Bita'in Roottronics LUPS-05 DC 5V 2A UPS don Arduino da Raspberry Pi ta amfani da batirin lithium 18650

Bita'in Roottronics LUPS-05 DC 5V 2A UPS don Arduino da Raspberry Pi ta amfani da batirin lithium 18650

Wannan jagorar tana nazarin Roottronics LUPS-05, wani ƙaramin ƙarfin wutar lantarki mara katsewa (UPS) wanda aka ƙera don kiyaye ayyukanka na 5V su ci gaba da gudana ba tare da katsewa ba yayin katsewar wutar lantarki. Wannan ƙaramin na'urar tana tabbatar da cewa Arduino, Raspberry Pi, ko wasu na'urorin lantarki masu mahimmanci su ci gaba da aiki ba tare da katsewa ba, wanda ya sa ta dace da aikace-aikace masu mahimmanci inda asarar bayanai ko dakatarwar tsarin ba za ta yiwu ba. Tana canzawa zuwa ƙarfin baturi nan take da zarar babban wutar lantarki ya katse, sannan ta sake cajin baturin kai tsaye idan wutar ta dawo.

Ga wasu aikace-aikace masu amfani na wannan na'urar UPS:

• Cibiyoyin Sarrafa Gida: Ka kiyaye Raspberry Pi ko sabar Home Assistant ta ci gaba da aiki yayin ƙananan katsewar wutar lantarki.
• Tashoshin Na'urorin Auna Nesa: Tabbatar da na'urorin rikodin bayanai da na'urorin auna muhalli su ci gaba da rikodin bayanai ko da babban wutar lantarki ba shi da kwanciyar hankali.
• Tsarin Tsaro: Samar da ƙarfin wutar lantarki na baya ga tsarin ƙararrawa na Arduino ko kyamarar IP, don hana gibi a cikin sa ido.
• Na'urorin Sadarwa: Kunna router ko na'urar sadarwa don kiyaye haɗin intanet ga kwamfutoci da wayoyi yayin katsewar wutar lantarki.
• Na'urorin Buga 3D: Hana lalacewar aikin bugu saboda katsewar wutar lantarki, ba da damar na'urar ta ƙare ko ta dakata cikin ladabi.

Bayanin Kayan Aiki

LUPS-05 wani allo ne na sarrafa wutar lantarki mai yawan amfani. Yana karɓar shigar 5V daga ko dai tashar micro USB ko kuma tashar ƙarfe mai ƙafafu biyu. Wannan wutar shigar tana da manufa biyu: tana ba da wutar lantarki ga na'urarka a fitarwa, kuma tana cajin baturin lithium 18650 da ke cikin allo. Idan wutar shigar ta ɓace, na'urar nan take tana canzawa zuwa yanayin haɓaka wutar lantarki, tana ɗaga 3.7V na baturin zuwa fitarwa mai tsayayyen 5V. Wannan samfurin an ƙididdige shi don fitarwa mai ci gaba har zuwa 2A. Akwai kuma nau'in 12V, wanda ke amfani da tashar barrel don fitarwa maimakon tashar USB-A.

Abubuwan Kayan Aiki

An gina na'urar a kusa da wasu mahimman abubuwa waɗanda ke sarrafa caji, canjin wutar lantarki, da kariya. Ga rarrabuwar manyan sassa:

• TP4056 (Cajar Baturi): Cajar lithium-ion mai layi mai zaman kanta wanda ke sarrafa cajin baturin 18650 tare da ƙididdigar cajin kusan 230mA.
• LM393 (Kwatancin Biyu): Ana amfani da shi don ayyukan sa ido da kariya, kamar gano ƙarancin wutar lantarki da yawan wutar lantarki.
• 8205A (MOSFET Biyu): Yana aiki azaman maɓallin kariya, mai iya ɗaukar manyan wutar lantarki da cire haɗin baturin a yanayin kuskure.
• Na'urar Haɓaka Wutar Lantarki: Wani da'ira (wanda ya haɗa da inductor da capacitors) wanda ke ɗaga 3.3-4.2V daga baturin zuwa fitarwa mai tsayayyen 5V.
• Maɓallin Wutar Lantarki: Maɓalli na zahiri don kunna ko kashe fitarwar na'urar.
• Tashar Fitarwa ta USB-A: Tashar USB daidaitacciya inda za ka haɗa kebul ɗin wutar na'urarka.
• Shigar Micro USB: Tashar farko don samar da wutar shigar 5V.
• Tashar Shigar Ƙafafu Biyu: Wata hanyar daban don haɗa tushen wutar lantarki na waje na 5V.
• Pin LBO: Pin "Ƙarancin Baturi na Fitarwa" wanda za a iya amfani da shi don sanar da microcontroller lokacin da baturin ya yi ƙasa sosai.

Jagorar Haɗin Waya

Haɗin waya na LUPS-05 abu ne mai sauƙi, amma yana da mahimmanci a bi ka'idodin wutar shigar don guje wa lalacewar na'urar. Fitarwa abu ne mai sauƙi kamar toshe kebul na USB.

Ga yadda za ka haɗa komai:

1. Shigar Wutar Lantarki: Kana da zaɓuɓɓuka biyu don samar da wutar 5V. Zaɓi ɗaya kawai:
   • Haɗa kebul na micro USB daidaitaccen zuwa tashar micro USB na na'urar.
   • Haɗa wutar 5V mai tsararraki zuwa tashar ƙafafu biyu, tare da kiyaye daidaitaccen polarity (tabbatacce da korau).
2. Baturi: Saka baturin lithium-ion 18650 guda ɗaya a cikin mariƙin. Na'urar za ta sarrafa caji da fitarwa kai tsaye.
3. Fitar Wutar Lantarki: Haɗa kebul na USB daga tashar USB-A na na'urar zuwa na'urarka (misali, Arduino ko Raspberry Pi).

Gargadi: Kada ka taɓa samar da wutar lantarki daga tashar micro USB da ƙafafun tashar lokaci guda. Wannan na iya lalata allo.

Bayanin Lambar

Babu lambar da ake buƙata don amfani da wannan na'urar UPS azaman tushen wutar lantarki mai zaman kanta. Tana aiki gaba ɗaya ta hanyar kayan aiki. Duk da haka, pin LBO (Ƙarancin Baturi na Fitarwa) muhimmin fasali ne ga ayyukan da ke buƙatar amsawa ga yanayin ƙarancin baturi. Wannan pin fitarwa ce mai buɗe-tsari wadda za ta yi LOW lokacin da baturin ya kusan ƙarewa, tana ba ka gargaɗi kafin na'urar ta kashe gaba ɗaya.

Don amfani da wannan fasalin, za ka haɗa pin LBO zuwa pin shigar dijital a kan microcontroller ɗinka (misali, Arduino). Za ka kuma buƙaci resistor mai ɗagawa (yawanci 10kΩ) daga wannan pin zuwa 5V. Lambar ka za ta sa ido a kan wannan pin. Lokacin da ta karanta LOW, shirinka zai iya aiwatar da tsarin kashewa mai aminci, kamar adana bayanai zuwa katin SD ko aika sanarwa, kafin wutar ta ɓace.

Zanga-zangar Aikin Kai Tsaye

A cikin bidiyon, mai nazarin ya yi jerin gwaje-gwaje don tabbatar da aikin na'urar. Ya fara nuna cewa wutar fitarwa ta kasance tsayayyen 5.32V lokacin da aka kunna ta da wutar shigar da kuma lokacin canzawa zuwa ƙarfin baturi, yana nuna babu katsewa yayin canjin. Nazarin ya koma ga gwajin inganci ta amfani da nauyin lantarki, yana auna ingancin a ƙididdigar wutar daban-daban daga 100mA har zuwa iyakar 2A. Sakamakon ya nuna kewayon inganci na 71% zuwa 83%, tare da mafi girman inganci da aka lura a ƙananan wutar lantarki (400-500mA).

An kuma gudanar da gwajin hoton thermal yayin da module ke bayar da 2A. Wurin mafi zafi a kan allo ya kai 44°C kawai, wanda ke nuna cewa module yana aiki da sanyi sosai, wanda ke da kyau ga dogaro da tsawon rayuwa. Mai bita kuma ya auna yawan amfanin wutar lantarki na module a lokacin da ba ya aiki, wanda yake ƙarami na 37mA, wanda ya sa ya dace da aikace-aikacen da ke amfani da baturi.

Babuka

• [00:00] Gabatarwa da Bayanin Samfur
• [01:29] Misalin Amfani da Arduino
• [03:14] Farashi da Zaɓuɓɓukan Samfur a Yanar Gizo
• [04:32] Buɗewa da Girman Jiki
• [05:16] Muhimman Fasaloli da Ƙayyadaddun Bayanai
• [08:05] Muhimman Ƙayyadaddun Wutar Lantarki
• [10:34] Nazarin Abubuwan Haɗi da Takaddun Bayanai
• [12:59] Gwaji: Shigarwa, Fitowa, da Ƙarfin Baturi
• [14:41] Gwaji: Cajin Baturi da Katsewar Wutar Lantarki
• [18:27] Gwajin Ingantacciyar Amfani da Nauyin Lantarki (1A zuwa 2A)
• [21:32] Gwajin Hoton Thermal a Nauyin 2A
• [25:01] Cikakkun Ma'aunin Ingantacciyar Amfani (100mA zuwa 2A)
• [32:44] Fasalin Ƙarƙashin Fitowar Baturi (LBO) Pin
• [34:55] Ƙarshe da Shawarar Ƙarshe