Arduino Nano 33 BLE + zasilanie z baterii litowo-polimerowej?

[kamil-a]

Jestem bardzo początkujący w temacie Arduino i nie znam się dobrze na praktycznej elektronice.

Chciałbym wykorzystać płytkę Nano. 33 BLE wyposażoną w komunikację i czujniki.

Nie potrafię łatwo znaleźć dobrej informacji na temat zasilania z baterii.

Zależy mi na małej wadze i rozmiarze więc myślałem o wykorzystaniu płaskiej baterii LiPo 3.7V. Wiem, że płytka ma zasilanie na 3.3V, a wspomniana bateria ma zmienne napięcie w zależności od stopnia naładowania i domyślnie większe, niż nominalne. Wiem, że można wykorzystać przetwornicę, ale nie wiem jaką.

Czy podpowiecie mi:

• czy zasilanie taką baterią jest w ogóle sensowne?
• jaki konkretnie moduł przetwornicy kupić? 
• czy potrzebne są dodatkowe elementy?
• w jaki sposób mógłbym ładować taką baterię (podłączenie płytki do USB ładowałoby baterię?)

Z góry dziękuję za odpowiedzi 🙂

 

[Gieneq]

@kamil-a witam na forum 🙂 

Pierwsza sprawa to zajrzyj na stronę Store Arduino i tam masz pe len opis płytki. Zgodzę się, że niektóre informacje mogą tam być niewystarczające, ale np sam nagłówek coś już mówi: pobór < 20 mA i nie do zasilania bateryjnego:

Ale to są mało precyzyjne informacje. Więc przechodzimy do dokumentacji -> schemat w pdf.

Widać że na płytce jest sporo czujników I2C - najpewniej mają tryb niskiego poboru energii więc bym się nimi aż tak nie przejmował. Oczywiście najlepiej żebyś sprawdził każdy z nich ile pobiera prądu w stanie spoczynku i w stanie aktywnym.

Interesuje Cię zasilanie z 1 lipola. To pierwsza dobra informacja - płytka ma logikę 3,3V, wiec ma to już sens, ale zła informacja jest taka że wejście Vin nie nada się, bo choć regulator MPM3610 jest nawet dobry - ma całkiem niski pobór spoczynkowy, to minimalne napięcie to ponad 4V 😞 

To pytanie jakie zasilanie mają podzespoły na płytce?

Bierzemy dokumentację NINA-3BX i tam jest informacja że ma sporą tolerancję wejścia:

To możesz wziąć regulator LD29050 albo jakiś inny dedykowany do akumulatorów. Ten możesz znaleźć na płytkach STM32 i cechuje go niski pobór spoczynkowy>20uA, prąd max 500mA, dropout 200mV i napięcie wejściowe max 5V - takie którego nigdy nie będziesz miał na lipolu, więc już ma to sens. Tylko poszukaj informacji jaki byłby sumaryczny pobór prądu, jakie są tryby pracy mikrokontrolera, czy da się obniżyć zużycie energii.

 

20 godzin temu, kamil-a napisał:

jaki konkretnie moduł przetwornicy kupić? 

Żadną, jeżeli masz na myśli przetwornice impulsowe to zły pomysł.

20 godzin temu, kamil-a napisał:

w jaki sposób mógłbym ładować taką baterię (podłączenie płytki do USB ładowałoby baterię?)

To nie jest tak istotny element pod względem energooszczędności więc te popularne ładowarki za 2zł są ok. Możesz ewentualnie poszukać czegoś z lepszymi zabezpieczeniami.

Sporo pracy, powodzenia! 😄 

Edytowano Sierpień 13, 2021 przez Gieneq

[kamil-a]

@Gieneq Serdecznie dziękuję za odpowiedź, jestem pod wrażeniem połączenia merytoryki wraz z łatwością zrozumienia 🙂

Dzisiaj powinienem dostać płytkę do startu "zabawy" od strony softwarowej, co pewnie krok po kroku pozwoli mi wejść głębiej w parametry i ich zrozumienie.

To, co wyciągam z Twojej wypowiedzi, to:

* regulator LD39050 powinien poradzić sobie z napięciem

* powinienem skupić się na poborze prądu przez płytkę (poszukanie trybów oszczędności energii, wyłączania nieużywanych czujników etc.)

 

[Gieneq]

8 minut temu, kamil-a napisał:

powinienem skupić się na poborze prądu przez płytkę (poszukanie trybów oszczędności energii, wyłączania nieużywanych czujników etc.)

@kamil-a jak chcesz żeby pracowało na baterii to jest to podstawa. Jeżeli akumulator będzie miał z 2000mAh to przy poborze prądu 20mA podziała 100 godzin. Niby dużo, ale jeżeli będzie to działać cały czas to po 4 dniach się rozładuje.

W kontekście takich układów bateryjnych mały prąd jest rzędu uA - w ten sposób będziesz łądował akumulator raz na miesiąc. Na szybko przejrzałem dokumentacje czujników: jeden ma tryb niskiego poboru prądu kilka uA (super), IMU ma jakoś sporo, z 600 uA ale to chyba nie jest sleep mode.

Ale i tak największym wyzwaniem będzie mikrokontroler, w którym byś musiał wymyśleć sprytny sposób na zarządzanie zużyciem energii, bo to co jest domyślnie to duża za dużo.

Nie znalazłem żadnych informacji o trybach pracy B3, ale w B1 można zejść do ułamka uA:

Cytat

0.3 µA sleep, 2 µA standby

więc ma to potencjał.

 

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay