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デバイス編#13 ~Get out!Brownout~

スマートカーテン

本棚がとてもほしいんです。

もともと漫画が好きで実家に1000冊くらい漫画持ってて、徐々に新居にもっていきたいなと考えてる今日この頃です。

ただ、新居には大量に漫画を置ける本棚がないので買いたいんですが、引っ越し費用がかなりかかったので我慢の日々です。


こんにちは、ポニ丸です。

憎きBrownoutとの戦いの続きです。

正直、わからなかったので最寄りの電子パーツショップに行ってきました。

店員さんの助言

急に行って回路図を見せて相談したにもかかわらず、ご親切にアドバイスを数点いただきました。

本当にありがとうございます。そしてご迷惑おかけしました。

いただいたアドバイスがこちら!

供給可能な電流量を増やしてみてはどうか

マイコンに供給されている電源電圧は期待通りの電圧値になっているかチェック

パスコンには電圧降下にはほぼ意味がなく、主な意義は電源投入時のノイズ除去で安定性向上のものである

ご迷惑をかけちゃったのでお礼に数点商品を買って帰宅しました。

助言に対するアプローチ

家に帰ってからは早速アドバイスそれぞれに対して確認をしました。

1.供給可能な電流量を増量

ACアダプタから供給できる最大電流量は2.0[A]なのでこれで足りないことはないだろうなーとは思いつつ、電源供給を安定化電源からに変えて2.5[A]とかに増やして検証しました。

しかし、動作としては変わらず。やっぱりここじゃないか。

2.マイコンの供給電圧チェック

まず、ACアダプタから一番近いところの電圧をマルチメータで計測。3.35[V]くらい。

そのあとマイコンの電源ピンに入ってる電圧を計測してみると、なんと3.2[V]くらいしかなくてびっくり!

ポニ丸

150[mV]くらい落ちちゃってるーっ!

ブレッドボードの配線をよくよく見ると電源ラインから3.3[V]が必要なピンに対して引っ張っていってるんですが、その末端からマイコンへの電源を引いてたんですよ。

頭の中で考えてたんですが、それらは全部並列に供給していってるんで分岐の位置を変えても供給電圧って一緒だよな。と。

それと同時に並列回路だから分圧されて3.3[V]に対してちょっと少な目になっちゃいますね。

試しにACアダプタに一番近いところからマイコンへの電源供給をしてみると。。

なんということでしょう。
ほぼ損失なく電圧が供給されるではありませんか!

あくまで私の推測ですが、こういった供給電圧値の違いが出るのは供給までの線の長さに影響するものじゃないかと思います。

長い配線で色んな所を経由してつなげている環境なんですが、その配線も長さと太さに応じて抵抗値が変化するので遠いところから引っ張ってくるとその分無駄な抵抗がかかってマイコンへ回る電圧が低くなっちゃった可能性があるかもなーっていう見解です。

ただ、結果としてこの修正を行うことでBrownoutは一切出なくなりました!

3.パスコンの容量再チェック

電源供給ラインを改善した後、あまり意味がないと言われたパスコンを再チェックしてみました。

300[uF]だったパスコンを200[uF]、100[uF]と減らしたんですがBrownoutは再発しませんでした。

なんならパスコンなしでもBrownoutが発生しなかったので、前回の奮闘は何だったんだろうっていう結果ですよね笑

いやー、誠に勉強不足。もっと頑張らなきゃですね。

ただ最終的にはノイズ除去の目的で100[uF]だけ残しとくことにしました。

回路修正版

マイコンへの電源供給に関しては回路図を修正する必要なかったんですが、多少分圧しちゃう件に関してはちょっとでも影響が少ないように変えます。

KP-ESP32Cの説明書を見るとIO0ピンはHighレベル(3.3[V])が供給されていないように見えてたんですが、3.3[V]入れなくてもちゃんと動いたのでそこの結線を外します。その代わり内部プルアップできたのでファーム側で対応することにします。

また、15番ピンと38番ピンのGNDはKP-ESP32Cのジャンパをショートさせることでちゃんとつながるようなので、はんだ付けしてショートさせることで対応させます。

で、完成版がこちら!

smart_curtain_device_ver1_3

すっきりしましたね。ようやくこれでFIXです。

消費電流の計測

現状のブレッドボード環境で消費電流を計測してみました。

はんだ付けした際にリーク電流が発生していないかの指標に使いたいと思います。

ブレッドボード環境での消費電流
 ・モータ停止時:71[mA]
 ・モータ動作時:900[mA]


やっっっと、回路が一段落しました。

とりあえず次回は回路図に正確にはんだ付けをしてボード完成としたいです。

ではでは!

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