Bateri ESP Kuasa ESP: 10 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:12

Instruksional ini menunjukkan cara membuat ESP IoT Bertenaga Bateri berdasarkan reka bentuk pada instruksiku sebelumnya.

Langkah 1: Reka Bentuk Penjimatan Kuasa

Penggunaan tenaga menjadi perhatian besar bagi peranti IoT yang dikuasakan bateri. Untuk menghapuskan penggunaan tenaga jangka panjang (beberapa mA) dari komponen yang tidak diperlukan semasa berjalan, reka bentuk ini memutuskan semua bahagian dan beralih ke dok pengembangan.

Dok Pembangunan

Ia terdiri:

1. Cip USB ke TTL
2. Litar penukaran isyarat RTS / DTR ke EN / FLASH
3. Modul pengecas Lipo

Dok pengembangan hanya diperlukan semasa pembangunan dan sentiasa menyambung ke komputer, jadi saiz dan mudah alih tidak menjadi perhatian besar. Saya ingin menggunakan kaedah yang lebih mewah untuk membuatnya.

Peranti IoT

Ia terdiri:

1. Modul ESP32
2. Bateri Lipo
3. Litar 3v3 LDO
4. Suis kuasa (pilihan)
5. Modul LCD (pilihan)
6. Litar kawalan kuasa LCD (pilihan)
7. butang untuk bangun dari tidur nyenyak (pilihan)
8. sensor lain (pilihan)

Keprihatinan kedua untuk peranti IoT bertenaga bateri adalah saiznya padat dan kadang-kadang juga berkaitan dengan mudah alih, jadi saya akan cuba menggunakan komponen yang lebih kecil (SMD) untuk dibuat. Pada masa yang sama, saya akan menambahkan LCD untuk menjadikannya lebih mewah. LCD juga dapat menunjukkan cara mengurangkan penggunaan tenaga semasa tidur nyenyak.

Langkah 2: Persiapan

Dok Pembangunan

• Modul USB ke TTL (pin RTS dan DTR pecah)
• Potongan kecil papan akrilik
• Header lelaki 6 pin
• Header lelaki bulat 7 pin
• 2 transistor NPN (saya menggunakan S8050 kali ini)
• 2 perintang (~ 12-20k semestinya ok)
• Modul Lipo Charger
• Beberapa wayar papan roti

Peranti IoT

• Header wanita bulat 7 pin
• Modul ESP32
• 3v3 LDO regulator (Saya menggunakan HT7333A kali ini)
• Kapasitor SMD untuk kestabilan kuasa (Bergantung pada arus puncak peranti, saya menggunakan 1 x 10 uF dan 3 x 100 uF kali ini)
• Suis kuasa
• ESP32_TFT_Library LCD yang disokong (saya menggunakan JLX320-00202 kali ini)
• Transistor PNP SMD (saya menggunakan S8550 kali ini)
• Perintang SMD (2 x 10 K Ohm)
• Bateri Lipo (saya menggunakan 303040 500 mAh kali ini)
• Tekan butang untuk pemicu bangun
• Beberapa pita tembaga
• Beberapa wayar tembaga bersalut

Langkah 3: RTS & DTR Break Out

Sebilangan besar modul USB ke TTL yang menyokong Arduino mempunyai pin DTR. Walau bagaimanapun, tidak ada terlalu banyak modul yang pecah pin RTS.

Terdapat 2 cara membuatnya:

• Beli modul USB ke TTL dengan pin pemecah RTS dan DTR

• Sekiranya anda memenuhi semua kriteria berikut, anda boleh memecahkan pin RTS sendiri, dalam kebanyakan cip, RTS adalah pin 2 (anda harus mengesahkan dua kali dengan lembaran data anda).

  1. anda sudah mempunyai modul USB ke TTL 6 pin (untuk Arduino)
  2. cip itu dalam SOP tetapi bukan faktor bentuk QFN
  3. anda benar-benar mempercayai anda memiliki kemahiran pematerian (saya mempunyai 2 modul sebelum berjaya)

Langkah 4: Pemasangan Dock Pembangunan

Membina litar yang dapat dilihat adalah seni yang subyektif, anda mungkin dapat melihat lebih terperinci dalam arahan saya sebelumnya.

Berikut adalah ringkasan sambungan:

Pin TTL 1 (5V) -> Pin dok 1 (Vcc)

-> Modul Pengecas Lipo Vcc pin TTL pin 2 (GND) -> Dock pin 2 (GND) -> Lipo Charger module GND pin TTL pin 3 (Rx) -> Dock pin 3 (Tx) TTL pin 4 (Tx) -> Pin dok 4 (Rx) TTL pin 5 (RTS) -> NPN transistor 1 Emitter -> 15 K Ohm perintang -> NPN transistor 2 Base TTL pin 6 (DTR) -> NPN transistor 2 Emitter -> 15 K Ohm perintang -> Transistor NPN 1 Dasar transistor NPN 1 Pengumpul -> Pin dok 5 (Program) Transistor NPN 2 Pemungut -> Pin dok 6 (RST) Modul Lipo Charger BAT pin -> Pin dok 7 (Bateri + ve)

Langkah 5: Pilihan: Prototaip Breadboard

Kerja pematerian di bahagian peranti IoT agak sukar, tetapi tidak penting. Berdasarkan reka bentuk litar yang sama, anda hanya boleh menggunakan papan roti dan wayar untuk membuat prototaip anda.

Foto yang dilampirkan adalah ujian prototaip saya dengan ujian Arduino Blink.

Langkah 6: Pemasangan Peranti IoT

Untuk saiz padat, saya memilih banyak komponen SMD. Anda hanya boleh menukarnya ke komponen yang sesuai dengan papan roti untuk membuat prototaip yang mudah.

Berikut adalah ringkasan sambungan:

Pin dok 1 (Vcc) -> Suis kuasa -> Lipo + ve

-> 3v3 LDO Regulator Vin Dock pin 2 (GND) -> Lipo -ve -> 3v3 LDO Regulator GND -> capacitor (s) -ve -> ESP32 GND Dock pin 3 (Tx) -> ESP32 GPIO 1 (Tx) Dock pin 4 (Rx) -> ESP32 GPIO 3 (Rx) Pin dok 5 (Program) -> ESP32 GPIO 0 Pin dok 6 (RST) -> ESP32 ChipPU (EN) Pin dok 7 (Bateri + ve) -> Lipo + ve 3v3 LDO Regulator Vout -> ESP32 Vcc -> 10 K Ohm perintang -> ESP32 ChipPU (EN) -> PNP transistor Emittor ESP32 GPIO 14 -> 10 K Ohm perintang -> PNP transistor Base ESP32 GPIO 12 -> Butang bangun -> GND ESP32 GPIO 23 -> LCD MOSI ESP32 GPIO 19 -> LCD MISO ESP32 GPIO 18 -> LCD CLK ESP32 GPIO 5 -> LCD CS ESP32 GPIO 17 -> LCD RST ESP32 GPIO 16 -> Pengumpul transistor PNP LCD D / C -> LCD Vcc -> LED

Langkah 7: Penggunaan Kuasa

Apakah penggunaan kuasa sebenar peranti IoT ini? Mari kita ukur dengan meter kuasa saya.

• Semua komponen di (CPU, WiFi, LCD), dapat menggunakan sekitar 140 - 180 mA
• Mematikan WiFi, teruskan paparan foto dalam LCD, ia menggunakan sekitar 70 - 80 mA
• Dimatikan LCD, ESP32 tidur nyenyak, ia menggunakan sekitar 0.00 - 0.10 mA

Langkah 8: Selamat Membangun

Sudah tiba masanya untuk mengembangkan peranti IoT Bertenaga Bateri anda sendiri!

Sekiranya anda tidak sabar menunggu pengekodan, anda boleh mencuba menyusun dan memancarkan sumber projek saya sebelumnya:

github.com/moononournation/ESP32_BiJin_ToK…

Atau jika anda ingin merasakan ciri pemadaman, cuba sumber projek saya yang seterusnya:

github.com/moononournation/ESP32_Photo_Alb…

Langkah 9: Apa Seterusnya?

Seperti yang disebutkan pada langkah sebelumnya, projek saya yang seterusnya adalah Album Foto ESP32. Ia boleh memuat turun foto baru jika disambungkan WiFi dan simpan ke denyar, sehingga saya selalu dapat melihat foto baru di jalan raya.

Langkah 10: Pilihan: Sarung Bercetak 3D

Sekiranya anda mempunyai pencetak 3D, anda mungkin mencetak casing untuk peranti IoT anda. Atau anda boleh memasukkannya ke dalam kotak manis lutsinar seperti projek saya sebelumnya.