Paristokäyttöinen ESP IoT: 10 vaihetta (kuvilla)

2025 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2025-01-23 14:44

Nämä oppaat osoittavat, kuinka tehdä akkukäyttöinen ESP IoT -pohja aiempien ohjeideni mallin mukaan.

Vaihe 1: Virransäästö

Virrankulutus on suuri huolenaihe akkukäyttöisellä IoT -laitteella. Pitkäaikaisen virrankulutuksen (muutama mA) poistamiseksi tarpeettomasta komponentista käytön aikana tämä malli irrottaa kaikki osat ja siirtyy kehitystelakkaan.

Kehitystelakka

Se koostuu:

1. USB -TTL -siru
2. RTS/DTR - EN/FLASH -signaalin muunnospiiri
3. Lipo -latausmoduuli

Kehitystelakkaa tarvitaan vain kehityksen aikana ja aina yhdistettäessä tietokoneeseen, joten koko ja kannettava ei ole suuri ongelma. Haluaisin käyttää hienompaa menetelmää sen tekemiseen.

IoT -laite

Se koostuu:

1. ESP32 -moduuli
2. Lipo -akku
3. 3v3 LDO -piiri
4. Virtakytkin (valinnainen)
5. LCD -moduuli (valinnainen)
6. LCD -virranhallintapiiri (valinnainen)
7. -painike heräämiseen syvästä unesta (valinnainen)
8. muut anturit (valinnainen)

Toinen huolenaihe paristokäyttöisellä IoT -laitteella on pienikokoinen ja joskus myös siirrettävyys, joten yritän käyttää pienempiä komponentteja (SMD). Samalla lisään LCD: n, jotta siitä tulee hienompi. Nestekidenäyttö voi myös osoittaa, kuinka virrankulutusta voidaan vähentää syvän unen aikana.

Vaihe 2: Valmistelu

Kehitystelakka

• USB -TTL -moduuli (RTS- ja DTR -nastat)
• Pienet palat akryylilevyä
• 6 nastaa urosliitin
• 7 nastaa pyöreä urosliitin
• 2 NPN -transistoria (käytän tällä kertaa S8050: tä)
• 2 vastusta (~ 12-20k pitäisi olla kunnossa)
• Lipo -laturimoduuli
• Jotkut leipälevyn johdot

IoT -laite

• 7 nastaa pyöreä naarasliitin
• ESP32 -moduuli
• 3v3 LDO -säädin (käytän tällä kertaa HT7333A: ta)
• SMD -kondensaattorit tehon vakauttamiseksi (riippuu laitteen huippuvirrasta, käytän tällä kertaa 1 x 10 uF ja 3 x 100 uF)
• Virtakytkin
• ESP32_TFT_Kirjaston tuettu nestekidenäyttö (käytän tällä kertaa JLX320-00202)
• SMD PNP -transistori (käytän tällä kertaa S8550)
• SMD -vastukset (2 x 10 K ohmia)
• Lipo -akku (käytän tällä kertaa 303040500 mAh)
• Painike käynnistää herätyksen
• Jotkut kuparinauhat
• Jotkut päällystetyt kuparilangat

Vaihe 3: RTS ja DTR puhkeavat

Useimmissa USB -TTL -moduuleissa, jotka tukevat Arduinoa, on DTR -nasta. RTS -nastaisia moduuleja ei kuitenkaan ole liikaa.

On 2 tapaa tehdä se:

• Osta USB -TTL -moduulit, joissa on RTS- ja DTR -aukot

• Jos täytät kaikki seuraavat kriteerit, voit murtaa RTS -nastan itse, useimmissa pelimerkeissä RTS on nasta 2 (vahvista kaksinkertaisesti tietolomakkeella).

  1. sinulla on jo 6 -nastainen USB -TTL -moduuli (Arduinolle)
  2. siru on SOP, mutta ei QFN -muoto
  3. luotat todella omaan juotostaitoosi (olen puhaltanut 2 moduulia ennen menestystä)

Vaihe 4: Kehitystelakan kokoonpano

Visualisoitavan piirin rakentaminen on subjektiivista taidetta, saatat löytää lisätietoja aiemmista ohjeistani.

Tässä on yhteenveto yhteydestä:

TTL -nasta 1 (5V) -> Telakkatappi 1 (Vcc)

-> Lipolaturimoduuli Vcc -nastainen TTL -nasta 2 (GND) -> Telakkatappi 2 (GND) -> Lipolaturimoduuli GND -nasta TTL -nasta 3 (Rx) -> Telakkatappi 3 (Tx) TTL -nasta 4 (Tx) -> Telakkatappi 4 (Rx) TTL -nasta 5 (RTS) -> NPN -transistori 1 Lähetin -> 15 K ohmin vastus -> NPN -transistori 2 Kanta TTL -nasta 6 (DTR) -> NPN -transistori 2 Lähetin -> 15 K ohmin vastus -> NPN -transistori 1 Kanta NPN -transistori 1 Keräin -> Telakkatappi 5 (Ohjelma) NPN -transistori 2 Keräin -> Telakkatappi 6 (RST) Lipolaturimoduuli BAT -nasta -> Telakkatappi 7 (akku +ve)

Vaihe 5: Valinnainen: Breadboard Prototyping

IoT -laitteen osan juottaminen on hieman vaikeaa, mutta se ei ole välttämätöntä. Perustuen samaan piirisuunnitteluun, voit yksinkertaisesti käyttää leipälevyä ja johtoa prototyypin tekemiseen.

Liitteenä oleva kuva on prototyyppitestini Arduino Blink -testillä.

Vaihe 6: IoT -laitteen kokoonpano

Pienen koon vuoksi valitsen monia SMD -komponentteja. Voit yksinkertaisesti vaihtaa ne leipälautaystävällisiin komponentteihin helpon prototyypin luomiseksi.

Tässä on yhteenveto yhteydestä:

Telakkatappi 1 (Vcc) -> Virtakytkin -> Lipo +ve

-> 3v3 LDO Regulator Vin Dock pin 2 (GND) -> Lipo -ve -> 3v3 LDO Regulator GND -> kondensaattori (t) -ve -> ESP32 GND Dock pin 3 (Tx) -> ESP32 GPIO 1 (Tx) Dock pin 4 (Rx) -> ESP32 GPIO 3 (Rx) Dock pin 5 (Program) -> ESP32 GPIO 0 Dock pin 6 (RST) -> ESP32 ChipPU (EN) Dock pin 7 (Battery +ve) -> Lipo +ve 3v3 LDO Regulator Vout -> ESP32 Vcc -> 10 K ohmin vastus -> ESP32 ChipPU (EN) -> PNP -transistori Lähetin ESP32 GPIO 14 -> 10 K ohmin vastus -> PNP -transistori Base ESP32 GPIO 12 -> Herätyspainike -> 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 -> LCD D/C PNP -transistorikeräin -> LCD Vcc -> LED

Vaihe 7: Virrankäyttö

Mikä on tämän IoT -laitteen todellinen virrankulutus? Mittaamme tehomittarillani.

• Kaikki komponentit päällä (CPU, WiFi, LCD), se voi käyttää noin 140 - 180 mA
• WiFi pois päältä, jatka valokuvan näyttämistä nestekidenäytössä, se käyttää noin 70-80 mA
• LCD -näytön ollessa pois päältä, ESP32 menee syvään uneen, se käyttää noin 0,00 - 0,10 mA

Vaihe 8: Hyvää kehitystä

On aika kehittää oma akkukäyttöinen IoT -laite!

Jos et voi odottaa koodausta, voit yrittää kääntää ja päivittää edellisen projektilähteeni:

github.com/moononournation/ESP32_BiJin_ToK…

Tai jos haluat maistella sammutusominaisuutta, kokeile seuraavaa projektilähdettäni:

github.com/moononournation/ESP32_Photo_Alb…

Vaihe 9: Mitä seuraavaksi?

Kuten edellisessä vaiheessa mainittiin, seuraava projektini on ESP32 -valokuva -albumi. Se voi ladata uusia valokuvia, jos Wi -Fi on kytketty, ja tallentaa salamaan, jotta voin aina katsella uutta kuvaa tien päällä.

Vaihe 10: Valinnainen: 3D -painettu kotelo

Jos sinulla on 3D -tulostin, voit tulostaa kotelon IoT -laitteellesi. Tai voit laittaa sen läpinäkyvään makeaan laatikkoon aivan kuten edellinen projektini.