【CIRCUS Pi】4種方案教你如何在EZ Start Kit + 使用5V 電源?

作者/圖片來源: CIRCUS Pi

EZ Start Kit + 擴展板相信大家都不陌生,它的特點在於已將各種周邊感測器、模組整合在一塊擴展板上,例如:OLED、繼電器、DHT11溫溼度、蜂鳴器、紅外線等各種周邊元件,並且支援三種開發板,分別是micro:bit、Linkit7697、ESP32,使用者只需要一塊EZ Start Kit + 加上開發板即可快速學習,不再需要額外接線,非常方便。

但是當我們都熟悉板上的元件後,想要進階結合其他感測器,例如AM7020(NBIoT 模組,提供網路功能)、PMS5003(PM2.5感測器),我們就可以透過EZ Start Kit + 上的擴充排針或MCU旁邊的排母連接,但需特別注意EZ Start Kit + 電源只提供3V,假使今天使用的感測器是5V就會無法使用,這樣的問題是不是一直在困擾著各位夥伴呢?本篇文章我們將為大家分析這個問題的原因,以及分享四個解決方案。接著將依照下列四個項目,依序為大家做詳細說明:

  • EZ Start Kit + 產品定位說明
  • EZ Start Kit + 電源輸入輸出說明
  • 使用5V的替代方案
  • 替代方案優缺點比較

EZ Start Kit + 產品定位說明

EZ Start Kit + 是一塊結合各種感測器、被動元件的實驗板,並且支援micro:bit、 LinkIt7697 與 ESP32三種開發板,使用者不再需要透過麵包板、杜邦線材將MCU以及各種感測器手動結合;讓使用者不再顧慮硬體的問題,專注在程式開發上,提高開發、實驗效率;所以非常適合教學用途,對於初學者來說看電路圖、電路符號、接線是一件較為困難的事情,並且容易因為操作錯誤將感測器燒毀,EZ Start Kit + 擴展板正是為了解決這些困擾而產生的教學教具。

EZ Start Kit + 電源輸入輸出說明

EZ Start Kit + 擴展板正確供電方式是透過板上的Micro USB提供5V電源,並且經過一個電源開關控制輸出,此實驗板上的5V並未拉到LinkIt7697、ESP32 5V腳位,因板上所有感測器及被動元件使用電源為3~3.6V,故透過板上降壓IC將輸出降為3.6V,micro:bit、 LinkIt7697、ESP32同樣使用3.3V工作,如果透過MCU(Linkit7697、ESP32)上USB供電則可在5V腳位量到來自USB提供的5V電源,但因實驗板上感測器不須使用5V,故5V電源並未拉到下板,只停留在MCU的雙排母座上。

使用5V的替代方案

以下提供四個替代方案給想要在EZ Start Kit + 擴展板上使用5V的使用者參考,並且使用PMS5003搭配 OLED做示範,下圖為範例程式及PMS5003腳位說明。

範例程式

  • 方案一:使用其他電源擴展板,MbitBot Lite 擴展板
  • 方案二:使用兩條Micro USB傳輸線,一條接EZ Start Kit + ,另一條接MCU USB(Linkit7697、ESP32)
  • 方案三:使用U1V11F5升壓模組(固定輸出5V)
  • 方案四:使用XL6009升壓模組(需手動調整輸出電壓到5V)

方案一:使用MbitBot Lite 擴展板

MbitBot Lite擴展板

上圖為MbitBot Lite擴展板,MbitBot Lite擴展板提供以下幾點優勢:

  1. 提供鋰電池、18650電池插槽。
  2. 可透過Micro USB對電池充電,內建充電完成指示燈。
  3. 提供VM電源選擇開關,可選5V/3V。
  4. 提供20Pin的擴充電源腳位。

使用者只須將「VM電源選擇」切換到5V,並依照正常方式從擴充排針供電給PMS5003即可。

方案二:使用兩條Micro USB傳輸線

接上兩條 Micro USB 傳輸線

5V輸出

同前述說明EZ Start Kit + 擴展板 Micro USB 5V輸入並未拉到上方MCU,上方MCU(Linkit7697、ESP32)Micro USB 5V則並未拉到下方實驗板,只停留在雙排母上,所以如果要使用5V並且使用到實驗板元件,請同時對下方實驗板以及上方MCU提供Micro USB 5V電源,5V擴充電源即可從雙排母5V引出,上圖為連接PMS5003範例,接線表如下。

接線表

方案三:使用U1V11F5升壓模組

使用U1V11F5升壓模組

第三種方案為使用 U1V11F5升壓模組 ,此升壓模組可輸入0.5~5.5V,

輸出固定5V,將EZ Start Kit + 3.6V電源輸入升壓模組,升壓模組即可提供5V,上圖示範將電壓升到5V後提供給PMS5003。

接線表

範例程式

方案四:使用XL6009升壓模組

XL6009升壓模組

XL6009升壓模組

第四種方案與第三種方案一樣使用升壓模組,這次使用XL6009升壓模組,此升壓模組可輸入3V~32V,輸出5V~35V(手動調整精密可變電阻即可調整輸出電壓),需要特別注意升壓模組輸出電壓不可超過感測器要求輸入電壓,必須在接入感測器之前調整到適當電壓,避免感測器燒毀。

接線表

替代方案優缺比較

下表為上述四種方案的優缺比較表,提供大家參考:

小結

以上就是解決EZ Start Kit + 擴展板沒有5V的四種方式,經過分析之後我們比較推薦大家使用方案一,因為方案一的電源是經過設計的,相對於其他方案較為穩定,並且可當作移動電源使用,也可手動調整輸出電壓,不管是5V或3V感測器都可適用,多達20個IO的擴充排針也可應付較多的感測器,本次教學就到這邊,我們下次見!

(本文經同意轉載自CIRCUS Pi原文連結;責任編輯:謝涵如)

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