Moduł z ESP32 zasilany z pojedynczego ogniwa wielkości baterii pastylkowej

Moduły z układem ESP32 bez problemu mogą być zasilane z baterii wbudowanych w moduł lub zasilaczy bateryjnych USB, dających 5 V. Jednakże Miek Rankin poszedł krok dalej i stworzył projekt ESP32 Coincell, czyli jak sama nazwa wskazuje moduł ESP32 wykorzystujący do zasilania pojedynczą baterię pastylkową. Układ oparty jest o miniaturowy SiP (System in Package) ESP32 Pico D4. Całość zasilania jest ogniwem LIR2450 o pojemności około 100 mAh.

Specyfikacja modułu

* Espressif ESP32 Pico D4
* Łączność poprzez Wi-Fi 802.11b/g/n z prędkością do 150 Mbps
* Bluetooth 4.1 LE
* Zintegrowana antena
* Wyświetlacz OLED o przekątnej 0,69" i rozdzielczości 96 x 16 pikseli.
* Pojedynczy port micro USB do ładowania i debuggowania systemu (poprzez konwerter USB-UART CP2102).
* Wbudowany akcelerometr LIX3DHTR.
* Zasilanie z pojedynczego ogniwa Litowo-polimerowego
* Ładowarka na układzie SL4054ST25P
* Zużycie prądu: 0,45 mA w trybie uśpienia.

Jeśli do płytki podłączymy USB z zasilaniem, to ESP32 może korzystać z tego zasilania, zamiast z baterii. Autor konstrukcji nie podał czasu pracy na jednej baterii, ale przy założeniu, że rzeczone ogniwo ma około 100 mAh to przy zużyciu 0,45 mA system może aktywnie spać przez ponad 200 godzin, czyli aż 9 dni.

Projekt jest otwarty, PDFy ze schematami, pliki Gerber oraz kod Arduino dostępne są na Githubie autora. Prezentację firmware układu zobaczyć możemy na poniższym filmiku.



"Projekt ie został stworzony w jakimś konkretnym celu, by raczej wyzwaniem projektowym, by stworzyć możliwie mały moduł" mówi autor. Jeśli jednak macie pomysł na zastosowanie tego układu to możecie wykonać go samodzielnie i spróbować własnej aplikacji.

Źródło: https://www.cnx-software.com/2019/02/13/esp32-coincell-battery-board/

ghost666 napisał:

system może aktywnie spać

Ciekawe określenie

krisRaba napisał:

ghost666 napisał:

system może aktywnie spać

Ciekawe określenie

Bo układ pracuje... ale jest w trybie uśpienia . To trochę dla odróżnienia, gdy jest po prostu martwy z braku prądu .

Tytuł wprowadza w błąd. LIR2450 to nie bateria pastylkowa a ogniwo LiPo. Zupełnie inna wydajność prądowa.
Typowa CR2032 nie nadaje się do ESP, napięcie za bardzo siada przy większym obciążeniu.

piotr_go napisał:

Tytuł wprowadza w błąd. LIR2450 to nie bateria pastylkowa a ogniwo LiPo. Zupełnie inna wydajność prądowa.
Typowa CR2032 nie nadaje się do ESP, napięcie za bardzo siada przy większym obciążeniu.

Zmieniłem na dokładniejszy W sumie nie zastanowiłem się nad tym, czy to ogniwo musi być jakieś konkretne... no ale ESP32 potrafi pociągnąć spory prąd, jak chce.

krisRaba napisał:

ghost666 napisał:

system może aktywnie spać

Ciekawe określenie

Określenie jak najbardziej.
System śpi, ale jest czujny.

piotr_go napisał:

Tytuł wprowadza w błąd. LIR2450 to nie bateria pastylkowa a ogniwo LiPo.

Również trochę kulą w płot. Nie LiPo tylko LiIon:
https://www.powerstream.com/p/Lir2450.pdf

Szkoda, że na płytce nie przewidziano gniazdka na podłączenie anteny zewnętrznej - z działaniem anteny "on-board" w tym module to różnie może być.

Niesamowity poziom miniaturyzacji jak na amatorską konstrukcję.

Ciekawi mnie jaki jest rzeczywisty pobór prądu tego układu. W szczególności jeśli chodzi o bluetooth, kiedy włączony jest advertising, np. z interwałem co 1 sekundę. Na stronie napisali tylko "in sleep mode, a 100mAh battery should last over 200 hours @ 0.45mA, or a bit over 9 days." ale na czym dokładniej polega sleep mode, co jest włączone a co nie? Pobór prądu 450uA w stanie czuwania to jednak całkiem sporo.

Taki tam wymysł, lekko na siłę i bez pomysłu.
Podstawka pod pastylkę niepotrzebnie zajmuje miejsce które mogło by być spożytkowane na większe ogniwo do wlutu bezpośrednio...

leonow32 napisał:

Pobór prądu 450uA w stanie czuwania to jednak całkiem sporo.

Wydaje mi się, że to kwestia układu, który z zamysłu nie jest UltraLowPower. Albo suma poborów z różnych klocków, bo nie wszystko jest "wycięte" w uśpieniu. Pewnie ten akcelerometr coś tam sobie pyrka itp.

Nie zmienia to faktu, że sama próba ciekawa, choć przy stosunkowo krótkim czasie życia między ładowaniami nie mam pomysłu do czego użyć czegoś takiego. Bo ni to sensor, który można gdzieś porzucić i o nim zapomnieć na miesiące/lata i coś tam sobie okresowo loguje, ni to dongle komunikacyjny na USB (choć tak go można użyć, ale po co wtedy aku).

No i szacun za podjęcie się radiówki, bo wszystko ułożone od podstaw, a nie gotowe moduły WiFi/BT Trzeba by jeszcze tylko sprawdzić, czy łapie się pod kątem emisji i wymagań standardów, bo żeby dostać papier, to musiałby przejść kwalifikację Bluetooth SIG itp.
Ale gdyby przyszedł do mnie z tym jako referencje, to pracę raczej by dostał - możliwe, że o to chodziło