Programování elektorniky: Zahoďte nenažraná Arduina. Přichází éra mikrobaterií a procesorů, které nespalují skoro nic Koláž: AI DALL-E 3,  @chiptron.cz na X

Programování elektorniky: Zahoďte nenažraná Arduina. Přichází éra mikrobaterií a procesorů, které nespalují skoro nic | Koláž: AI DALL-E 3, @chiptron.cz na X

Lokátor do pěněžnky  Chipolo CARD Spot . V jeho nitru je docela výkonný procesor s Bluetooth a thin-film baterie

Lokátor do pěněžnky Chipolo CARD Spot. V jeho nitru je docela výkonný procesor s Bluetooth a thin-film baterie

Lokátor do pěněžnky  Chipolo CARD Spot . V jeho nitru je docela výkonný procesor s Bluetooth a thin-film baterie

Lokátor do pěněžnky Chipolo CARD Spot. V jeho nitru je docela výkonný procesor s Bluetooth a thin-film baterie

Lokátor do pěněžnky  Chipolo CARD Spot . V jeho nitru je docela výkonný procesor s Bluetooth a thin-film baterie

Lokátor do pěněžnky Chipolo CARD Spot. V jeho nitru je docela výkonný procesor s Bluetooth a thin-film baterie

Základní deska Bluetooth lokátoru Chipolo na jeho 550mAh thin-film baterie

Základní deska Bluetooth lokátoru Chipolo na jeho 550mAh thin-film baterie

Tenkostěnné baterie od Renaty

Tenkostěnné baterie od Renaty

Tabulka mikrobaterií od Itenu

Tabulka mikrobaterií od Itenu

Deska z karty Chipolo a detail SoC nRF52833 pod redakční lupou

Deska z karty Chipolo a detail SoC nRF52833 pod redakční lupou

Deska z karty Chipolo a detail SoC nRF52833 pod redakční lupou

Deska z karty Chipolo a detail SoC nRF52833 pod redakční lupou

nRF52840 Dongle nabízí 15 GPIO a všechny obvyklé sběrnice

nRF52840 Dongle nabízí 15 GPIO a všechny obvyklé sběrnice

Deska je zároveň velmi úsporná

Deska je zároveň velmi úsporná

Přerušením můstku SB2 a spojením SB1 na spodní straně desky odpojíme regulátor a můžeme desku živit napětím 1,8-3,6V. USB je možné i nadále používat pro programování čipu, ale už ne pro jeho napájení

Přerušením můstku SB2 a spojením SB1 na spodní straně desky odpojíme regulátor a můžeme desku živit napětím 1,8-3,6V. USB je možné i nadále používat pro programování čipu, ale už ne pro jeho napájení

Projekt se zdrojovým kódem ve Visual Studio Code a pohled na konfiguraci hardwaru pomocí devicetree tamtéž

Projekt se zdrojovým kódem ve Visual Studio Code a pohled na konfiguraci hardwaru pomocí devicetree tamtéž

Projekt se zdrojovým kódem ve Visual Studio Code a pohled na konfiguraci hardwaru pomocí devicetree tamtéž

Projekt se zdrojovým kódem ve Visual Studio Code a pohled na konfiguraci hardwaru pomocí devicetree tamtéž

4,2V kondenzátor Vishay 196 HVC ENYCAP s kapacitou 15 faradů

4,2V kondenzátor Vishay 196 HVC ENYCAP s kapacitou 15 faradů

Ošklivý, ale energeticky náramně úsporný bastl BLE meteostanice s neméně úspornými moduly čidel od  Hardwaria . Jednotlivé prvky chuchvalce drátků si rozebereme níže 

Ošklivý, ale energeticky náramně úsporný bastl BLE meteostanice s neméně úspornými moduly čidel od Hardwaria. Jednotlivé prvky chuchvalce drátků si rozebereme níže 

Ošklivý, ale energeticky náramně úsporný bastl BLE meteostanice s neméně úspornými moduly čidel od  Hardwaria . Jednotlivé prvky chuchvalce drátků si rozebereme níže 

Ošklivý, ale energeticky náramně úsporný bastl BLE meteostanice s neméně úspornými moduly čidel od Hardwaria. Jednotlivé prvky chuchvalce drátků si rozebereme níže 

Ošklivý, ale energeticky náramně úsporný bastl BLE meteostanice s neméně úspornými moduly čidel od  Hardwaria . Jednotlivé prvky chuchvalce drátků si rozebereme níže 

Ošklivý, ale energeticky náramně úsporný bastl BLE meteostanice s neméně úspornými moduly čidel od Hardwaria. Jednotlivé prvky chuchvalce drátků si rozebereme níže 

Ošklivý, ale energeticky náramně úsporný bastl BLE meteostanice s neméně úspornými moduly čidel od  Hardwaria . Jednotlivé prvky chuchvalce drátků si rozebereme níže 

Ošklivý, ale energeticky náramně úsporný bastl BLE meteostanice s neméně úspornými moduly čidel od Hardwaria. Jednotlivé prvky chuchvalce drátků si rozebereme níže 

Sekundární BLE přijímač připojený do internetu posílá údaje do databáze

Sekundární BLE přijímač připojený do internetu posílá údaje do databáze

V mobilním BLE skeneru se do dvou sekund ohlásila moje meteostanice a už součástí této zprávy je i pár bajtů (service data) , ve kterých jsou zakódované údaje z čidel. Všem přečte druhý přijímač v redakci, který je už připojený do internetu

V mobilním BLE skeneru se do dvou sekund ohlásila moje meteostanice a už součástí této zprávy je i pár bajtů (service data) , ve kterých jsou zakódované údaje z čidel. Všem přečte druhý přijímač v redakci, který je už připojený do internetu

Odběr elektrického proudu na meteostanici. Pulzy BLE advertisingu jsou sice časté, ale velmi krátké, celkový průměrný odběr je tedy i tak poměrně nízký. Hlavní procesor se může přepnout do úsporného režimu při zachování RAM a sám zvýší spotřebu jen jednou za tři minuty během nového měření údajů z čidel

Odběr elektrického proudu na meteostanici. Pulzy BLE advertisingu jsou sice časté, ale velmi krátké, celkový průměrný odběr je tedy i tak poměrně nízký. Hlavní procesor se může přepnout do úsporného režimu při zachování RAM a sám zvýší spotřebu jen jednou za tři minuty během nového měření údajů z čidel

0,6V solární článek s výkonem až 30,7 mW

0,6V solární článek s výkonem až 30,7 mW

0,6V solární článek s výkonem až 30,7 mW

0,6V solární článek s výkonem až 30,7 mW

0,6V solární článek s výkonem až 30,7 mW

0,6V solární článek s výkonem až 30,7 mW

Harvestor BQ25570 na desce CJMCU-2557 z AliExpressu

Harvestor BQ25570 na desce CJMCU-2557 z AliExpressu

Schéma zapojení desky CJMCU-2557

Schéma zapojení desky CJMCU-2557

Propad napětí v kondenzátoru poté, co se na deset dnů překulila krabička se solární buňkou. Graf vpravo včetně horní a spodní bezpečné hranice nabití použitého kondenzátoru

Propad napětí v kondenzátoru poté, co se na deset dnů překulila krabička se solární buňkou. Graf vpravo včetně horní a spodní bezpečné hranice nabití použitého kondenzátoru

Lokátor do pěněžnky  Chipolo CARD Spot . V jeho nitru je docela výkonný procesor s Bluetooth a thin-film baterie
Lokátor do pěněžnky  Chipolo CARD Spot . V jeho nitru je docela výkonný procesor s Bluetooth a thin-film baterie
Lokátor do pěněžnky  Chipolo CARD Spot . V jeho nitru je docela výkonný procesor s Bluetooth a thin-film baterie
Základní deska Bluetooth lokátoru Chipolo na jeho 550mAh thin-film baterie
28
Fotogalerie

Programování elektroniky: Zahoďte hladová Arduina. Přichází éra mikrobaterií a čipů, které skoro nic nespalují

  • Výkonné Li-ion a Li-po akumulátory jsou všude okolo nás
  • I výkonné mikrokontrolery s BLE si ale vystačí se zlomkem energie
  • Velké baterie tak doplní thin-filmy a SMD mikrobaterie

Když máte v redakci na starost víkendovou dílnu, kolegové vás nepřetržitě zásobují nejrůznějšími zbytky ze svých vlastních pitev a testů a kancelář se vám před očima pomalu mění v kontejner na elektroodpad.

Stojí to ale za to, občas vám totiž na stole přistane opravdu něco zajímavého. Třeba obnažené pozůstatky Chipolo CARD Spot. Chipolo vyrábí Bluetooth lokátory pro peněženky a klíčenky, no a jak už název napovídá, CARD Spot je případ tenké kartičky velikosti kreditky, kterou zasunete právě do peněženky.

Baterie s tloušťkou 1,25 mm 

Výrobce se chlubí, že lokátor s tloušťkou pouhých 2,4 mm vydrží na baterii až dva roky a kdykoliv jej budete moci prozvonit z mobilní apky, v nitru kartičky je totiž zároveň dostatečně hlasitý bzučák.

a7f0524a-49e5-4abf-9cd5-c08e023902f8
Základní deska Bluetooth lokátoru Chipolo na jeho 550mAh thin-film baterie

Aby to mohlo celé fungovat, Chipolo muselo sáhnout po těch nejtenčích bateriích na trhu. V případě CARD Spot se jedná o 3V model CP124653 z asijské fabriky GN, no a byť se chlubí tloušťkou pouhých 1,25 mm, nabízí poměrně slušnou kapacitu 550 mAh a také proudy. Baterii lze trvale vybíjet až 150 mA a krátkodobě až 200mA pulzy.

Baterie s tloušťkou 0,42 mm

Podobným lithiovým bateriím na bázi oxidu manganu (chemie LiMnO₂) říkáme thin-cell/thin-film a jestli dumáte, jak je možné, že se je inženýrům podařilo stlačit na tak titěrné rozměry, vězte, že model CP124653 patří ještě k těm relativně velkým. Je to Otesánek!

984306aa-39e4-437e-a9ff-5e6973081ca9
Tenkostěnné baterie od Renaty

Další specialista na thin-filmy, Renata SA ze švýcarského Itingenu, se totiž chlubí 3V modelem CP042350 s tloušťkou úctyhodných 0,42 mm! Jejich baterie neváží ani jeden gram, to vše už ale za cenu mnohem nižší kapacity 28 mAh a vybíjecího proudu 0,625 mA – krátkodobě ale až 12,5 mA.

Mikrobaterie

Nicméně ani thin-filmy nejsou těmi nejmenšími bateriemi na trhu. Své o tom vědí třeba inženýři z Itenu na severním předměstí Lyonu. Ti se totiž vrhli rovnou do vývoje 2,5-3V mikrobaterií, se kterými se pochlubili na nedávném veletrhu Embedded World 2024.

Moc se o nich neví. Web zatím až na obvyklou marketingovou vatu zeje spíše prázdnotou – pořádný datasheet tu nenajdete –, a tak se musíme spokojit alespoň s jednoduchou tabulkou několika dostupných variant.

Pokračování článku patří k prémiovému obsahu pro předplatitele

Chci Premium a Živě.cz bez reklam Od 41 Kč měsíčně

Určitě si přečtěte

Články odjinud