Doe-het-zelf Intelligente UPS: Modulaire Voedingsbehuizing voor ZimaBoard

Eva Wong

IceWhale author

Eva Wong is de Technisch Schrijver en vaste knutselaar bij ZimaSpace. Een levenslange geek met een passie voor homelabs en open-source software, ze is gespecialiseerd in het vertalen van complexe technische concepten naar toegankelijke, praktische handleidingen. Eva gelooft dat zelf-hosting leuk moet zijn, niet intimiderend. Met haar tutorials geeft ze de community de kracht om hardware-setup te ontrafelen, van het bouwen van hun eerste NAS tot het beheersen van Docker-containers.

DIY Intelligent UPS: Modular Power Case for ZimaBoard - Zima Store Online

We hebben gemerkt dat er veel vraag is naar ZimaBoard-accessoires in de community, waarbij UPS een van de belangrijkste aandachtspunten is. Hier is een zeer compacte en verfijnde slimme UPS van communitymaker CP0204 die we de moeite waard vonden om met u te delen.

Projectachtergrond:

Veel apparaten die in CP0204 worden gebruikt, zoals ARM-boxen en ZimaBoard Single Board Server, gebruiken meestal 12V DC-voedingen. Om schade aan de werkstatus van de apparaten en verlies van gegevens op mechanische harde schijven bij plotselinge stroomuitval te voorkomen, besloot CP0204 een intelligente UPS-voeding te ontwikkelen als noodstroombron.

Ontwerpconcept:

CP0204 koos voor het gebruik van volwassen elektronische modules voor geïntegreerd ontwerp. Vergeleken met gewone UPS-systemen die alleen noodstroom kunnen leveren, is het ontwerp van CP0204 intelligenter:

Stuurt actief afsluitcommando’s naar apparaten via USB-interface tijdens stroomuitval
Ondersteunt statusbewaking op afstand via app
Ondersteunt afstandsbediening van stroomuitgang om op afstand stroom uit te schakelen

Hardwareontwerp:

Hoofdcomponenten:

ESP32 S2 Mini: Besturingschip van het hele systeem
12V UPS-module: Biedt noodstroomvoorziening
12V naar 5V module: Voeding voor ESP32
2 x 18650 batterijhouder
Relais en andere componenten

(Ontwerpschema, sommige modules niet getoond)

Werking:

De ESP32 bewaakt continu de ingangsspanning. Wanneer de ingangsspanning <12V is, bepaalt hij een stroomuitval en activeert hij de UPS-module om stroom te leveren met 2 x 18650-batterijen. Ook wanneer de batterij bijna leeg is, gebruikt hij de USB-interface om afsluitcommando’s naar apparaten te sturen, waardoor deze worden aangezet tot afsluiten.
Wi-Fi-mogelijkheden zijn ook toegevoegd om statusbewaking op afstand en controle van de stroomuitgang via een app mogelijk te maken.

Implementatie-effect:

CP0204 heeft het speciaal ontworpen PCB-bord gesoldeerd, het besturingsprogramma geflasht en het verpakt in een halftransparante behuizing om een kleine en praktische intelligente UPS-voeding te creëren.

Wanneer aangesloten op apparaten, kan het automatisch stroomstoringen detecteren en apparaten waarschuwen om af te sluiten om gegevensverlies of apparaatbeschadiging te voorkomen. De werkstatus kan ook op elk moment via een app worden bekeken en de stroomuitgang op afstand worden geregeld.
Dankzij het lage stroomverbruik van ZimaBoard is de energie in twee 18650-batterijen voldoende om een normale afsluiting mogelijk te maken na stroomuitval.

Samenvatting:

Door het modulaire ontwerpconcept heeft CP0204 de kernfuncties van een intelligente UPS geabstraheerd en geschikte volwassen modules geselecteerd voor integratie, wat uiteindelijk leidde tot een projectprototype. Vergeleken met gewone UPS-systemen is het ontwerp van CP0204 intelligenter, met software- en hardware-uitbreidingen voor statusbewaking, apparaatbescherming en afstandsbediening.