Raspberry Pi Pico W Stromverbrauch

Der Raspberry Pi Pico W eignet sich hervorragen für kleine IoT Anwendungen. Er ist von Haus aus schon sehr energieeffizient und eignet sich somit hervorragend für den Dauerbetrieb. Ebenfalls das Betreiben mittels Batterien, Akkus oder Powerbanks ist möglich. Ich werde hier deshalb auf den Stromverbrauch des Raspberry Pi Pico W unter verschiedenen Bedingungen und Szenarien eingehen.

Voraussetzungen

Ich habe für meine Tests die folgenden Hardwarekomponenten verwendet:

Auf dem Pico solltet ihr MicroPython installieren und dann nutze ich Visual Studio Code als IDE um den Pico mit den Python Skripten zu versorgen:

Testaufbau

Für den Testaufbau habe ich als erstes den Raspberry Pi Pico w mit der RGB LED und dem DHT22 Sensor verbunden:

Raspberry Pi Pico		RGB LED
Pin 15	GP11	R
Pin 16	GP12	G
Pin 17	GP13	B
Pin 18	GND	GND

Raspberry Pi Pico		DHT22
Pin 36	3V3 +3,3V	1 (VCC) / +
Pin 29	GPIO 22	2 (Data)
Pin 28	GND	4 (GND) / -

Nachdem wir die LED und den DHT22 Sensor angeschlossen haben, können wir zum Software Thema kommen. Dafür betanken wir den Raspberry Pi Pico w mit der aktuellen MicroPython Version.

Hier war es die folgende MicroPython Version:

MicroPython v1.19.1-780-g439298be1 on 2022-12-20; Raspberry Pi Pico W with RP2040

Wie das geht könnt ihr hier nachlesen:

Raspberry Pi Pico W - Einstieg mit Micropython

Danach verbinden wir den Pico mit eurem Rechner und einer IDE, mit dem ihr die Skripte auf den Pico bekommt:

Raspberry Pi Pico - MicroPython und VSCode als IDE

Wir benötigen nun die folgenden, konfigurierten Skripte auf dem Pico:

config.py

https://github.com/alaub81/rpi_pico_scripts/raw/main/config_sample.py
Hier bitte die Wificonnection, den DHT Sensor GPIO Pin und den MQTT Zugang konfigurieren

wificonnection.py

https://github.com/alaub81/rpi_pico_scripts/raw/main/wificonnection.py
Wird für den Wifi Verbindungstest benötigt

pico_power_tests.py

https://github.com/alaub81/rpi_pico_scripts/raw/main/pico_power_tests.py
Das Test Skript selbst. Hier könnt ihr den Wert testtime anpassen.

main.py

https://github.com/alaub81/rpi_pico_scripts/raw/main/main.py
Hier bitte das Startscript auf import pico_power_tests.py ändern.

    # Loading DHT22 Sensor Script
    #import dht22homiemqtt20.py
    # Loading BME680 Sensor Script
    #import bme680homiemqtt.py
    # Loading Power Test Script
    import pico_power_tests.py

Nun kann man den Pico an das USB Messgerät anschließen und mit Strom versorgen. Entweder via Battery Pack oder klassisch mit USB Power Adapter. Wenn alles gut läuft, sollte das pico_power_tests.py Skript nun automatisch von der main.py gestartet werden.

Stromverbrauch


			Anschluss USB Power Adapter		Anschluss via 4x AA Batterie Pack (voll geladen - Volt nimmt während Laufzeit ab)
Nr.	Test	Beschreibung	Volt	Ampere	Volt	Ampere	Watt
1	Idle	Verbrauch des Pico im IDLE	5.122 V	0.032 A	5.529 V	0.029 A	0.160 W
2	Sleep	time.sleep() Verbrauch		0.032 A		0.029 A	0.176 W
3	Internal LED	Anschalten der Internen LED		0.034 A		0.032 A	0.176 W
4	External RGB LED	Ansteuern und Anschalten einer RGB LED		0.034 A		0.032 A	0.176 W
5	Calculating	Summen Berechnung		0.034 A		0.032 A	0.176 W
6	print()	`print()` in einer langen Schleife		0.034 A		0.033 A	0.182 W
7	DHT22	Auslesen des DHT22 Sensors		0.033 A		0.030 A	0.165 W
8	WiFi Connect	Wifi Verbindung herstellen		0.062 A		0.060 A	0.328 W
9	MQTT Connect	Verbindung über Wifi an den MQTT Broker		0.060 A		0.060 A	0.328 W
10	MQTT Publish	Schleife zum Publizieren an den MQTT Broker		0.072 A		0.062 A	0.369 W
11	MQTT Disconnect	Verbindungstrennung zum MQTT Broker		0.058 A		0.061 A	0.292 W
12	WiFi Disconnect	Trennung der Wifi Verbindung		0.020 A		0.021 A	0.101 W
13	Lightsleep	Pico in den `machine.lightsleep()` Modus versetzen		0.014 A		0.013 A	0.071 W
14	Deepsleep	Pico in den `machine.deepsleep()` Modus versetzen		0.014 A		0.013 A	0.071 W

Laufzeiten mit Batterien

Möchte man einen Pico mit einem Batterie Pack betreiben, ist die maximale Laufzeit schon einmal auf den Sleep Mode begrenzt. In der Theorie läuft der Pico in einem dauerhaften Sleep Mode mit einem 4x AA Battery Pack (a 1,2V 2300mAh) ca. 27 Tage.

In der Praxis, komme ich mit dem Auslesen des DHT22 und senden dieser an den MQTT Broker auf eine ungefähre Laufzeit von 3 Wochen mit einem 4x AA Battery Pack (a 1,2V 2300mAh).