Přeskočit na hlavní obsah

CHESTER-Z1

Tento článek popisuje rozšiřující modul CHESTER-Z1, který se montuje pod horní kryt.


Přehled modulu​

Modul CHESTER-Z1 spojuje záložní napájení z dobíjecí baterie Li-Ion, napájecí vstup se širokým rozsahem napětí a volitelné rozhraní člověk-stroj (HMI) s podsvícenými tlačítky a akustickou zpětnou vazbou. Používá se hlavně se základní deskou CHESTER-M, ale funguje i s platformou HARDWARIO TOWER a ekosystémy třetích stran, jako jsou Raspberry Pi, Arduino, ESP atd. Modul se montuje pod horní kryt krabičky řady Takachi WP13-18.

Modul CHESTER-Z1 komunikuje přes digitální rozhraní I2C (v roli slave).

Přes I2C jsou dostupné tyto funkce:

  1. Příkazy HMI, tj. ovládání LED a bzučáku
    1. Jednorázová indikace v popředí
    2. Trvalé 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

Typická využití modulu CHESTER-Z1 (možné jsou i další scénáře):

  • Využití 1 (CHESTER-Z1):
    • Napájení zařízení CHESTER z fotovoltaického panelu nebo stejnosměrného zdroje se zálohou
    • Napájení systému z baterie modulu CHESTER-Z1 (baterie se dobíjí z fotovoltaického panelu nebo stejnosměrného zdroje 6-28 V)
  • Využití 2 (CHESTER-Z1-X):
    • Jedno podsvícené tlačítko a akustická zpětná vazba
    • Napájení systému ze základní desky CHESTER-M (2 články AA nebo modul CHESTER-X4)
  • Využití 3 (CHESTER-Z1-F):
    • Čtyři podsvícená tlačítka a akustická zpětná vazba
    • Napájení systému z baterie modulu CHESTER-Z1 (baterie se dobíjí z externí stejnosměrné linky)

Podrobnosti najdete na stránce Objednací kódy.

Technická specifikace​

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

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

** Vhodná pro napájení ze solárního panelu; rozsah teplot pro nabíjení -20 až +45 °C, pro vybíjení -20 až +70 °C

Nabíječka baterie a ochranný obvod​

Modul CHESTER-Z1 má nabíjecí obvod MCP73833 a ochranný obvod AP9101C, který baterii chrání: hlídá přepětí při nabíjení, podpětí při vybíjení a nadměrný nabíjecí i vybíjecí proud.

pozor

Chcete-li zařízení poprvé spustit z baterie bez stejnosměrného napájení, je nutné dlouze stisknout tlačítko Bypass (BYPASS).

Díky nízkému nabíjecímu proudu (100 mA) se rozsah teplot pro nabíjení rozšiřuje na -20 až +45 °C. Pro venkovní použití při nízkých teplotách je nejvhodnější baterie Li-Ion 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
JP1VINKonektor JST pro stejnosměrné napájení 6-28 V
JP2VINSvorkovnice pro stejnosměrné napájení 6-28 V
JP4SYSTEMKonektor JST CHESTER SYSTEM
JP5SWDLadicí konektor SWD mikrokontroléru
BT1BATTERYDržák baterie Li-Ion 18650
S6BYPASSTlačítko pro obejití ochrany baterie*

* Tlačítkem BYPASS spustíte zařízení z baterie, i když není připojené stejnosměrné napájení

Zapojení konektoru SYSTEM​

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

Blokové schéma​

Blokové schéma: chráněný stejnosměrný vstup, stabilizátory, nabíječka a ochrana baterie Li-Ion, MCU Cortex-M0+, HMI, systémový konektor

Schéma zapojení​

Schéma zapojení se hodí, pokud programujete nízkoúrovňový kód blízko hardwaru, nebo když vás zajímá, jak je systém navržený.

Schéma CHESTER-Z1 R2.1, list 1: stejnosměrný vstup 6-26 V, eFuse, snižující měniče a konektor SYSTEM Schéma CHESTER-Z1 R2.1, list 2: nabíječka Li-Ion MCP73833, ochrana baterie AP9101C a tlačítko bypass Schéma CHESTER-Z1 R2.1, list 3: MCU STM32L010, ladicí konektor, výstup přerušení a měření napětí Schéma CHESTER-Z1 R2.1, list 4: zapojení konektoru KIT pro HARDWARIO TOWER s tranzistorem signálu INT Schéma CHESTER-Z1 R2.1, list 5: dva budiče RGB LED LP55231, pět tlačítek a bzučák