บอร์ดพัฒนา IoT ที่ใช้ ESP32-C6 รองรับการชาร์จแบตเตอรี่ด้วยพลังงานแสงอาทิตย์

FireBeetle 2 ESP32-C6 ของ DFRobot เป็นบอร์ดพัฒนา IoT พร้อม 802.11ax (Wi-Fi 6), Bluetooth 5, Zigbee 3.0, Thread 1.3 และตัวเลือกพลังงานที่ยืดหยุ่น รวมถึง USB Type-C, 5V DC และ CN3165 Lithium Ion เป็นตัวชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมสามารถรับกำลังไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์

นี่ไม่ใช่บอร์ดแรกที่ใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์ ที่เรากล่าวถึง นอกจากนี้เรายังได้สำรวจบอร์ดต่างๆ เช่น  Conexio Stratus , Wisblock Kit 2 และRAK8211-NB iTracker พร้อมด้วยอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์อื่นๆ เช่นแล็ปท็อปที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์, หูฟังที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ และแม้แต่พาวเวอร์ซัพพลายใช้พลังงานแสงอาทิตย์

สเปคบอร์ดพัฒนา IoT FireBeetle 2 ESP32-C6 :

• หน่วยประมวลผล – ESP32-C6 RISC-V single-core, 160 MHz
• หน่วยความจำ
  • SRAM – 512KB
  • ROM  – 320KB
  • แFlash – 4MB
  • RTC SRAM – 16KB
• USB – USB 2.0 CDC
• Wi-Fi
  • โปรโตคอล – IEEE 802.11b/g/n, IEEE 802.11ax (โหมด 20 MHz เท่านั้น non-AP mode)
  • แบนด์วิดท์ – รองรับ 20 MHz และ 40 MHz ที่ 2.4 GHz
  • โหมด – Station, SoftAP, SoftAP+Station
  • ความถี่ – 2.4GHz
  • การรวมเฟรม (Frame Aggregation ) – TX/RX A-MPDU, TX/RX A-MSDU
• Bluetooth
  • โปรโตคอล – Bluetooth 5, Bluetooth mesh
  • ความถี่ – 125 Kbps, 500 Kbps, 1 Mbps, 2 Mbps
• IEEE 802.15.4
  • ความเข้ากันได้ – โปรโตคอล IEEE 802.15.4-2015
  • ช่วงความถี่ – 2.4GHz
  • อัตราข้อมูล – 250Kbps
  • รองรับ – เธรด 1.3 และ Zigbee 3.0
• พอร์ตและอินเทอร์เฟา:
  • Digital I/O – 19x
  • LED PWM – 6 Channel
  • SPI – 1x SPI
  • UART – 3x (LP UART x1)
  • I2C – 2x I2C
  • (LP I2C x1)
  • I2S – 1x I2S
  • IR Transceiver – 5x transmit channel, 5x receive channel
  • ADC – 1x 12-bit SAR, 7 Channel
  • DMA Controller – 3x transmit channel, 3x receive channel
• พารามิเตอร์อื่นๆ:
  • แรงดันไฟฟ้าที่ใช้งาน – 3.3V
  • แรงดันไฟฟ้าอินพุต Type-C – 5V DC
  • แรงดันไฟฟ้าขาเข้าพลังงานแสงอาทิตย์ – แผงโซลาร์เซลล์ 4.5 – 6V
  • กระแสไฟการชาร์จสูงสุด – 0.5A
  • กระแสไฟโหมด Sleep – 16uA (ในโหมด deep sleep, ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่)
  • อุณหภูมิขณะทำงาน – -10~60℃
  • ขนาด – 25.4×60มม. / 1×2.36”

บอร์ดได้ออกแบบให้รองรับพลังงานจากแหล่งพลังงานที่แตกต่างกัน 3 แหล่งคือ ประการแรก สามารถขับเคลื่อนหรือเขียนโปรแกรมผ่านการเชื่อมต่อ USB-C, ประการที่สอง สามารถรับพลังงานภายนอกสูงถึง 5V ผ่าน VCC pin และสามารถใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ภายนอกได้โดยใช้คอนเนกเตอร์ต่อ JST ที่มีอยู่ในบอร์ด

จากผังวงจร (Schematic) เห็นได้ชัดเจนว่าบอร์ดใช้ไอซี CN3165 ชาร์จแบตเตอรี่ที่กระแสคงที่/แรงดันคงที่ เพื่อแปลงพลังงานแสงอาทิตย์และชาร์จแบตเตอรี่ ตามข้อมูลจาก datasheet, ไอซีนี้สามารถชาร์จแบตเตอรี่ด้วยกระแสคงที่สูงสุด 1A และยัสามารถตั้งค่ากระแสด้วยตัวต้านทานด้วย นอกจากนี้ผังวงจรยังแสดงการใช้ LDO รุ่น HM6245P3V3PR ซึ่งมีความสามารถในการทำให้แรงดันขาเข้าสูงเป็นแรงดันคงที่ที่มีค่า 85 mA เพื่อแปลงพลังงานภายนอกเป็น 3.3V ซึ่งจะจ่ายไฟให้โมดูล ESP32-C6

 

คุณสมบัติที่น่าสนใจอีกประการของบอร์ดนี้คือรองรับเทคโนโลยี Target Wake Time (TWT) ของ Wi-Fi 6 ซึ่งช่วยลดการใช้พลังงาน และเพิ่มอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ และเพิ่มประสิทธิภาพของอุปกรณ์

อุปกรณ์ยังรองรับ Thread 1.3 ซึ่งเป็นโปรโตคอลเครือข่ายไร้สายแบบ mesh ที่ออกแบบมาสำหรับแอปพลิเคชัน Internet of Things (IoT) ช่วยให้สามารถรวมเข้ากับเครือข่าย IoT ด้วยโปรโตคอลการสื่อสารที่หลากหลายได้อย่างราบรื่น ทำให้เป็นโซลูชั่นที่สมบูรณ์แบบเหมาะสำหรับภายในบ้านอัจฉริยะและอาคารพาณิชย์

ในแพ็คเกจจะมีไมโครคอนโทรลเลอร์ FireBeetle 2 Board ESP32 C6 1 อัน และ pin-headers 20 ขา ระยะห่าง 2.54 มม. 2 ชุด หน้าเพจสินค้ามีรายละเอียดเอกสารประกอบเพิ่มเติม รวมถึง product wiki, datasheet ของชิป ESP32-C6, ผังวงจร (Schematic), และรายละเอียดขนาด บริษัทยังมีตัวอย่างโปรเจคที่ใช้ Arduino IDE และคำแนะนำการใช้งานอื่น ๆ ในหน้าผลิตภัณฑ์

สามารถซื้อบอร์ดพัฒนา FireBeetle 2 ESP32 C6 IoT ได้โดยตรงจาก DFRobot หรือสามารถซื้อจาก Aliexpress ราคา $5.90 (~200฿)

แปลจากบทความภาษาอังกฤษ : This new ESP32-C6-based IoT development board supports solar battery charging