芯耀
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2019 Hackadayprize 中國區(qū)賽事正在火熱報名 ing，我們將為大家介紹在過去幾屆 Hackadayprize 中獲獎的作品，希望能給你帶來啟發(fā)！快點來報名參賽，12.5 萬美元的終極大獎在等你認(rèn)領(lǐng)：https://www.cirmall.com/hackadayprize_2019
我一直在使用 ESP8285 和其他 MCU 進(jìn)行大量的環(huán)境傳感項目，電池壽命也是一個大問題，即使對于功耗相對較低的 STM32L4 也是如此。如果沒有超大尺寸的電池或者在幾個小時后不得不充電，那么小尺寸和長壽命的競爭優(yōu)先級難以管理。
對于可穿戴應(yīng)用程序或要求遠(yuǎn)程監(jiān)控的應(yīng)用程序而言，這兩者都不可接受 除了通過各種低功耗策略降低能耗之外，一種解決方案是從環(huán)境中獲取能量。高效，廉價的太陽能電池使其成為環(huán)境數(shù)據(jù)記錄器等遠(yuǎn)程應(yīng)用的理想選擇，BQ25504 可以輕松為太陽能電池供電！低（> 330 mV）冷啟動閾值甚至可以實現(xiàn)室內(nèi)照明的實際能量收集。
這是一個小板子（0.5×0.5 英寸），使用德州儀器 BQ25504 具有電池管理功能的超低功耗升壓轉(zhuǎn)換器為能量收集應(yīng)用。
來自數(shù)據(jù)表：“bq25504 器件是智能集成能量收集納米功率管理解決方案的新系列中的第一款，非常適合滿足超低功耗應(yīng)用的特殊需求。該器件專為高效采集和管理而設(shè)計從光伏（太陽能）或熱發(fā)電機(jī)等各種直流電源產(chǎn)生的微瓦（μW）到毫瓦（mW）的功率。bq25504 是同類產(chǎn)品中第一款實現(xiàn)針對產(chǎn)品的高效升壓轉(zhuǎn)換器 / 充電器的設(shè)備和系統(tǒng)，例如無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN），它們具有嚴(yán)格的功率和操作要求。bq25504 的設(shè)計始于 DC-DC 升壓轉(zhuǎn)換器 / 充電器，只需要微瓦的功率即可開始工作。
BQ25504 是一款具有極高靈活性的高效升壓轉(zhuǎn)換器，可用于使用各種能量源的電能為電池充電。在這里，我選擇設(shè)置升壓轉(zhuǎn)換器的參數(shù)，為像這樣的標(biāo)準(zhǔn)單電池，4.2 V LiPo 電池充電。BQ25504 采用最大功率點跟蹤（MPPT）方法，該方法調(diào)節(jié)充電器的輸入阻抗，以保持太陽能電池的最大效率。我已將 MPPT 設(shè)置為太陽能電池開路電壓的 78％。
BQ25504 可以保護(hù) LiPo 電池免受欠壓，過電壓可能導(dǎo)致?lián)p壞，以及過電壓以防止過度充電。過壓和欠壓保護(hù)閾值由電阻網(wǎng)絡(luò)設(shè)定，我選擇將其放電至 3.27 V，過充電至 4.27 V。
電池 OK 閾值為 3.58 V，電池滯后閾值為 3.78 V. 當(dāng)電池電壓低于 3.58 V 時，電池 OK 引腳將切換為 LOW。當(dāng)電池電壓高于 3.78 時，電池 OK 引腳將切換為 HIGH。 V. 換句話說，在降低電池電壓（由于放電）時，中斷將下降并保持低電平（并且板載綠色 LED 將熄滅）低于 3.58 V，并且在增加電池電壓（由于充電）時中斷將上升并保持高電平（綠色 LED 將保持亮起）高于 3.78 V. 電池正常引腳允許 MCU 監(jiān)控電池充電狀態(tài)。這個想法是 MCU 可以檢測電池 OK 引腳何時降至 LOW 邏輯狀態(tài)（一種中斷）并限制大負(fù)載，直到太陽能電池能夠?qū)㈦姵爻潆姷阶阋灾С执?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E7%94%B5%E6%B5%81/">電流消耗的水平。
這聽起來很復(fù)雜，需要一些時間來掌握數(shù)據(jù)表中的所有細(xì)節(jié)，但在應(yīng)用程序中使用 BQ25504 非常簡單。將太陽能電池連接到 IN 端口，將 LiPo 電池連接到 BAT 端口。使用 OK 引腳作為電池充電檢測中斷，只需將 SYS 電源（3.3 - 4.3 V?。┖?GND 連接到 MCU 的 VIN / GND 引腳即可。
我一直在使用 BQ25504 和這個小型 2.2V 太陽能電池來為我的 SensorTile 環(huán)境數(shù)據(jù)記錄項目提供動力。我發(fā)現(xiàn)在 6 小時的直射陽光（~20 klux）下，我平均每小時產(chǎn)生~7 mA（效率> 90％?。?，足以讓 1.8 mA 傳感器瓷磚無限期運行。
如果你對這個項目感興趣，想獲取完整信息請訪問：
https://hackaday.io/project/158837-ultra-low-power-lipo-charger-via-energy-harvesting
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有人說硬件技術(shù)將很快達(dá)到極限，而在我們看來，硬件創(chuàng)新，尤其是中國硬件工程師的創(chuàng)新，還遠(yuǎn)未走到盡頭，而只是剛剛開始。作為致力于為全球硬件開發(fā)者提供技術(shù)共享服務(wù)的平臺，與非網(wǎng)母公司 SupplyFrame 旗下最大的全球硬件開發(fā)者社區(qū) Hackaday.com 已連續(xù)五年舉辦全球硬件開發(fā)者大賽 Hackadayprize，有超過 3000 多個硬件團(tuán)隊在這個賽事中互動交流、切磋技藝。
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這個《硬件改變世界》系列，我們挑選在前幾屆 Hackadayprize 大賽中獲獎的優(yōu)秀作品加以展示，硬件技術(shù)可以多有意思，硬件開發(fā)者可以多有創(chuàng)意，從這些作品中你可以看到。
2019 年 3 月，Hackadayprize 中國區(qū)賽事隆重開啟，我們很期待看到國內(nèi)的硬件開發(fā)者大開腦洞、大展技藝。你準(zhǔn)備好了沒，與來自全球的硬件開發(fā)者同臺 PK？
