Přeskočit na hlavní obsah

CHESTER-Z1

Tento článek popisuje rozšiřující modul do horního krytu CHESTER-Z1.


Přehled modulu

CHESTER-Z1 kombinuje zálohování pomocí dobíjecí lithium-iontové baterie, široký rozsah vstupního napájecího napětí a volitelné rozhraní člověk-stroj (HMI) s podsvícenými tlačítky a akustickou zpětnou vazbou. Primárně se používá se zařízením CHESTER-M (základní deska), ale lze jej použít i s HARDWARIO TOWER a ekosystémy třetích stran, jako jsou Raspberry Pi, Arduino, ESP atd. Modul se instaluje pod horní kryt krabičky řady Takachi WP13-18.

CHESTER-Z1 poskytuje digitální komunikační rozhraní I2C (v roli slave).

Přes I2C je k dispozici následující funkcionalita:

  1. HMI příkazy – tj. ovládání LED a bzučáku
    1. Jednorázová popředí indikace
    2. Kontinuální vzory na pozadí
  2. Detekce událostí
    1. Události tlačítek (stisk, uvolnění, kliknutí, podržení)
    2. Události napětí DC linky (připojení, odpojení)
  3. Stavové informace
    1. Napětí DC linky
    2. Napětí baterie
    3. Stav tlačítka
  4. Identifikace produktu a informace o verzi

Toto jsou typické případy použití modulu CHESTER-Z1 (možné jsou i další scénáře):

  • Případ použití 1 (CHESTER-Z1):
    • Fotovoltaický solární panel nebo DC napájení se zálohou pro CHESTER
    • Napájení systému z baterie modulu CHESTER-Z1 (dobíjitelné z fotovoltaického solárního panelu nebo DC napájení 6-28 V)
  • Případ použití 2 (CHESTER-Z1-X):
    • Jedno podsvícené tlačítko a akustická zpětná vazba
    • Napájení systému ze zařízení CHESTER-M (2x článek AA nebo CHESTER-X4)
  • Případ použití 3 (CHESTER-Z1-F):
    • Čtyři podsvícená tlačítka a akustická zpětná vazba
    • Napájení systému z baterie modulu CHESTER-Z1 (dobíjitelné z externího DC napětí)

Více podrobností najdete v objednacích kódech.

Technická specifikace

  • Rozsah vstupního DC napětí (VIN): 6-28 VDC, vhodné i pro solární panel 12-18 V*
  • Jmenovité napětí baterie: 3,7 V
  • Nabíjecí proud baterie: 100 mA
  • Klidová spotřeba baterie 55 μA (bez CHESTER-M)
  • Doporučený typ baterie pro venkovní použití: Samsung ICR18650-22P**
  • Provozní teplota: -40 až +70 °C (bez Li-Ion baterie)
  • Skladovací teplota: -40 až +85 °C (bez Li-Ion baterie)

*Optimální fotovoltaický solární panel pro CHESTER: 12 V / 10 W

** Vhodné pro aplikaci se solárním panelem, teplotní rozsah nabíjení -20 až +45 °C, vybíjení -20 až +70 °C

Nabíječ baterie a ochranný obvod

CHESTER-Z1 využívá nabíjecí obvod MCP73833 a ochranný obvod AP9101C, který chrání baterii detekcí přepětí při nabíjení, podpětí při vybíjení a nadproudu při nabíjení/vybíjení.

caution

Pro první spuštění při napájení z baterie bez DC vstupního napájení** je nutné dlouze stisknout tlačítko Bypass (BYPASS)**.

Díky nízkému nabíjecímu proudu (100 mA) je teplotní rozsah nabíjení rozšířen na -20 až +45 °C. Optimálním typem Li-Ion baterie pro venkovní aplikace při nízkých teplotách je Samsung ICR18650-22P.

Výkres modulu

Výkres desky CHESTER-Z1 s umístěním držáku baterie BT1, tlačítka bypass S6, vstupů VIN JP1/JP2 a konektoru SYSTEM

Vstupy / výstupy a funkce

PoziceNázevPopis signálu
JP1VINJST konektor DC napájení 6-28 V
JP2VINSvorka DC napájení 6-28 V
JP4SYSTEMJST konektor CHESTER SYSTEM
JP5SWDKonektor MCU SWD / debug
BT1BATTERYDržák Li-Ion baterie 18650
S6BYPASSTlačítko obejití ochrany baterie*

* Tlačítko BYPASS použijte pro spuštění z baterie bez DC vstupního napájení

Popis pinoutu konektoru SYSTEM

Piny 1–7 konektoru SYSTEM přiřazené k NC, +V, GND, VDD, SCL, SDA, INT

Blokové schéma

Blokové schéma: chráněný DC vstup, regulátory, Li-Ion nabíječ a ochrana, MCU Cortex-M0+, HMI, systémový konektor

Schéma zapojení

Schéma zapojení je užitečné, pokud programujete nízkoúrovňový kód související s hardwarem nebo pokud vás jen zajímá, jak je systém navržen.

Schéma CHESTER-Z1 R2.1, strana 1: DC vstup 6-26 V, eFuse, step-down měniče a konektor SYSTEM Schéma CHESTER-Z1 R2.1, strana 2: Li-Ion nabíječ MCP73833, ochrana baterie AP9101C a tlačítko bypass Schéma CHESTER-Z1 R2.1, strana 3: MCU STM32L010, debug konektor, výstup přerušení a měření napětí Schéma CHESTER-Z1 R2.1, strana 4: pinout konektoru KIT pro HARDWARIO TOWER s tranzistorem signálu INT Schéma CHESTER-Z1 R2.1, strana 5: dva RGB LED drivery LP55231, pět tlačítek a bzučák