Osaka, Japan, 7. April 2020 – Ricoh Electronic Devices Co., Ltd. in Japan hat eine spezielle Leiterplatte für Elektronikingenieure auf den Markt gebracht, die neue IoT-Geräte entwickeln. Der RIOT-001 ist eine Umgebungssensorplatine, die Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck und Beleuchtungsstärke misst. Die Daten werden von einer MCU gesammelt und per Bluetooth (BLE) mit einem speziellen Anwendungsprogramm an Smartphones oder Tablets gesendet.
Ricoh hat diese spezielle Leiterplatte aufgrund des großen Interesses des Marktes für unsere kürzlich eingeführten Power-Management-ICs für IoT-Anwendungen entwickelt. Der RIOT-001 enthält verschiedene Power-Management-ICs mit einem extrem niedrigen Versorgungsstrom und einem niedrigen Ausgangsrauschpegel. IoT-Geräte erfordern bestimmte Funktionen wie wartungsfreien Betrieb über eine unabhängige Stromversorgung, geringen Energieverbrauch (Verlängerung der Batterielebensdauer), hochgenaue Sensoren, drahtlose Kommunikation, kleine Komponenten usw. Diese neue Sensorplatine erleichtert Entwicklern die Entwicklung neuer Geräte IoT-Geräte und trägt zur Verkürzung der Markteinführungszeit bei.
Die Sensorplatine wird von einer Photovoltaikzelle (nicht im Lieferumfang enthalten) gespeist. Die elektrische Energie wird vom R1800 Buck DC / DC-Wandler zur Energiegewinnung gesammelt. Der Wandler verfügt über eine interne maximale Spannungseinstellung, um einen Spannungspegel zu definieren, bei dem die Photovoltaikzelle ihre maximale Leistung erzeugt und daher die Menge der erzeugten Leistung optimiert.
Der R1800 speichert die gesammelte Energie in einer einzigartigen kleinen Lithium-Ionen-Sekundärbatterie mit einer Kapazität von 0,35 mAh, die von der Nichicon Corporation hergestellt wird. Darüber hinaus verfügt der IC über einen Rückstromschutz, der einen Ladeverlust verhindert. Theoretisch kann der Sekundärbatterie bei voller Ladung die IoT-Karte ungefähr 20 Stunden lang mit Strom versorgen. Durch die Verwendung einer Photovoltaikzelle gemäß den Spezifikationen der RIOT-001-Karte wird ein batterieloser Betrieb ermöglicht, wodurch Wartungskosten für den regelmäßigen Austausch der Batterien gespart werden.
Auf der Leiterplatte befindet sich ein weiterer Buck-Boost DC / DC-Wandler RP604, der mit seiner breiten Betriebsspannung von 1,8 V bis 5,5 V die schwankende Sekundärbatteriespannung reguliert, während er während des Betriebs geladen und entladen wird. Der DC / DC-Wandler erzielt sowohl im Standby- als auch im aktiven Modus einen hocheffizienten Betrieb. Der Zweck besteht darin, eine integrierte MCU, einen Bluetooth (BLE) -Sender und die vier Sensoren stabil mit Strom zu versorgen.
Die Sekundärbatterie wird von einem fortschrittlichen Batteriemonitor gemessen, der in ein RP124-LDO eingebettet ist. Eine herkömmliche Methode zum Messen der verbleibenden Batterieladung ist die Verwendung eines externen Widerstandsteilers + MOSFET, der an einen A / D-Wandler angeschlossen ist. Eine solche Schaltung hat jedoch einen beträchtlich hohen Stromfluss zur Erde, wodurch die Batterie entladen wird und die Lebensdauer der Anwendung begrenzt wird. Der RP124 bietet eine einfache Lösung mit einem eingebauten Widerstandsteiler und einem Spannungsfolger als Puffer. Als Vorteil hat diese Schaltung einen viel geringeren Stromfluss zur Erde und der Ausgang ist mit der Eingangsimpedanz des A / D-Wandlers kompatibel.
Es gibt eine alternative Stromquelle, wenn man keine Photovoltaikzelle zur Stromversorgung der RIOT-001-Karte verwenden möchte. Der RIOT-C01 (separat erhältlich) ist eine Zusatzplatine mit einer CR2032-Münzbatterie und kann an der Hauptplatine angebracht werden. Ein Paar Anschlüsse zum Anschließen der Platinen ist bereits vorhanden. Theoretisch kann diese Karte die RIOT-001-Karte abhängig von der Abtastrate der Messungen 1,5 Jahre lang in Betrieb halten. Ein weiterer zweiter Zweck für die Verwendung des RIOT-C01 besteht darin, die anfängliche Ladezeit der Sekundärbatterie zu verkürzen, da es eine Weile dauert, bis eine Photovoltaikzelle diese Batterie auflädt. Auf diese Weise ist die RIOT-001-Karte beim Einschalten sofort einsatzbereit.
Die Messungen des RIOT-001 werden per Bluetooth an ein Android-Tablet oder Smartphone gesendet. Ricoh stellt die APK-Datei zur Installation der Anwendung zur Verfügung, um die Daten von Temperatur-, Feuchtigkeits-, Luftdruck-, Beleuchtungsstärke- und Sekundärbatteriespannungs sensoren zu beobachten. Die Leiterplatten können bei unseren autorisierten Online- oder lokalen Händlern erworben werden.
Quelle: n-red.co.jp/en/
