Was mit den Pins passiert, wÀhrend der Chip schlÀft
Wenn der Hauptteil abgeschaltet wird, verlieren die gewöhnlichen GPIO ihre Einstellung. Ein Pin, der ein Relais angesteuert oder ein Bauteil ĂŒber einen Enable-Eingang wachgehalten hat, fĂ€llt in einen undefinierten Zustand.
FĂŒr manche Schaltungen ist das gleichgĂŒltig. FĂŒr andere ist es der Unterschied zwischen âschlĂ€ft" und âschaltet beim Einschlafen kurz alles durch".
Dagegen gibt es GPIO-Hold: Man weist den Chip an, den aktuellen Pegel und die Pull-Einstellung eines Pins ĂŒber den Schlaf hinweg festzuhalten. Der Pin behĂ€lt seinen Zustand, bis das Programm nach dem Aufwachen den Hold wieder löst.
Die ESP-IDF-Dokumentation empfiehlt Hold ausdrĂŒcklich auch dafĂŒr, die Pull-WiderstĂ€nde an den WeckeingĂ€ngen ĂŒber den Schlaf zu erhalten â sonst zieht wĂ€hrend des Schlafs niemand mehr den Pegel, und der Weckeingang floatet.
Wohin die Mikroampere verschwinden
Die DatenblĂ€tter nennen fĂŒr den Deep Sleep sehr kleine Ströme:
| Chip | Deep-Sleep-Strom laut Datenblatt |
|---|---|
| ESP32-C3 | 5 ”A |
| ESP32-C6 | 7 ”A |
| ESP32-H2 | 7 ”A |
| ESP32 | 10 ”A |
Gemessene GerĂ€te liegen oft bei einem Vielfachen davon. Der Chip ist selten schuld â die Beschaltung ist es.
Der interne Pull-Widerstand, der gegen die Aussenwelt arbeitet
Das ist der hĂ€ufigste Fall, und die ESP-IDF-Dokumentation beschreibt ihn ausdrĂŒcklich. Ein Pin hat einen internen Pull-up eingeschaltet. Von aussen zieht eine Beschaltung denselben Pin nach Masse. Solange der Chip lĂ€uft, ist das ein gewollter Zustand. Im Schlaf fliesst dadurch aber weiter ein Strom durch den internen Widerstand â und der hört nicht auf, nur weil der Chip schlĂ€ft.
Bei einem internen Pull-Widerstand von typisch 45 kΩ und 3.3 V sind das rund 73 ”A. Das ist ein Vielfaches des gesamten Ruhestroms des Chips, durch einen einzigen Pin.
Dagegen gibt es rtc_gpio_isolate(): Der Pin wird vor dem Einschlafen von allem getrennt, sodass kein Strom mehr fliesst. Die ESP-IDF-Dokumentation fĂŒhrt genau diesen Fall am GPIO12 des klassischen ESP32 als Beispiel auf.
Die anderen Verbraucher
| Verbraucher | typische Grössenordnung |
|---|---|
| Spannungsregler auf dem Board (Ruhestrom) | oft mehr als der Chip selbst |
| Betriebs-Leuchtdiode, die immer leuchtet | mehrere Milliampere â das Tausendfache |
| USB-UART-BrĂŒcke, die mitversorgt wird | einige Milliampere |
| externer Sensor ohne eigenen Schlafmodus | je nach Bauteil |
Die Reihenfolge ist ernĂŒchternd: Ein Board mit dauerleuchtender Betriebs-LED zieht mehr als tausendmal so viel wie der schlafende Chip. Wer wirklich mit Batterie arbeiten will, wĂ€hlt entweder ein Board ohne solche Verbraucher oder baut den Chip auf eine eigene Platine.
Die Reihenfolge beim Stromsparen
- Erst messen, dann optimieren. Ein Multimeter im Strommessbereich in der Zuleitung sagt in einer Minute, wo du stehst.
- Board zuerst. Leuchtdiode, Regler und BrĂŒcken-IC entscheiden meistens schon alles.
- Dann die Pins. Jeden Pin durchgehen: Zieht hier ein interner Pull gegen etwas Ăusseres? Dann Hold oder Isolation.
- Zuletzt der Chip. Die 7 ”A aus dem Datenblatt sind das Ende der Fahnenstange, nicht der Anfang.
Das Messen selbst beschreibt der Grundkurs elektronik-basics im Modul ĂŒber das Multimeter.
Kurze Selbstkontrolle
ZĂ€hlt nicht â nur zum PrĂŒfen, ob es angekommen ist.
1.Dein GerÀt soll im Deep Sleep 10 ”A ziehen, misst aber 80 ”A mehr. An einem Pin ist der interne Pull-up aktiv, und eine externe Beschaltung zieht denselben Pin nach Masse. Was passiert?
2.Wozu dient GPIO-Hold vor dem Deep Sleep?
Quellen
- ESP-IDF Programming Guide, Sleep Modes (ESP32) â Hold-Funktion zum Erhalten von Pull-up und Pull-down wĂ€hrend des Schlafs; Empfehlung,
rtc_gpio_isolate()zu benutzen, wenn ein interner Pull gegen eine externe Beschaltung arbeitet, mit GPIO12 als Beispiel - ESP32 Series Datasheet v5.2, Tabelle 5-3 âDC Characteristics" â interner Pull-up und Pull-down typisch 45 kΩ
- Abschnitt âFeatures" bzw. âPower Management" der DatenblĂ€tter ESP32 v5.2, ESP32-C3 v2.4, ESP32-C6 v1.5, ESP32-H2 v1.3 â Deep-Sleep-Strom
Die 73 ”A im Beispiel sind aus 3.3 V und 45 kΩ gerechnet, keine Datenblattangabe. Die Grössenordnungen fĂŒr Regler, Leuchtdiode und BrĂŒcken-IC hĂ€ngen vom Board ab und sind keine Espressif-Angaben.
Stand geprĂŒft am 3. August 2026.