné mais je n'avais que ça sous la main et il a le mérite de commuter avec du 3.3V.
    Sur le montage final, je le remplacerai par un SI2302 en boitier SOT23.

    Si tu as mieux à me proposer, il est encore temps de changer ! Merci

  8. #8
    Rédacteur/Modérateur

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    Par défaut
    La conservation de l'état de la broche 12 n'est pas activée avant la mise en veille (comme pour les broches 5 et 14)

    À tester :

    Code : Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part
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    // Disable Vcc (soil moisture sensor + LoRa module)
    digitalWrite(Vccenable, LOW);
    rtc_gpio_hold_en(GPIO_NUM_12);
    delay(500);
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    « J'étais le meilleur ami que le vieux Jim avait au monde. Il fallait choisir. J'ai réfléchi un moment, puis je me suis dit : "Tant pis ! J'irai en enfer" » (Saint Huck)

  9. #9
    Modérateur

    Avatar de Vincent PETIT
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    Citation Envoyé par FredFit Voir le message
    Si tu as mieux à me proposer, il est encore temps de changer ! Merci
    Comme je ne trouve aucun schéma, ni celui du DFR0478, ni celui du RFM95, je n'ai rien à proposer Je n'ai trouvé que les datasheet des composants.
    La science ne nous apprend rien : c'est l'expérience qui nous apprend quelque chose.
    Richard Feynman

  10. #10
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    @Vincent PETIT:
    Le schéma du DFR0478 est disponible ici: https://raw.githubusercontent.com/DF...5%E5%9B%BE.PDF
    En revanche, je n'ai rien trouvé non plus sur le RFM95, à part sa doc technique: https://cdn.sparkfun.com/assets/lear..._96_97_98W.pdf

    @Jérôme Briot: merci, je teste ça dès demain

  11. #11
    Modérateur

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    Par défaut
    Bonjour,
    Il y a une LED sur GPIO2 (D9) et c'est un peu embêtant. Essaye plutôt GPIO13, la broche du dessus sur ta carte DFR0478, en direct sur DIO0 du RFM95

    Nom : Capture040.PNG
Affichages : 88
Taille : 41,9 Ko

    Le petit problème avec le n-Mos c'est que la résistance de 100k va amener à elle seule 33µA (VoutGPIO13 / 100k), 3.3V / 100k = 33µA
    La science ne nous apprend rien : c'est l'expérience qui nous apprend quelque chose.
    Richard Feynman

  12. #12
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    Par défaut
    Oui effectivement, cette LED (LED_BUILTIN) sur la GPIO2 m'a déjà interpellé mais:

    - j'ai déjà essayé plusieurs autres broches que la GPIO2 pour la connexion de DIO0 du RFM95, aucune autre n'a permis que la transmission LoRa se fasse. J'ai beaucoup fouillé le net pour voir comment les autres procédaient avec ce module LoRa (dont ma "Bible" https://randomnerdtutorials.com/esp3...r-arduino-ide/), j'ai remarqué que c'est quasi systématiquement la GIPO2 qui est utilisée, je ne sais pas pourquoi cette broche là spécifiquement ...

    - lorsque le DFR0478 est en deep sleep, je mesure 0V sur la GPIO2 quand elle est déconnectée de DIO0 et 2.2V (?) sur DIO0 (c'est d'ailleurs ça qui m'a amené à choisir le sens de branchement Drain/Source du Mosfet). La conséquence est que la LED ne s'allume pas en deep sleep (tant mieux !), je ne pense pas qu'elle le perturbe. Quant à la résistance de 100K, je vais rajouter un hold à l'état bas avant le passage en deep sleep pour qu'il n'y ait pas de courant qui la traverse. Pas sûr que cela soit nécessaire car même sans ce hold, actuellement la GPIO13 reste à l'état bas en deep sleep (coup de bol ?!).

    Essai avec la ligne de code proposée par Jérôme Briot (sans Mosfet dans DIO0), malheureusement pas d'amélioration même si ça paraissait judicieux.

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