OBJEX Link S3LW บอร์ด ESP32-S3 รองรับ LoRaWAN ใช้พลังงานต่ำ, อินพุต DC สูงสุด 100W

OBJEX Link S3LW เป็นบอร์ดพัฒนาแบบขนาดเล็กที่ใช้โมดูล ELPM-S3LW ซึ่งเป็นโมดูลที่ใช้พลังงานต่ำมาก (ultra-low-power) มาพร้อมกับไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP32-S3 และรองรับการเชื่อมต่อ LoRaWAN โดยสามารถรับไฟเข้าได้สูงสุดถึง 100 วัตต์ผ่านพอร์ต USB-C หรือขั้วต่อแบบ terminal block 2 ขา สำหรับควบคุมมอเตอร์, แถบไฟ RGB LED strips หรือโปรเจกต์อื่น ๆ ที่ต้องการพลังงานสูง

บอร์ดนี้รองรับมาตรฐาน USB PD (Power Delivery) มีขาเชื่อมต่อแบบ 28 พิน จำนวน 2 แถว และคอนเนกเตอร์ STEMMA สำหรับการขยายระบบผ่าน I2C รวมถึงมีชิป CP2102 หรือ CP2104 สำหรับแปลง USB เป็น serial เพื่อใช้ในการดีบัก และมีปุ่มควบคุม นอกจากนี้ทางบริษัท OBJEX ยังมีจำหน่ายโมดูล ELPM-S3 และบอร์ด OBJEX Link S3 ที่มีคุณสมบัติเหมือนกัน แต่ไม่รองรับการเชื่อมต่อ LoRa หรือ LoRaWAN.

สเปคของ OBJEX Link S3LW:

โมดูลไร้สาย ELPM-S3LW v1.2
- SoC ไร้สาย – ESP32-S3FN8
  - ซีพียู – มโครคอนโทรลเลอร์ Xtensa LX7 แบบ Dual-core 32 บิต พร้อมชุดคำสั่งเวกเตอร์สำหรับ AI ทำงานได้สูงสุด 240MHz พร้อม RISC-V ULP co-processor
  - หน่วยความจำ – SRAM ขนาด 512KB
  - ที่เก็บข้อมูล – flash ขนาด 8MB
  - การเชื่อมต่อไร้สาย – 2.4GHz WiFi 4 (802.11b/g/n), Bluetooth 5.0 BLE + Mesh
- รองรับ LoRa
  - LoRa Transceiver – Semtech SX1262 เชื่อมต่อกับ ESP32-S3 MCU ผ่าน SPI
  - ย่านความถี่s – 862 MHz to 928 MHz
  - กำลังส่ง (Tx power) – 22 dBm
  - Range – 10 km
  - รองรับ LoRa และ LoRaWAN อย่างสมบูรณ์
- สายอากาศ
  - สายอากาศเซรามิกสำหรับ WiFi/BLE
  - ขา 50 Ohm สำหรับ WiFi/BLE
  - สายอากาศ U.FL/pad 50 Ohm สำหรับ LoRa
- การขยาย – 33x GPIO pins พร้อม I²C, I²S, SPI, UART และ USB (7 ขาใช้สำหรับ LoRa-SPI)
- อื่น ๆ – ไฟ LED แสดงสถานะแบบ RGB (WS2812B)
- คุณสมบัติประหยัดพลังงาน (โหมด Deep Stop)
  - LDO1 เฉพาะสำหรับจ่ายไฟ 3.3V @ 300mA ให้ ESP32
  - วงจรตรวจจับขอบขาขึ้น/ขาลง (1-30nA)
  - ขา Wake และ Gate input (1-30nA)
  - RTC รุ่น RV-3028-C7 (45-100nA)
  - แพดจ่ายไฟเฉพาะสำหรับ RTC
  - วงจรวัดระดับแบตเตอรี่ (กระแสรั่วเป็นศูนย์ในโหมด mesh)
- ขนาด – 30 x 18 มม.
- น้ำหนัก – 2.30 กรัม
การขยาย
- 2x 28-pin headers พร้อมขา I/O จากโมดูล รวมถึงสัญญาณไฟ 5V, 3.3V และ GND
- คอนเนกเตอร์ STEMMA I2C แบบ 4 พิน
การดีบัก – USB to UART Bridge (CP2102/CP2104)
อื่น ๆ
- สวิตช์เปิด/ปิดไฟ
- ปุ่ม 4 ปุ่ม – BOOT, MAKE, BTN*, RST
- จัมเปอร์สำหรับตั้งค่า
ระบบจ่ายไฟ
- รองรับไฟเข้าได้สูงสุด 21V/5A ผ่าน USB-C PD (มาตรฐาน Type 2.0 PD PPS 3.0)
- ขั้วต่อแบบ Terminal Block สำหรับรับไฟจาก Vbus (USB Type-C PD)
- วงจรแปลงไฟ DC/DC แบบ synchronous step-down (เอาต์พุต: 5V/2A)
ขนาด – 84.74 x 30.50 มม.
น้ำหนัก – 16.85 กรัม

OBJEX ระบุว่าบอร์ดนี้สามารถใช้งานร่วมกับเฟรมเวิร์ก ESP-IDF, Arduino, PlatformIO, MicroPython และ Rust ได้ นอกจากนี้ยังมีตัวอย่างโค้ดพื้นฐานสำหรับ Arduino/PlatformIO เพื่อจัดการระบบจ่ายไฟผ่าน USB (มาตรฐาน PPS 3.0) และการเชื่อมต่อ LoRa ให้ใช้งานด้วย ไฟล์ออกแบบฮาร์ดแวร์ของบอร์ด OBJEX Link และโมดูล OBJEX ELPM (คาดว่าน่าจะเป็นเพียง footprint) จะถูกเผยแพร่บน GitHub ในเร็ว ๆ นี้ อีกทั้งยังสามารถดูเอกสาร Product Brief และ Datasheet ได้จากหน้าผลิตภัณฑ์

กลุ่มแอปพลิเคชันเป้าหมายของบอร์ดและโมดูล OBJEX ได้แก่ อุปกรณ์ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่, สมาร์ทมิเตอร์, ระบบติดตามทรัพย์สิน, สมาร์ทซิตี้, ห่วงโซ่อุปทานและโลจิสติกส์, ระบบอัตโนมัติในอาคาร, การเก็บเกี่ยวพลังงาน, เกษตรอัจฉริยะ และเซ็นเซอร์ตรวจวัดสิ่งแวดล้อม ทั้งนี้บอร์ด ESP32 ที่สามารถรับแรงดันไฟสูงได้ไม่ใช่เรื่องใหม่ และเราเคยเขียนถึงบอร์ด ESP32-S3 PowerFeather มาก่อน ซึ่งออกแบบมาเพื่อใช้งานร่วมกับแผงโซลาร์เซลล์

ELPM-S3LW block diagram — บล็อกไดอะแกรมของ ELPM-S3LW

โมดูล ELPM-S3LW วางจำหน่ายในราคา 19.90 ยูโร (~700฿) บนเว็บไซต์ Hentronic, ส่วนบอร์ด OBJEX Link S3LW วางจำหน่ายในราคา 49.90 ยูโร (~1,800฿) และยังมีมีแคมเปญที่กำลังจะเปิดตัวบน Crowd Supply แต่ทางบริษัทยังไม่สามารถระบุได้ว่าจะเปิดตัวเมื่อใด

วิดีโอด้านล่างนี้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับที่มาของโมดูลและบอร์ด ภาพรวมการทำงาน รวมถึงตัวอย่างการใช้งานของบอร์ด ESP32-S3 ที่รองรับการจ่ายไฟสูงสุด 100W พร้อมการเชื่อมต่อ LoRaWAN