INA219 mit WeMos D1mini Batteriestatus

Hallo zusammen,

bin relativ neu auf dem Gebiet und hätte da eine Frage:
Ich möchte eine Schaltung (Bild) bauen.

Ziel ist es, einen WeMos D1mini mit einer Batterie (4,5 - 12V) zu betreiben, welcher mir über WLAN auch den Batteriestatus der eigenen Versorgung liefert.

Hierzu habe ich lange gegoogelt, bin aber nicht so richtig auf die Lösung gekommen. Deshalb habe ich mal einen Plan entworfen, wie ich es mir vorstelle und wollte hier mal nachfragen, ob das so mit den Anschlüssen passt, damit ich später mit einem Arduino Sketch den WeMos flashen kann.

Wäre super, wenn ich Eure Meinung dazu bekommen würde.

Gruß
Falke07

Wenn du mit dem Sensor Strom messen möchtest, musst du den auch in den "Stromfluss" einbauen und nicht direkt parallel an die Spannung anschließen. So misst du den Strom der durch den 10Ohm Widerstand fließt, aber nicht, der den der Wemos benötigt.
Zum Spannungsmessen musst du die Spannung am Wemos messen.

Hallo,

aber ich möchte ja mit dem INA219 die Spannung von der Batterie messen und nicht die, welche der WeMos benötigt, damit ich immer nachsehen kann, wenn die Batterie leer wird und somit der WeMos ausfallen würde. Oder habe ich da einen Denkfehler?

Also die Batterie versorgt den WeMos und über den WeMos möchte ich gleichzeitig die eigene Stromversorgung(Batterie überwachen).

Gruß
Falke07

Dann musst du die Batterie auch an den Wemos anschließen. Aber Achtung, der verträgt nur max. 5Volt.

Hallo,

Hmm, dann ist die VCC- Leitung vom INA auf den WeMos (Inoput3.3) nur eine Steuerleitung? Hab ich das richtig verstanden.

Ich habe mal die Batterie über einem MB102 an den WeMos angeschlossen. Würde das Gesamte Schaltbild dann so passen?

Gruß
Falke07

VCC ist die Spannungsversorgung (Betriebsspannung) des INA219.
Die Schaltung könnte so funktionieren, vermute ich.
Ich habe selbst noch keinen INA verbaut.

Nein.

V+ist die Spannung der Batterie (Eingangspin des Stroms)
V- ist die Versorgung des Verbrauchers (Ausgangspin des Stromes)
Das Modul hat bereits einen 0,1 OHM Shund zur Strommessung auf der Platine.
GND ist die Masse des Verbrauchers/Batterie und gleichzeitig der 3,3V Spannungsversorgung.
Vcc ist die Spannungsversorgung des Moduls (3,3V)
SCL und SDA sind die Leitungen des I2C Busses.
Nur so kannst Du Spannung und Strom messen.

So wie Du die Schaltung aufgebaut hast entlädst Du die Batterie über den 10 Ohm Widerstand in serie zum Shund von 0,1Ohm. Das ist glaube ich nicht der Sinn der Schaltung.

Wenn Du nur die spannung und nicht den Strom mnessen willst mußt Du den Pluspol der Batterie an V- anschließen.

Grüße Uwe

Hallo,

ich habe mal meinen Entwurf entsprechend deiner Informationen (versucht) umzusetzen.
Wenn ich alles richtig verstanden habe, sollte die Schaltung nun wie folgt aussehen:
PS:
Wenn ich schon am entwerfen bin, würde ich schon gerne Volt und Ampere messen können.

Würde das dann so passen?

Gruß Falke und vorab mal THx
Plan03

jein??

Als Polung des Strommeßkreises ist richtig.

Spannungsversorgung: MB102 Welche Spannungsausgang verwendest Du? 5V oder 3,3V?
Wenn Du den 5V Spannungsausgang verwendest dann mußß als Eingangsspannung wenigstens 6,5V angelegt werden. Das Widerspricht der Ausgangsannahme Stromquelle von 4,5V bis 9V.

Grune Verbindungen nicht kontrolliert.
Grüße Uwe

Hallo
eigentlich willst Du doch die Spannung von der Batterie messen. Der Strom nützt Dich doch nichts der schwankt doch stark wenn das Ding funkt. (40-200mA ist da normal) Das kann man mit einem Spannungsteiler machen. Lege den für z.B 15V aus. Den schließt Du dann direkt an der Batterie an. Für die Versorgung des Wemos nimmst Du einen Steppdown Regler Oder das Teil das du da angegeben hast.
Eine 9V Blockbatterie kannst Du vergessen die kann das nicht.
Heinz

eigentlich willst du doch den d1 nicht um seiner selbst willen betreiben.

vielleicht ist es sinnvoller ein battery shield zu nehmen oder einen Mikrocontroller mit eingebautem
Ladeteil, und darauf aufzubauen.

Natürlich kann man einen Spannungsteiler verwenden um die Batteriespannung auf Controllerverträgliche Werte herunterzuteilen. Nur verbracuht der Spannungsteiler auch einiges.

Grüße Uwe

Hallo
Das ist richtig. Der Wemos hat bereits intern einen Teiler etwa 1:3 den kann man mit einem zusätzlichen Widerstand doch recht einfach "verlängern " Dann hält sich das mit dem zuständigen Strom in Grenzen. Der interne Teiler hat 220k zu 100K da fließt nicht wirklich viel
Gruß Heinz

Hallo zusammen,

also ich habe jetzt die richtigen Steuerleitungen für SDL und SCL auf dem WeMos eingestellt, anstatt auf 5V am WeMos auf 3,3V angeschlossen und das ganze nun mal gebaut. Zum Test habe ich die Batterie durch ein Netzteil mit 9V ersetzt, um in der Testphase immer Strom zu haben (Ist aber genau gleich angeschlossen wie im Bild).

Leider funktioniert es nicht und es sieht so aus, als ob aus dem INA an den WeMos (rote Leitung INA zu WeMos 3,3V) keine3,3V kommen (wenn ich manuell messe, 0V).
Habe auch schon einen anderen INA getestet, um einen Defekt auszuschließen; selbes negatives Ergebnis.

Habe ich da einen Denkfehler oder warum versorgt der INA den WeMos nicht mit 3,3V?

Gruß
Falke07

aus dem INA kommen keine 3,3V Das ist der Spannungsversorgungs-Eingang und dort müssen 3,3V angeschlossen werden.
In #7 hatte ich Dir beriets Schaltplan des Moduls und Datenblatt des ina219 verlinkt.
Grüße Uwe

Moin,
also jetzt stehe ich auf dem Schlauch.

Ich dachte der VCC auf dem INA ist ein Ausgang und liefert 3,3 - 5V. In der Beschreibung von Dir steht doch "supply" (liefern) bei VCC in dem Datenblatt.
Wenn ich dich richtig verstehe, ist VCC auf dem INA also ein Eingang, den ich mit 3,3 - 5 V versorge?
Ich habe mal die betroffene Leitung cyan gekennzeichnet um die es geht.
Würde das dann nun so passen? Ich möchte das nicht testen; habe bedenken, dass ich sonst den INA (oder noch mehr) kaputt mache.

Gruß
Falke

Dachte ich mir daß Du das dachtest.

Supply heißt Spannungsversorgung und algemein üblich wo die Verorgung rienkommt.

Meine Meinung als Techniker sage Dir daß Energie nicht aus dem Nichts erzeugt werden kann sondern nur umgewandelt. Wo soll die Energie herkommen die aus dem Supply herauskommen sollte? Es gibt keine Freie Energie noch ein perpetuum mobile. Dunkle Energie ist ein Lösungsversuch der Astrophysiker die Ihr Modell des Universums nicht den Messungen/Berechnungen zusammenbringen können und eine Annahme als Verbindungsstück nehmen. Dunkle Enegie ist keine verfügbare Energie gleichwenig wie ein Warp-Kern mit Antimaterie

Versuch mal das Datenblatt und die Beschreibung des INA219 Moduls zu lesen um Deine Zweifel und Ängste zu entkräften.
Die Schaltung ist jetzt meiner Meinung richtig.
Grüße Uwe

Hallo,

erstmal ein THx an Uwe.
Nun funktioniert es und ich werte auch die entsprechenden Daten aus.

Hierzu hätte ich aber noch ein paar Fragen:
Ich habe folgende Einstellung im Sketch definiert:
(Versorgung momentan über Netzteil 15V)

#define R_SHUNT 0.00100   // Shunt Wiederstand (R in Ohm)
#define V_SHUNT_MAX 0.075 // maximale Shunt-Spannung (U in V)
#define V_BUS_MAX 16      // maximale Bus- Spannung (U bis 26V) welche angelegt wird
#define I_MAX_EXPECTED 20 // Stromstärke (I in A)

Hierbei bekomme ich nun die im Bild angezeigten Daten / Infos.

Frage1:
Ist es richtig, dass ich bei R_SHUNT 0.001 als Wert setze? (Info: Der INA hat einen R100)

Frage2:
Ist es korrekt, das somit die Stromversorgung 140mW (busPower) liefert und ca. 600mAh Stromstärke leistet.

Und zuletzt Frage3:
Was für eine Spannung zeigt es mir bei shuntCurrent genau an?

Ich weiß, es sind mit Sicherheit Anfängerfragen, aber diese stellen sich mir, um das Ganze besser zu verstehen.

Gruß
Falke07

Der Shund von R100 oder anders geschrieben 0,1Ohm hat einen Spannungsabfall von 0,1V je 1A Strom. Wenn Du jetzt den ermittelten Wert mit 1000 multiplizierst ergibt das einen Anzeigewert von x10 in mA.
Würde sagen daß der Strom ca 90mA ist.
Du kannst Den 0,1Ohm auch gegen einen 1 Ohm oder 10 Ohm austauschen und so eine genauere Messung aber auch einen größeren Spannungsabfall und größere Verlustleistung haben. Bei einen Linearen Spannungsstabilisator ist die Verlustleistung am shund irrilevant weil der Spannungsstabilisator sowieso die Differenz der Spannungen mal Strom in wärme umsetzt. Ob es jezt der Spannungsstabilisator macht oder der Shund ist egal. Einzig die Minimal notwendige Versorgungsspannung erhöht sich durch den Spannungaabfall an Shund.
Anders ist die Rechnung wen du einen DC/DC Wandler verwendest. Da ist die vermehrte Verlustleistung am Shund ein negative Aspekt. Bei der Verwendung eines DC/DC Wandlers ist die Strommessung falsch aber die Leistungsmessunf des Verbrauchsrs halbwegs richtig ( Wenn man Batteriespannung und Batteriestrom zur bereechnung verwendet und den Wirkungsgrad des DC/Dc Wandlers nicht berücksichtigt. Bei einem Spannungsstabilisator muß man für die Berechnung des Leistungverbrauchs der Last zwar den Batteriestrom aber die fixe Spannung des Verbrauchers (im Falle des WeMos alleine 3,3V) nehmen. Die Rechnung ist genauer auch wenn der Eigenverbrauch des Spannungsstabilisator und des INA nicht berücksichtigt wird.

Grüße Uwe

Hallo,
es würde sicher Sinn machen wenn Du mal mit einem Multimeter Vergleichsmessungen machen würdest. Spannungen und Ströme messen.
Bei der Angabe 600mAh handelt es sich nicht um die Stromstärke sondern um das Integral des Stromes über der Zeit. Wenn man das mit einer Spannung multipliziert ergibt das z.B mWh, die elektrische Arbeit, das ist letztlich das was Du auf der Stromrechnung findest.
Bei Batterien wird das als Kapazität angegeben mAh oder Ah. Das ist dann eigentlich das "Fassungsvermögen" vereinfacht die Größe des Eimers. Wenn Du jetzt eine volle Batterie hast mit z.B 10000mAh sind bildlich gesprochen in dem Eimer 10 Litter drin. Wenn Du jetzt alle 6 Minuten ein Kölsch daraus trinks, was schon eine gute Leistung ist, dann ist der Eimer nach 5 Stunden leer , Du voll , und Du hast gearbeitet. Wenn Du allerdings nur alle 12 Minuten ein Kölsch trinkst ist der Eimer erst nach 10 Stunden leer. Du hast weniger geleistet, aber die selbe Arbeit gemacht. :wink:
Heinz

Am besten machst Du dich mal ein bisschen schlau zu den physikalischen Größen Strom, Spannung , Leistung, Energie.