干货！esp8266+ds3231低功耗解决方案，在特定时间唤醒

news2024/11/26 0:47:40

最近首次接触esp8266，也是第一次接触硬件，在一个墨水屏日历项目上遇到了低功耗问题，特此记录。
此墨水屏日历不需要一直处于启动状态，我希望它每几小时或者每天启动一次即可。

解决方案 1：仅使用内部 RTC

通过将GPIO16引脚与RST引脚连接，在内部使用ESP.deepSleep(微秒)进行倒计时唤醒，此方案有个很大的问题，就是8266内部的RTC非常不准确，受环境温度影响较大，每小时可能会偏差几分钟，同时，由于硬件限制，其最大只支持4294967295us，约 ~71 分钟左右，无法直接设置到预期时间再唤醒。

解决方案2：定期唤醒 MCU 并检查外部 RTC

通过外接ds3231高精度时钟来对时间进行精确控制，此方案需要频繁启动设备并读取外部RTC的时间（如每10分钟），时间未到则继续休眠，不是最优解

解决方案 3：在外部 RTC 上设置闹钟以唤醒 MCU

通过外接ds3231，并使用其闹钟功能唤醒MCU，但是在直接链接其SQW引脚到MUC的RST引脚上后发现，无法唤醒（中断也试过，在进入deepsleep模式后无法响应中断）
在阅读了这个页面Deep sleep wake ESP8266 with DS3231 RTC alarm后，我找到了答案
需要制作这样一个单稳态电路，小白看了也不要怕，只要认真看一看电路你也能做出来的
在这里插入图片描述
某宝下单：
焊接，就得到了它：

根据电路图将引脚连接好后，测试，成功。
测试代码：
完善中

因此我可以通过设置ds3231的闹钟，然后进入deepsleep，时间到达后，唤醒设备，继续重复运行。

美中不足，继续优化

但是在进入deepsleep时，ds3231依然运行，这也是耗电的一部分，我需要将vcc引脚连接到GPIO上，deepsleep时将ds3231的外部供电关闭，以达到最佳低功耗效果。

但是当我兴奋的改完代码->编译->上传->运行时发现，在ds3231断电后，单靠纽扣电池是无法触发闹钟唤醒设备的

幸运的是，我又看到了这两篇文章：
DS3231 - No Alarm when powered Off. Why?
Using a $1 DS3231 Real-time Clock Module with Arduino

将ds3231的上拉电阻移除，即可在纽扣电池供电时也能触发闹钟

在这里插入图片描述
我只移除了图片中1的上拉电阻组，如果你想实现完全将功耗降到最低，可以将2（led）3（电池充电电阻）一同拆下。
别忘了，还需要在SQW引脚接一个10K上拉电阻（就是将一个10K电阻一头接SQW，一头接MCU供电的VCC）
或者可以这样修改单模态电路：在这里插入图片描述
这里的10K电阻在我购买的配件里正好有，接上即可

现在我可以实现在任意时间点唤醒，最长可以一个月。
此时就基本完成了。看一下我的项目运行日志：

2023-08-08 07:41:13
设备进入深度休眠，下次唤醒时间：2023-08-08 18:00:30（1691488830）
logTag：屏幕内容更新完成
2023-08-08 07:40:44
更新屏幕
2023-08-08 07:40:35
设备上线：{ "wakeupType": 2, "temperature": 29.75, "unixtime": 1691451635, "time": "2023-8-8 7:40:42", "lastGetdataTime": 1691424064 }

2023-08-08 00:01:13
设备进入深度休眠，下次唤醒时间：2023-08-08 07:40:30（1691451630）
2023-08-08 00:00:48
logTag：屏幕内容更新完成
2023-08-08 00:00:44
更新屏幕
2023-08-08 00:00:35
设备上线：{ "wakeupType": 2, "temperature": 30.5, "unixtime": 1691424035, "time": "2023-8-8 0:0:42", "lastGetdataTime": 1691409664 }

2023-08-07 20:01:13
设备进入深度休眠，下次唤醒时间：2023-08-08 00:00:30（1691424030）
2023-08-07 20:00:48
logTag：屏幕内容更新完成