G92-Grad + E-Korrektur

EmergencyStopButton/EmergencyStopButton.md

@@ -0,0 +1,86 @@
+# Emergency Stop Button — Erkenntnisse & Entscheidungen
+
+## Hardware-Wahl
+
+### ESP32-C3 Super Mini — abgelehnt
+Das kompakte Board hat **keinen Laderegler** (kein TP4056/MCP73831, kein JST-Akku-Anschluss).
+Zudem zieht eine dauerhaft leuchtende Power-LED 1–2 mA — selbst ohne WLAN-Betrieb würde ein kleiner Akku in wenigen Tagen leer sein.
+
+### DFRobot FireBeetle 2 — gewählt
+- Integrierter Laderegler + JST-PH-2.0-Anschluss direkt am Board
+- Low-Power optimiert (ab Werk ~15 µA im Deep Sleep)
+- Kein Zusatz-Hardware nötig für Akkubetrieb
+
+## Akku-Spezifikation für den FireBeetle 2
+
+Suchbegriffe:
+- `LiPo Akku 3.7V JST PH2.0 2000mAh Schutzschaltung`
+- `Li-Po 1S 3.7V protected JST-PH 2.0mm 2000mAh`
+
+Pflichtmerkmale:
+| Merkmal | Wert |
+|---|---|
+| Typ | LiPo / Li-Polymer, **1S** (1 Zelle) |
+| Spannung | **3,7 V** nominal |
+| Stecker | **JST PH, 2,0 mm Raster, 2-polig** |
+| Schutzschaltung | **Ja** (BMS/PCM) |
+| Kapazität | **2000 mAh** |
+
+> **Achtung:** Polarität vor dem Einstecken mit Multimeter prüfen — JST-PH-Stecker sind nicht normiert. Sicherste Option: Akku direkt bei DFRobot kaufen.
+
+## Architektur-Entscheidung: WiFi Light Sleep (Priorität: 250 ms Latenz)
+
+Die **250 ms Latenz** vom Knopfdruck bis zum API-Call ist das primäre Ziel.
+
+| Option | Latenz | Ø Strom | Laufzeit (2000 mAh) |
+|---|---|---|---|
+| **WiFi Light Sleep (DTIM=10)** | **150–250 ms** ✅ | ~1 mA | **~80 Tage** |
+| Deep Sleep + Reconnect | 600–1300 ms ❌ | ~0,02 mA | ~mehrere Jahre |
+
+Deep Sleep scheidet aus: Der WiFi-Reconnect nach dem Aufwachen dauert 600–1300 ms — die 250-ms-Anforderung wird klar verfehlt.
+
+## WiFi Light Sleep — Funktionsprinzip
+
+Die CPU schläft, der WiFi-Stack bleibt aktiv. Mit DTIM=10 wacht der ESP32 alle ~1000 ms für 1–2 ms auf, um gepufferte Pakete vom Router abzuholen. Die Verbindungsassoziation bleibt erhalten.
+
+Ein **GPIO-Interrupt** (Leitung auf GND) weckt den ESP32 in **1–5 ms** — der API-Call kann sofort abgesetzt werden, weil WiFi bereits verbunden ist.
+
+## Latenzbudget
+
+| Schritt | Zeit |
+|---|---|
+| Wakeup aus Light Sleep | 1–5 ms |
+| WiFi-Verbindung prüfen (bereits aktiv) | 0 ms |
+| HTTP-Request aufbauen | 20–50 ms |
+| TLS-Handshake (HTTPS) | 50–150 ms |
+| Server-Antwort | 20–50 ms |
+| **Gesamt** | **~100–250 ms** ✅ |
+
+## Akkulaufzeit (WiFi Light Sleep, 2000 mAh)
+
+```
+Durchschnittsstrom (DTIM=10, Taster selten gedrückt): ~1 mA
+Nutzbare Kapazität (80 %): 1600 mAh
+Selbstentladung LiPo: ~2 mAh/Tag
+
+Laufzeit ≈ 1600 mAh / 1 mA ≈ 1600 h ≈ 67–80 Tage
+```
+
+> Zum Vergleich: Mit 1000 mAh (alter Stand) waren es ~40 Tage.
+
+## GPIO Wake-Up — technische Details
+
+- **Pegel-Trigger** (kein Flanken-Trigger): die Leitung muss >ein paar ms auf GND bleiben.
+- **Pull-Up intern** aktivieren: im Ruhezustand HIGH, Ereignis zieht auf GND.
+- **Wake-fähige Pins** sind nur RTC/LP-GPIOs — im FireBeetle-2-Datenblatt prüfen.
+- API: `esp_sleep_enable_gpio_wakeup()` / `esp_light_sleep_start()`
+
+## Vergleich: Alternative Deep-Sleep-Architektur (nicht für E-Stop geeignet)
+
+Falls in einem anderen Projekt Latenz < 1 s ausreicht und Akkulaufzeit Monate betragen soll:
+
+- Deep Sleep, WLAN nur 8–18 Uhr alle 30 min (20 WLAN-Verbindungen/Tag)
+- Zusätzlich GPIO-Wake für Ereignisse (innerhalb ~300 ms nach Aufwachen + Reconnect)
+- Laufzeit 2000 mAh: **~8–10 Monate** (Selbstentladung dominant)
+
+Für den Emergency Stop Button ist diese Option **nicht geeignet**, da die WiFi-Reconnect-Zeit die 250-ms-Anforderung überschreitet.

EmergencyStopButton/eStopESP32.tex

@@ -41,7 +41,7 @@ Tastendruck geweckt.
 
 \begin{itemize}
   \item Latenz Knopfdruck $\rightarrow$ API-Call: \textbf{< 250\,ms}
-  \item Stromversorgung: LiPo 1000\,mAh (kabellos, batteriebetrieben)
+  \item Stromversorgung: LiPo 2000\,mAh (kabellos, batteriebetrieben)
   \item Möglichst lange Akkulaufzeit (Taster wird selten gedrückt, $\leq$1\,×/h)
   \item Einfache, wartungsarme Architektur
 \end{itemize}
@@ -105,13 +105,17 @@ DTIM & Wakeup-Intervall & Ø Strom \\
 
 Empfohlen: \texttt{DTIM=10} -- sparsamste Option, Verbindung bleibt stabil.
 
-\subsection{Akkulaufzeit (1000 mAh LiPo)}
+\subsection{Akkulaufzeit (2000 mAh LiPo)}
 
-Bei $\approx$1\,mA Durchschnittsstrom (DTIM=10, selten gedrückt):
+Bei $\approx$1\,mA Durchschnittsstrom (DTIM=10, selten gedrückt) und 80\,\% nutzbarer Kapazität:
 \[
-t = \frac{1000~\mathrm{mAh}}{1~\mathrm{mA}} \approx 40~\mathrm{Tage}
+t = \frac{1600~\mathrm{mAh}}{1~\mathrm{mA}} \approx 67\text{--}80~\mathrm{Tage}
 \]
 
+Die \textbf{Latenz von 250\,ms} hat Vorrang vor maximaler Akkulaufzeit -- Deep Sleep scheidet
+daher aus (WiFi-Reconnect 600--1300\,ms). Mit 2000\,mAh und WiFi Light Sleep sind
+ca.\ 2,5 Monate Betrieb ohne Laden realistisch.
+
 % -----------------------------------------------
 \section{Latenzbudget}
 
@@ -148,6 +152,27 @@ Adafruit HUZZAH32 Feather & MCP73831 & $\approx$20\,€ & gute Dokumentation \\
 \end{tabular}
 \end{center}
 
+\subsection{Akku-Spezifikation}
+
+Für den FireBeetle\,2 wird ein \textbf{1S LiPo mit JST-PH-2,0-Stecker und BMS} benötigt:
+
+\begin{center}
+\begin{tabular}{ll}
+\toprule
+Merkmal & Wert \\
+\midrule
+Typ & LiPo / Li-Polymer, 1 Zelle (1S) \\
+Nennspannung & 3{,}7\,V (voll: 4{,}2\,V) \\
+Stecker & JST PH, 2{,}0\,mm Raster, 2-polig \\
+Schutzschaltung & Ja (BMS/PCM) -- Pflicht bei Deep-Sleep-Betrieb \\
+Kapazität & 2000\,mAh \\
+\bottomrule
+\end{tabular}
+\end{center}
+
+\textbf{Achtung Polarität:} JST-PH-Stecker sind nicht normiert -- Polung vor dem
+Einstecken mit Multimeter prüfen. Sicherste Quelle: Akku direkt bei DFRobot kaufen.
+
 \subsection{Schaltung}
 
 \begin{lstlisting}
@@ -155,7 +180,7 @@ ESP32         Taster
 GPIO 9  ---- [Taster] ---- GND
              (interner Pull-Up aktiv: HIGH = offen, LOW = gedrueckt)
 
-LiPo 1000mAh ---- BAT+ / BAT- des Boards
+LiPo 2000mAh (JST PH 2.0, mit BMS) ---- BAT+ / BAT- des Boards
 \end{lstlisting}
 
 Kein weiteres Bauteil nötig -- der interne Pull-Up des ESP32 reicht.