Esp8266 питание: две батарейки и тесты с пониженным напряжением / Своими руками (DIY) / iXBT Live — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Содержание

две батарейки и тесты с пониженным напряжением / Своими руками (DIY) / iXBT Live

Я изучил, в каких диапазонах напряжения питания работает плата микроконтроллера на ESP8266 с TFT-экраном и обнаружил, что для её питания вполне можно использовать две обычные батарейки AAA без дополнительных схем.

Недавно я рассказывал о повышающем преобразователе напряжения, с помощью которого «Народный измеритель пульсации», а также другие самоделки можно питать от одной или двух батареек.

Директор компании R-Lab и мой читатель Николай Хозяинов предложил более простой вариант — питать схему от двух батареек AA или AAA напрямую.

Сам ESP8266 питается от 3.3 В. Платы на ESP8266 (NodeMCU, D1 mini, Witty Cloud) содержат стабилизаторы, обеспечивающие питание от USB (5 В), кроме того у NodeMCU есть отдельный вход VIN, позволяющий питать эту плату от напряжения 5-20 В.

Работа на пониженном напряжении

На примере NodeMCU я изучил, как плата работает при пониженном напряжении.

При напряжении на входе VIN от 4.8 до 10 вольт «народный измеритель пульсации» (NodeMCU, экран TFT 1.77″, датчик света TEMT6000) всегда потребляет 64 мА (соответственно, чем больше напряжение, тем больше энергии теряется на линейном стабилизаторе).

При напряжении 4.7 В потребление падает до 63 мА. При 4.6 В ток снижается до 59 мА и уже заметно, что яркость подсветки экрана уменьшается. Сама плата работает и при 4.0 В, но на экране уже почти ничего не видно.

Всё то же самое при питании от входа VU или от разъёма USB: 4.8-10 вольт — потребление 64 мА, при более низких напряжениях снижается потребление и яркость подсветки экрана. А что, если подать питание на выход стабилизатора (соответственно, на вход питания самой ESP8266)?

Я попробовал подать питание на NodeMCU не так, как положено, а подключить источник питания 3.3 В прямо на один из выводов 3V. Всё работает! Ничего не сгорает, стабилизатор не греется, потребление всё то же — 64 мА. По даташиту питание ESP8266 может быть от 2. 5 до 3.6 В.

Я проверил, как «народный измеритель» работает на пониженном напряжении, поданном на вход 3V:

При 3.0 В всё работает отлично, потребление 41 мА;
при 2.9 В яркость экрана немного снижается, потребление 35 мА;
при 2.8 В яркость снижается уже ощутимо, потребление 29 мА;
при 2.7 В экран темнеет, но всё хорошо видно, потребление 23 мА;
при 2.6 В экран очень тёмный, изображение видно плохо, потребление 22 мА;
при 2.5 В экран полностью гаснет, но сама NodeMCU продолжает работать, потребление 19 мА.

Это означает, что если питать схему от двух батареек без всякого стабилизатора, всё будет работать, пока напряжение на каждой батарейке будет выше 1.35 В.

Новая щелочная батарейка AA или AAA даёт под такой нагрузкой 1.55-1.57 В, соответственно две батарейки — 3.1-3.14 В. По мере разряда напряжение будет снижаться, но и потребляемый ток снизится.

Эксперимент

Щелочная батарейка AAA при токе нагрузки, снижающимся с 41 до 23 мА, будет сохранять напряжение выше 1. 35 В приблизительно до трети своего разряда, а это значит, что устройство будет нормально работать более 10 часов (обычная щелочная батарейка AAA даёт около 900 мАч, соответственно треть — 300 мАч).

Я провёл эксперимент и проверил, как долго «народный измеритель пульсации» проработает от двух батареек AAA. Как и показывали расчёты, первые десять часов всё работало отлично и яркость экрана не снижалась. Через 15 часов прибор по-прежнему работал, яркость экрана заметно упала, но всё хорошо видно.

Через 20 часов после включения экран потемнел настолько, что изображение на нём стало еле различимо.

Через 26 часов экран потемнел почти полностью, что-либо различить на нём было уже не возможно. Я отключил батарейки и оставил их на ночь. С утра батарейки восстановились и экран снова заработал. Это означает, что при реальном использовании батареек хватит на гораздо большее время.

На первый взгляд, кажется, что питать платы на ESP8266 от двух батареек напрямую нерационально, ведь батарейки будут использоваться лишь на треть, но устройство проработает даже дольше, чем при питании от тех же батареек через преобразователь с подачей напряжения на вход VIN или VU, а после использования в устройстве на ESP8266 батарейки, разряженные на треть, вполне можно использовать в других приборах с небольшим энергопотреблением (пультах, термометрах, часах).

Всем мира!

Новости

Публикации

Северная Корея — страна в Восточной Азии. Она славится своей закрытостью и достаточно странными запретами и ограничениями, в существование которых трудно поверить. И это совершенно…

Но что-то пошло не так. Удалось только осмотреть автомат, блинов, увы, он не дал. Как вы знаете, на Воробьевых горах открыта эскалаторная галерея . В вестибюле верхней станции…

Канадский стартап в области электротранспорта Luup Cube Inc представил свое видение идеального двухколесного вездехода с электроприводом и педалями. Электровелосипед Luup-X построен на карбоновой…

Позади остался сложный 2022 год. Впереди, надеюсь, нас ждёт счастливый и успешный 2023, но всё в наших руках. За этот год мы существенно улучшились, нарастили количество материалов, блогов,…

Новый бюджетная электронная книга Onyx Boox Da Vinci — лучший выбор среди недорогих читалок начального уровня с экраном E-ink.

В плюсах отличный сенсорный экран, возможность подключения через…

Небольшая встряска общественной жизни в стране, случившаяся по весне, заставила либо сменить некоторые старые привычки, либо адаптировать их к изменившимся обстоятельствам. Особенно это коснулось…

Хитрости питания ESP8266. Две батарейки и тесты с пониженным напряжением : ammo1 — LiveJournal

Сам ESP8266 питается от 3. 3 В. Платы на ESP8266 (NodeMCU, D1 mini, Witty Cloud) содержат стабилизаторы, обеспечивающие питание от USB (5 В), кроме того у NodeMCU есть отдельный вход VIN, позволяющий питать эту плату от напряжения 5-20 В.

На примере NodeMCU я изучил, как плата работает при пониженном напряжении.

Всё то же самое при питании от входа VU или от разъёма USB: 4.8-10 вольт — потребление 64 мА, при более низких напряжениях снижается потребление и яркость подсветки экрана.

А что, если подать питание на выход стабилизатора (соответственно, на вход питания самой ESP8266)?

Я попробовал подать питание на NodeMCU не так, как положено, а подключить источник питания 3. 3 В прямо на один из выводов 3V. Всё работает! Ничего не сгорает, стабилизатор не греется, потребление всё то же — 64 мА.

По даташиту питание ESP8266 может быть от 2.5 до 3.6 В.

Я проверил, как «народный измеритель» работает на пониженном напряжении, поданном на вход 3V:

При 3.0 В всё работает отлично, потребление 41 мА;
при 2.9 В яркость экрана немного снижается, потребление 35 мА;
при 2.8 В яркость снижается уже ощутимо, потребление 29 мА;
при 2.7 В экран темнеет, но всё хорошо видно, потребление 23 мА;
при 2.6 В экран очень тёмный, изображение видно плохо, потребление 22 мА;
при 2.5 В экран полностью гаснет, но сама NodeMCU продолжает работать, потребление 19 мА.

Щелочная батарейка AAA при токе нагрузки, снижающимся с 41 до 23 мА, будет сохранять напряжение выше 1.35 В приблизительно до трети своего разряда, а это значит, что устройство будет нормально работать более 10 часов (обычная щелочная батарейка AAA даёт около 900 мАч, соответственно треть — 300 мАч).

Через 20 часов после включения экран потемнел настолько, что изображение на нём еле различимо.

Через 26 часов экран потемнел почти полностью, различить на нём уже ничего не возможно. Я отключил батарейки и оставил их на ночь. С утра батарейки восстановились и экран снова заработал. Это означает, что при реальном использовании батареек хватит на гораздо большее время.

На первый взгляд кажется, что питать платы на ESP8266 от двух батареек напрямую нерационально, ведь батарейки будут использоваться лишь на треть, но устройство проработает даже дольше, чем при питании от тех же батареек через преобразователь с подачей напряжения на вход VIN или VU, а после использования в устройстве на ESP8266 батарейки, разряженные на треть, вполне можно использовать в других приборах с небольшим энергопотреблением (пультах, термометрах, часах).

Всем мира!

Двенадцать лет я пишу о технике, скидках, интересных местах и событиях. Читайте мой блог на сайте ammo1.ru, в ЖЖ, Дзен, МирТесен, Telegram.
Мои проекты:
Lamptest.ru. Тестирую светодиодные лампы и помогаю разобраться, какие из них хорошие, а какие не очень.
Elerus.ru. Собираю информацию об отечественных электронных устройствах для личного использования и делюсь ей.
Вы можете связаться со мной в группе Телеграм @ammochat.
Блок питания

для NodeMCU с зарядным устройством и бустером

ESP8266 ProjectsPower Electronics

AdminПоследнее обновление: 2 октября 2022 г.

0 42 761 Прочитано 4 минуты

СОДЕРЖАНИЕ СОДЕРЖАНИЕ

1 Обзор: источник питания для Nodemcu
2 Мощность. 6 Цепь питания для NodeMCU с зарядным устройством и повышающим преобразователем
7 Проектирование печатной платы

Обзор: блок питания для NodeMCU

В этом уроке мы узнаем, как мы можем сделать блок питания для платы NodeMCU ESP8266 . Мы также интегрируем усилитель батареи или схему повышающего преобразователя, чтобы NodeMCU мог работать через литий-ионную батарею 3,7 В . Аккумулятор может разрядиться после длительного использования, поэтому мы также интегрируем схему зарядного устройства .к плате, которая имеет функцию системы управления батареями. Ранее мы разработали блок питания для ESP32 , здесь мы изменим ту же схему для ESP32.

Большинство литий-ионных аккумуляторов, доступных на рынке, могут полностью заряжаться только до 4,2 В , чего недостаточно для платы NodeMCU. Итак, нам нужно преобразовать напряжение из батареи в 5V . Вот почему мы используем небольшой модуль повышающего преобразователя , изготовленный с использованием некоторых катушек индуктивности, микросхемы и резистора. Аналогично для зарядки аккумулятора и управления аккумулятором будем использовать Модуль зарядного устройства TP4056 .

Кроме того, мы можем запитать эту схему с помощью адаптера 9V/12V . Регулятор напряжения LM7805 IC ограничивает напряжение только до 5 В . Если вы не хотите питать схему от батареи, вы можете использовать адаптер питания постоянного тока.

Питание, необходимое для NodeMCU

Nodemcu работает на 5 В и 3,3 В . На 3.3В уже есть стабилизатор напряжения LDO , чтобы поддерживать постоянное напряжение на уровне 3,3 В . NodeMCU может получать питание от разъема Micro USB и контакта VIN (контакт внешнего питания).

Мощность, требуемая NodeMCU, составляет 600 мА , так как ESP8266 потребляет до 80 мА во время радиопередачи. Во время загрузки или работы Wi-Fi он потребляет до 200 мА пикового тока. Таким образом, питания от кабеля Micro-USB недостаточно для платы NodeMCU, когда мы добавляем на плату несколько датчиков или модулей. Это связано с тем, что USB-порт компьютера может обеспечить менее 500 мА тока. Узнайте больше о требованиях к питанию Nodemcu здесь: Nodemcu ESP8266 Спецификации

Спецификация

Ниже приведены компонентов

, необходимых для создания этого проекта блока питания NodeMCU . Все компоненты можно легко приобрести по адресу Amazon . Ссылка на покупку компонентов приведена ниже.

С.Н.	Компоненты Наименование	Описание	Количество
1	NodeMCU	Плата ESP8266-12E	1	https://amzn. to/2LbvQIa
2	Модуль зарядки аккумулятора	TP4056 Модуль зарядки аккумулятора 5 В, 1 А	1	https://amzn.to/2BNw9Ig
3	ИС регулятора напряжения	LM7805 ИС 5 В	1	https://amzn.to/2W73u7H
4	Розетка питания постоянного тока	DCJ0202	1	https://amzn.to/3enmlC0
5	Модуль повышающего преобразователя	Модуль повышающего преобразователя 3,7 В в 5 В	1	https://amzn.to/3iMEuwh
6	Переключатель	3-контактный переключатель SPDT	1	https://amzn.to/3iW6wFV
7	Электролитический конденсатор	470 мкФ, 25 В	1	https://amzn.to/2CkQ9BJ
8	Электролитический конденсатор	100 мкФ, 16 В	1	https://amzn. to/3ennAkE
9	Светодиод	Светодиод 5 мм Любой цвет	1	https://amzn.to/3iQx0Zi
10	Резистор	220 Ом	1	https://amzn.to/2Oe4cfa
11	Гнездовой разъем	Гнездовой разъем 2,54 мм	4 комплекта	https://amzn.to/2Zd64eq
12	Вилки	Вилки 2,54 мм	1 комплект	https://amzn.to/2ZTv1La

Модуль повышающего преобразователя 3,7 В в 5 В

Модуль повышающего преобразователя постоянного тока , который обеспечивает 5 В пост.0028 от 1,5 В до 5 В . Эта небольшая крошечная схема повышает уровень напряжения и обеспечивает усиленный стабилизированный выход 5 В. Этот модуль работает на частоте модулей , работающих на частоте 150 кГц . Для разных входных диапазонов он потребляет разное количество тока для получения сбалансированного выхода.

1. Вход 1–1,5 В, выход 5 В 40–100 мА
2. Вход 1,5–2 В, выход 5 В 100–150 мА
3. Вход 2–3 В, выход 5 В 150–380 мА
4. Вход более 3 В, выход 5В 380-480мА

Модуль зарядного устройства TP4056
Этот модуль зарядного устройства 3,7 В TP4056 предназначен для зарядки перезаряжаемых литиевых аккумуляторов методом постоянного тока/постоянного напряжения 9 (CC ). В дополнение к безопасной зарядке литиевой батареи плата TP4056 BMS также обеспечивает необходимую защиту, необходимую для литиевых батарей. TP4056 подходит для питания USB и адаптеров питания. Из-за внутреннего Архитектура PMOSFET и цепь защиты от обратного заряда, внешние изолирующие диоды не требуются.
Чтобы узнать больше об этом модуле, вы можете ознакомиться с его техническим описанием здесь: TP4056 Техническое описание модуля .
Цепь питания для NodeMCU с зарядным устройством и повышающим преобразователем
Схема Цепь электропитания для NodeMCU с зарядным устройством и повышающим преобразователем приведена ниже. Схема может быть запитана двумя способами, один с 9Адаптер постоянного тока В/12 В и другие устройства с литий-ионным аккумулятором 3,7 В.
Для питания платы с помощью разъема постоянного тока мы использовали DCJ0202 гнездо . Мы использовали электролитический конденсатор 470 мкФ и 100 мкФ , чтобы избежать колебаний постоянного тока и устранить скачки напряжения. Регулятор напряжения IC LM7805 может принимать входное напряжение от 7В до 35В . Но рекомендуется использовать входное напряжение только до 15В. При увеличении напряжения тепловыделение больше , для которого требуется более крупный радиатор . Выход регулятора напряжения подключен к выводу Vin NodeMCU, а GND подключен к GND. Следовательно, вы можете включить модуль с помощью адаптера постоянного тока 9 В/12 В или батареи 9 В .
С другой стороны, если вы не хотите включать NodeMCU с помощью адаптера постоянного тока, вы можете использовать литий-ионный аккумулятор 3,7 В или литий-полимерный аккумулятор . Использование модуля повышающего преобразователя 3,7 В усиливается до 5 В ( может работать от входного напряжения 2,8 В до входного напряжения 4,2 В ). Повышенное напряжение 5 В подключено к коммутатору, а коммутатор подключен к контакту 5 В Vin NodeMCU. Клемма батареи также подключена к выходной клемме модуля зарядного устройства батареи TP4056 . Таким образом, аккумулятор можно заряжать с помощью кабеля передачи данных MicroUSB 5 В .
На плате имеется светодиод , подключенный через резистор 220 Ом , который используется для индикации включения питания модуля. Во время зарядки аккумулятора рекомендуется выключать Переключатель SPDT .
Разработка печатной платы
Ниже представлена печатная плата для блока питания для NodeMCU с зарядным устройством и усилителем. Печатная плата спроектирована с помощью инструмента EasyEDA PCB Designing. Вид спереди и вид сзади на печатную плату приведены ниже.
Файл Gerber для печатной платы приведен ниже. Вы можете загрузить файл Gerber и перейти к заказу печатных плат.
Загрузить файл Gerber: блок питания для NodeMCU
Мы также разработали улучшенную версию платы E SP8266 с питанием от батареи , которую можно использовать для приложений IoT. Плата компактна и может питаться от батареи, а также имеет схему зарядки, встроенную в печатную плату.

Похожие статьи
Плата блока питания для NodeMCU ESP8266
Электронные схемыESP8266
Блок питания для NodeMCU с зарядным устройством и повышающим преобразователем
Alsan Parajuli Следите за новостями в Твиттере Отправить письмо 12 августа 2021 г.
0 168 4 минуты чтения
СОДЕРЖАНИЕ
Обзор: плата источника питания для Nodemcu
Компоненты требуются
Модуль Nodemcu
3,7 В до 5 В. NodeMCU ESP8266 с зарядным устройством и повышающим преобразователем
Проектирование печатной платы
Обзор: плата блока питания для NodeMCU
В этом уроке мы создадим Плата питания для NodeMCU ESP8266 . Здесь мы будем использовать схему повышающего преобразователя батареи для работы NodeMCU с батареей на 3,7 В. Очевидно, что аккумулятор разряжается после длительного использования. Итак, нам нужно интегрировать схему зарядки аккумулятора, которая имеет встроенную систему управления батареями. Это защитит вашу батарею от перезарядки и чрезмерной разрядки , поэтому батарея прослужит дольше.
Большинство представленных на рынке литий-ионных аккумуляторов имеют 3,7В и 4,2В при полной зарядке. Этого недостаточно для включения платы NodeMCU. Итак, нам нужно преобразовать напряжение батареи в 5V. По этой причине мы используем небольшой модуль повышающего преобразователя. Который сделан с использованием некоторых катушек индуктивности , IC и резистора. Аналогичным образом модуль зарядного устройства TP4056 используется для зарядки аккумулятора и управления им.
Кроме того, если вы не хотите питать плату NodeMCU от батареи, вы можете использовать адаптер питания постоянного тока. мы можем запитать эту плату, используя Адаптер постоянного тока 9 В/12 В . Микросхема регулятора напряжения LM7805 ограничивает напряжение только до 5 В .
Необходимые компоненты
Ниже приведены компоненты, необходимые для изготовления этой платы блока питания для NodeMCU ESP8266 . Мы можем легко приобрести все компоненты Amazon . Мы предоставили ссылку на покупку компонентов ниже.
Питание, необходимое для NodeMCU
NodeMCU ESP8266 работает на 5 В и 3,3 В . Он имеет встроенный стабилизатор напряжения LDO , который поддерживает напряжение на уровне 3,3 В. Мы можем питать NodeMCU, используя разъем Micro USB, а также контакт VIN (, контакт внешнего источника питания, ).
NodeMCU требует питания 600 мА , так как ESP8266 потребляет около 80 мА во время радиочастотной передачи. Для загрузки и работы Wi-Fi он потребляет до 200 мА пикового тока. Таким образом, питания от кабеля Micro-USB недостаточно для платы NodeMCU, когда мы добавляем на плату несколько датчиков или модулей. По сути, USB-порт компьютера может обеспечить около 500 мА тока. Вы можете узнать больше о требованиях к питанию NodeMCU в этих спецификациях.
Модуль повышающего преобразователя с 3,7 В на 5 В
Модуль повышающего преобразователя постоянного тока обеспечивает выходное напряжение 5 В в различных диапазонах входного напряжения от 1,5 В до 5 В. Этот простой и небольшой модуль повышает уровень напряжения и обеспечивает стабилизированный выход 5 В. Этот модуль работает на частоте 150 кГц. Таким образом, для разных входных диапазонов он потребляет разное количество тока для получения сбалансированного выхода.
Вход 1-1,5 В, выход 5 В 40-100MA
2. Вход 1,5-2V, выход 5 В 100-150MA 3. 88888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888V. Выход 5V 150-380MA
4. Ввод больше, чем 3 В, выход 5V 380-480MA
Также читайте:
88888
Управляемая температурой автоматизация дома с использованием Arduino
Слушая проникновения на основе IoT с использованием Arduino
Как работает 555 IC в Astable Operation и Automostable Operation
IC Base Base Dotement и Autometable Operate
IC Base Base Dotement и Autometable Operate
IT Base Base Det -Detecteer и Autometable Nodingemer.
TP4056 Модуль зарядки аккумуляторов
TP4056 — зарядный модуль, используемый для зарядки 3,7 В перезаряжаемых литиевых аккумуляторов с использованием постоянного тока/постоянного напряжения (CC/CV) метод зарядки. Помимо безопасной зарядки, плата TP4056 BMS защищает литиевые батареи. Модуль TP4056 подходит как для питания от USB, так и для адаптеров питания. Из-за антиреверсивного пути зарядки внешние изолирующие диоды не требуются.
Чтобы узнать больше об этом модуле TP4056, вы можете просмотреть его техническое описание здесь: Техническое описание модуля TP4056.
Цепь питания для NodeMCU ESP8266 с зарядным устройством и повышающим преобразователем
Принципиальная схема платы питания для NodeMCU ESP8266 с зарядным устройством и повышающими преобразователями приведена ниже. Мы можем питать схему двумя способами: один с помощью адаптера постоянного тока 9 В/12 В , а другой с помощью литий-ионной батареи 3,7 В.
Для питания платы с помощью разъема постоянного тока мы использовали гнездо DCJ0202. Мы использовали электролитические конденсаторы 470 мкФ и 100 мкФ , чтобы избежать колебаний постоянного тока. Это также помогает устранить скачки напряжения. В LM7805 Регулятор напряжения IC, мы можем вводить напряжение от 7В до 35В. Но я рекомендую использовать до 15V только . Более высокое напряжение рассеивает больше тепла и требует более крупного радиатора . Мы подключили выход регулятора напряжения к контакту Vin NodeMCU и GND к GND . Следовательно, вы можете включить модуль с помощью адаптера 9V/12V DC или батареи 9V.
Если вы не хотите включать NodeMCU ESP8266 с помощью адаптера постоянного тока, вы можете использовать любую аккумуляторную батарею на 3,7 В. Модуль Boost Converter повышает от 3,7 В до 5 В ( может работать от входного напряжения 2,8 В до входного напряжения 4,2 В ) . Повышенное напряжение 5 В подключено к коммутатору, и мы подключили коммутатор к контакту 5 В (Vin) NodeMCU. Мы также подключили клемму батареи к выходной клемме модуля зарядного устройства TP4056. Таким образом, аккумулятор можно заряжать с помощью кабеля передачи данных Micro-USB 5 В .
На плате есть светодиод, подключенный через резистор 220 Ом , который используется для индикации включения питания модуля. Во время зарядки аккумулятора; Я рекомендую выключить Переключатель SPDT .
Разработка печатной платы
Это печатная плата для платы питания для NodeMCU ESP8266 с зарядным устройством и усилителем .
Мы разработали печатную плату с помощью инструмента EasyEDA PCB Designing . Вид спереди и вид сзади на печатную плату приведены ниже.
Я предоставил файл Gerber для печатной платы ниже. Вы можете
загрузить файл Gerber и заказать печатную плату .