2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-13 06:58
Работа с приложениями с низким энергопотреблением требует некоторых особых дополнений и заботы о строках кода. Некоторые компоненты предоставляют эту функцию, некоторые другие требуют доработки в короткие сроки. Когда мы работаем с очень низким энергопотреблением, основная идея - это тип батареи. выбор этого зависит от:
- Размер приложения (механическая часть)
- Количество необходимой энергии (параметр в мАч)
- Температура в помещении (температура влияет на некоторые типы батарей)
- Потребляемая мощность (энергия, потребляемая диспозитивом)
- мощность (потребляемый ток, сколько может дать батарея в амперах)
- область напряжения работы компонента (напряжение, необходимое для включения электронного компонента).
Между всеми этими уже упомянутыми символами самое важное, что следует учитывать, - это напряжение каждого компонента. Поэтому, когда энергия падает, а энергия батареи падает, мы должны быть уверены, что все компоненты работают и реагируют.
например, если мы используем батарею CR2032. Емкость аккумулятора составляет 230 мАч, а напряжение составляет 3 В, предполагается, что оно находится в низком состоянии и должно быть изменено при падении напряжения до 2 В. затем мы используем NRF24L01 +, ATMEGA328P и DHT11 для создания беспроводного температурного блока. Процессор может нормально работать с NRF2401 + и atmega328p (с частотой 4 МГц), потому что он может работать от напряжения 1.9. но для DHT11. если батарея упадет ниже 3 вольт, датчик не будет работать стабильно, и мы получим неверные данные.
в этой инструкции МЫ ПРЕДЛАГАЕМ РЕГУЛЯТОР ОЧЕНЬ НИЗКОЙ ЭНЕРГИИ для батареи CR2032, который может обрабатывать выходное напряжение до 3 В при низком входном напряжении 0,9 В. мы идем использовать
Шаг 1: основная микросхема
Мы собираемся использовать TPS6122x от Texas Instruments. он обеспечивает решение регулируемого источника питания для продуктов, питающихся от одноэлементной, двухэлементной или трехэлементной щелочной, никель-кадмиевой или никель-металлогидридной аккумуляторной батареи, а также одноэлементной литий-ионной или литий-полимерной батареи. он работает при входном напряжении от 0,7 до 5,5 В и выдает стабильное выходное напряжение. существует 3 версии:
- TPS61220: регулируемая версия, вы можете установить выходное напряжение от 1,8 В до 6 В.
- TPS61221: фиксированный выход 3,3 В, используемый в этой инструкции.
- TPS61222: фиксированное напряжение 5,0 В
он имеет хороший КПД при низком токе покоя: 0,5 мкА. и малый ток потребления в выключенном состоянии: 0,5 мкА.
это хороший выбор для длительного срока службы и может гарантировать стабильность напряжения.
Шаг 2: Схема и оживить
Схема существует в официальном техническом описании. некоторые детали необходимо принять как замеченные. индуктор L и два конденсатора должны быть хорошего качества. Делая печатную плату, нам нужно сделать так, чтобы конденсатор и катушка индуктивности были близко к микросхеме. мы добавляем держатель батареи, и мы сделали вход подтянутым, используя высокое сопротивление резистора. Таким образом, вы можете выключить микросхему, просто потянув вниз контакт включения, и большое сопротивление резистора позволяет очень низкому току.
Я разработал схему с помощью eagle cad и сделал это решение как модуль для тестирования и прототипирования. Я добавил батарейный отсек CR2032 и сделал вот такие ПИН-ВЫВОДЫ:
- GND: земля
- ВКЛЮЧИТЬ: включить / выключить регулятор
- Vout: выход регулируется до 3,3 В
- VBAT: батарея разряжена напрямую, вы можете использовать другой источник в качестве входа для этого модуля (убедитесь, что батарея установлена)
Шаг 3. Сделайте это живым
основная микросхема, используемая в этом проекте, очень мала, поэтому сделать ее на макетной плате для тестирования непросто, поэтому идея состоит в том, чтобы сделать печатную плату, которая обрабатывает всю схему, и мы добавляем некоторые функции распиновки, такие как включение, отключение, доступ к ввод, если мы хотим использовать другой тип батареи.
Я делюсь с вами схемой в EAGLE CAD Link
РАСПИСАНИЕ:
GND: общая земля
ВКЛЮЧИТЬ: модуль работает напрямую, если этот контакт не подключен или не подключен к высокому уровню, при опускании регулятор перестает работать, а выход подключен к входу или батарее
VOUT: регулируемое выходное напряжение
VBAT: его можно использовать в качестве входа, если вы хотите использовать другой источник, вы можете напрямую считывать напряжение установленной батареи
Шаг 4: Тест
Доска закончена и сделана makerfabs, я снял видео как работает