مدیریت توان برای CR2032: 4 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

انجام برنامه های کم مصرف به برخی از مlلفه های خاص و مراقبت از خطوط کد نیاز دارد. برخی از اجزا این ویژگی را ارائه می دهند ، برخی دیگر باید در مدت زمان کوتاهی روی آنها کار شود. ایده اصلی هنگامی که ما در برنامه های بسیار کم انرژی کار می کنیم ، نوع باتری است. انتخاب این بستگی به موارد زیر دارد:

- اندازه برنامه (قسمت مکانیکی)

- مقدار انرژی مورد نیاز (پارامتر بر حسب میلی آمپر ساعت)

- دمای منطقه (درجه حرارت در برخی از انواع باتری ها تأثیر می گذارد)

- مصرف برق (انرژی مصرف شده توسط دستگاه مصرف کننده)

- قابلیت قدرت (در جریان تقاضا ، چقدر باتری می تواند در آمپر بدهد)

- منطقه تنش کار قطعه (ولتاژ مورد نیاز برای فعال کردن قطعه الکترونیکی).

بین همه این کاراکترها که قبلاً ذکر شد ، مهمترین چیزی که باید در نظر گرفته شود ولتاژ هر جزء است. بنابراین وقتی انرژی کاهش می یابد و انرژی باتری کاهش می یابد ، باید مطمئن باشیم که همه اجزا کار می کنند و پاسخ می دهند.

به عنوان مثال اگر از باتری CR2032 استفاده کنیم. ظرفیت باتری 230 میلی آمپر ساعت است و ولتاژ 3 ولت است و قرار است در وضعیت کم قرار داشته باشد و هنگامی که ولتاژ به 2 ولت کاهش می یابد باید تغییر کند. سپس از NRF24L01+ ، ATMEGA328P و DHT11 برای ایجاد یک واحد دماسنج بی سیم استفاده می کنیم. پردازنده می تواند به طور معمول با NRF2401+ و atmega328p (با فرکانس 4 مگاهرتز) کار کند زیرا می تواند از 1.9 ولتاژ کار کند. اما برای DHT11 اگر باتری زیر 3 ولت بیفتد ، سنسور پایدار نخواهد بود و ما اطلاعات اشتباه دریافت می کنیم.

در این دستورالعمل ما قصد داریم یک تنظیم کننده بسیار پایین انرژی برای باتری CR2032 را پیشنهاد کنیم که می تواند خروجی را تا 3 ولت اداره کند زیرا ورودی آن 0.9 ولت کم است. می رویم تا استفاده کنیم

مرحله 1: IC اصلی

ما قصد داریم از TPS6122x از ساز تگزاس استفاده کنیم. این راه حل منبع تغذیه تنظیم شده را برای محصولاتی که از قلیایی تک سلولی ، دو سلولی یا سه سلولی ، NiCd یا NiMH یا باتری Li-Ion یا Li-polymer تک سلولی تغذیه می کنند ، ارائه می دهد. با ولتاژ ورودی از 0.7 تا 5.5 ولت کار می کند و ولتاژ خروجی پایدار می دهد. دارای 3 نسخه است:

- TPS61220: نسخه قابل تنظیم ، می توانید ولتاژ خروجی را از 1.8 ولت به 6 ولت تعمیر کنید

- TPS61221: خروجی ثابت 3.3V ، مورد استفاده در این دستورالعمل.

- TPS61222: ولتاژ ثابت 5.0V

دارای راندمان خوب با جریان آرام کم: 0.5 μA. و جریان کم مصرف در حالت خاموش: 0.5 μA.

این یک انتخاب خوب برای طول عمر طولانی است و می تواند ثبات ولتاژ را تضمین کند.

مرحله 2: شماتیک و زنده کردن آن

این شماتیک در برگه داده رسمی وجود دارد. برخی از جزئیات باید همانطور که توجه می شود در نظر گرفته شود. سلف L و دو خازن باید از کیفیت خوبی برخوردار باشند. هنگام انجام PCB ، باید خازن و سلف را نزدیک تراشه قرار دهیم. ما نگهدارنده باتری را اضافه می کنیم و ورودی را با استفاده از مقدار مقاومت بالا بیرون می کشیم. بنابراین می توانید فقط با کشیدن پین فعال و مقدار زیاد مقاومت ، جریان را بسیار کم کنید.

من شماتیک را با استفاده از eadle cad طراحی کردم و این راه حل را به عنوان ماژول برای آزمایش و نمونه سازی آماده کردم. من یک نگهدارنده باتری CR2032 اضافه کردم و PINOUTS را به این شکل تهیه کردم:

- GND: زمین

- فعال کردن: تنظیم کننده را فعال / غیرفعال کنید

- Vout: خروجی به 3.3V تنظیم می شود

- VBAT: باتری به طور مستقیم تمام شده است ، می توانید از منبع دیگری به عنوان ورودی این ماژول استفاده کنید (مطمئن شوید که باتری نصب شده است)

مرحله 3: آن را زنده کنید

ic اصلی که در این پروژه استفاده می شود بسیار کوچک است ، بنابراین ساختن آن در ورقه نان برای آزمایش کار ساده ای نیست ، بنابراین ایده این است که یک pcb بسازیم که همه شماتیک را اداره می کند ، و برخی از توابع pinout مانند فعال کردن ، غیرفعال کردن ، دسترسی به اگر می خواهیم از نوع باتری دیگری استفاده کنیم

من طرح کلی در EAGLE CAD Link را با شما به اشتراک می گذارم

PINOUT:

GND: زمین مشترک

ENABLE: ماژول به طور مستقیم کار می کند اگر این پین متصل یا متصل به سطح بالا نباشد ، هنگامی که پایین کشیده می شود تنظیم کننده کار نمی کند و خروجی به ورودی یا باتری متصل می شود

VOUT: ولتاژ خروجی تنظیم شده

VBAT: اگر می خواهید از منبع دیگری استفاده کنید ، می توانید به عنوان ورودی استفاده کنید ، می توانید مستقیماً ولتاژ باتری مجهز را بخوانید

مرحله 4: آزمایش کنید

تخته به پایان رسیده و توسط makerfabs ساخته شده است ، من فیلم نحوه کار را تهیه کردم