บอร์ด IoT ESP32-C3 ที่ใช้แบตเตอรี่ พร้อมเฟิร์มแวร์ ESPHome ใช้งานร่วมกับ Home Assistant

NanoCell V2.1 เป็นบอร์ดพัฒนาที่ใช้ชิป Espressif ESP32-C3 SoC (system-on-a-chip) มาพร้อมกับเฟิร์มแวร์ ESPHome ที่โหลดไว้แล้ว สำหรับแอปพลิเคชันที่ใช้พลังงานต่ำและการจัดการแบตเตอรี่ Lithium ที่ปรับปรุงแล้ว บอร์ดพัฒนาเป็นแผงวงจรพิมพ์สีขาวที่มีหน้าสัมผัสเคลือบทองและวงจรไอซีที่ใช้วัดหรือตรวจสอบปริมาณพลังงานที่เหลืออยู่ในแบตเตอรี่ บอร์ดพัฒนาออกแบบโดยห้องทดลองของ Frapais ในประเทศกรีซ

ตามชื่อ NanoCell V2.1 เป็นรุ่นล่าสุดใน series ของอุปกรณ์ที่ใช้ ESP32-C3 ซึ่งมีเป้าหมายไปที่แอปพลิเคชันที่ใช้พลังงานต่ำ เมื่อเทียบกับรุ่นเดิมจะให้การใช้งานที่ดีขึ้นและปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

บอร์ดพัฒนารุ่นใหม่มี ตัวแปลง buck-boost converter ที่ช่วยลดการใช้พลังงานในโหมดสแตนด์บายเป็น 66uA (ไม่รวมไปยังกระแสที่ใช้โดยโมดูล ESP32), วงจร BMS (Battery management system) รองรับการวัดความจุที่แม่นยำ และมีป้องกันแบตเตอรี่ Lithium ที่เชื่อมต่อจากการชาร์จไฟเกินและสถานการณ์ที่เป็นอันตรายอื่นๆ นอกจากนี้ยังมีไฟ LED 2 ดวงบนบอร์ดยังทำหน้าที่เป็นไฟแสดงสถานะของพลังงานและการชาร์จ

บอร์ดพัฒนาใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP32 ที่เหมือนกับ Spark Analyzer แต่ออกแบบมาเพื่อทำหน้าที่เป็นแพลตฟอร์มสำหรับการสร้างอุปกรณ์ IoT และอุปกรณ์สมาร์ทโฮมที่ใช้แบตเตอรี่ เราเคยกล่าวถึงบอร์ดการจัดการพลังงาน/ตรวจวัดพลังงานที่ใช้ ESP32 อื่นๆ ที่ได้แก่ บอร์ด PowerFeather ESP32-S3, Olimex ESP32-POE2 และ ThingPulse ePulse Feather C6

สเปคของ NanoCell V2.1:

ไมโครคอนโทรลเลอร์ – ไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP32-C3 RISC-V @ 160MHz พร้อม Wi-Fi และ Bluetooth 5 (LE)
การจัดการแบตเตอรี่
- ไอซีวัดความจุแบตเตอรี่
- วงจรชาร์จและป้องกันแบตเตอรี่ Li-ion/Li-po
- ไอซีวัดความจุแบตเตอรี่ที่แม่นยำ (MAX17048) สามารถเข้าถึงผ่าน I2C บนพิน 2 และ 3
USB – USB Type-C สำหรับชาร์จและอัพโหลดเฟิร์มแวร์
ปุ่ม – รีเซ็ตและบูต
ไฟ LED – ไฟ LED แสดงสถานะการชาร์จและพลังงาน USB
Pin headers ที่เข้ากันได้กับ Breadboard จะนำพินทั้งหมดของ ESP32-C3, USB, แบตเตอรี่ และแรงดัน VCC ออกมาให้ใช้งานได้

NanoCell V2.1 เป็นโอเพ่นซอร์ส และได้ถูกออกแบบมาเพื่อทำงานได้อย่างราบรื่นกับระบบ Home Assistant และระบบอัตโนมัติ ESPHome คู่มือการตั้งค่ามีอยู่ใน NanoCell-C3 GitHub repository พร้อมผังวงจรฮาร์ดแวร์และเฟิร์มแวร์การเริ่มต้น