Zauważyliśmy, że w społeczności istnieje duże zapotrzebowanie na akcesoria do ZimaBoard, a jednym z głównych problemów jest zasilacz awaryjny (UPS). Oto bardzo kompaktowy i zaawansowany inteligentny UPS stworzony przez twórcę społecznościowego CP0204, którym chcieliśmy się z Wami podzielić.
Geneza projektu:
Wiele urządzeń używanych przez CP0204, takich jak urządzenia ARM oraz ZimaBoard Single Board Server, korzysta głównie z zasilaczy prądu stałego 12V. Aby zapobiec uszkodzeniom urządzeń i utracie danych z dysków mechanicznych podczas nagłych przerw w dostawie prądu, CP0204 postanowił opracować inteligentny zasilacz awaryjny jako źródło zasilania zapasowego.
Koncepcja projektu:
CP0204 zdecydował się na użycie dojrzałych modułów elektronicznych do projektu zintegrowanego. W porównaniu z zwykłymi UPS-ami, które mogą jedynie dostarczać zasilanie zapasowe, projekt CP0204 jest bardziej inteligentny:
- Aktywnie wysyła polecenia wyłączenia do urządzeń przez interfejs USB podczas przerwy w zasilaniu
- Obsługuje zdalny monitoring stanu pracy przez aplikację
- Umożliwia zdalne sterowanie wyjściem zasilania, co pozwala na zdalne odcięcie prądu
Projekt sprzętowy:
Główne elementy:
- ESP32 S2 Mini: układ sterujący całym systemem
- Moduł UPS 12V: zapewnia zasilanie zapasowe
- Moduł 12V do 5V: zasilanie dla ESP32
- Uchwyt na 2 baterie 18650
- Przekaźnik i inne elementy
(Schemat projektu, niektóre moduły nie są pokazane)
Zasada działania:
ESP32 nieustannie monitoruje napięcie wejściowe. Gdy napięcie spadnie poniżej 12V, wykrywa przerwę w zasilaniu i uruchamia moduł UPS, który zasila urządzenia z dwóch baterii 18650. Gdy poziom baterii jest niski, przez interfejs USB wysyła polecenia wyłączenia do urządzeń, nakłaniając je do zamknięcia.
Dodatkowo dodano funkcje Wi-Fi, które umożliwiają zdalny monitoring stanu i sterowanie wyjściem zasilania przez aplikację.
Efekt realizacji:
CP0204 przylutował zaprojektowaną na zamówienie płytkę drukowaną, wgrał program sterujący i umieścił całość w półprzezroczystej obudowie, tworząc mały i praktyczny inteligentny zasilacz awaryjny.
Po podłączeniu do urządzeń potrafi automatycznie wykrywać przerwy w zasilaniu i powiadamiać urządzenia o konieczności wyłączenia, aby zapobiec utracie danych lub uszkodzeniom. Stan pracy można także w każdej chwili sprawdzić, a wyjście zasilania kontrolować zdalnie przez aplikację.
Dzięki niskim poborom mocy ZimaBoard, energia z dwóch baterii 18650 wystarcza na normalne wyłączenie po zaniku prądu.
Podsumowanie:
Dzięki koncepcji modułowego projektu CP0204 wyodrębnił kluczowe funkcje inteligentnego UPS-a i dobrał odpowiednie, dojrzałe moduły do integracji, tworząc w efekcie prototyp projektu. W porównaniu z zwykłymi UPS-ami, projekt CP0204 jest bardziej inteligentny, oferując rozszerzenia sprzętowe i programowe do monitorowania stanu, ochrony urządzeń oraz zdalnego sterowania.
