太陽電池駆動できるのか問題^2
okuokuいややっぱ難しいよコレ。。
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okuoku方針
とりあえずアプリ自体はルネサス DA14531MOD に収まりそうなので、それ前提で考える。これは1.8 〜 3.6V駆動なので、前挙げたTWE-Lite用の太陽光発電モジュール(2.0V〜)で駆動できることになる。
が、液晶(Sharpメモリ液晶)が3.3V駆動なので、このためだけに昇圧する必要がある。これはしょうがないので3.3Vに昇圧して使うことになる。
コンデンサはEDLCで十分。 ...これ100Fとか買ってきて着けたらどうなるんだろう。。充電頻度から考えると2〜3日持てば良いので、ずっと小さくて良いはずではある。
秋月でも100F品を普通に売っている。
okuokuピンが足りない問題
これかなり厳しい。。デバッグを無視しても、必要なピンは:
- 液晶(5pin): 電源制御 1pin + SPI 4pin(CS + MISO + MOSI + CLK)
- ボタン5つ(上下左右 + Enter)
- センサ(I2C): 2pin
- 電圧監視: 1pin
モジュールのデジタルI/Oは8pinしかない。 ... I/Oエキスパンダとか導入したく無いんだけど。。
1uA消費する。モジュールのShipping modeが0.6uAなので、それよりも大きい。いわゆる Plane Mode(無線OFFモード) のことを考えると物理スイッチは必要だからそこまで大きな問題では無いかもだけど。
ちなみに DA14531MOD の仕様としてリセットは無い。これはまぁソフトウェア制御する必要は無いから電源開閉で代用してよい。
仮にI/Oエクスパンダを使用するとするなら、I2Cを共用できるから:
- 液晶: 4pin
- 周辺(I2C + ボタン用INT): 3pin
- 電圧監視: 1pin
でギリギリ収まらなくは無い。。
okuokuコンデンサの選択
↓ だと 90F 5.4 → 4.4V @210mA で420秒くらいとしている。
このサイトの理論値
Y = 5.43 - (0.21/90) * X
は単位を補うと、
Yボルト = 初期電圧5.43ボルト - (電流0.21A / 容量90F) * X秒
で、↓のサイトの解説のように、静電容量はグラフの傾きにあたる。容量が大きいほど傾きが緩やかになる = より長い時間電力を供給できる。
平均消費電流は多く見積っても2mAには収まると考えられるので420秒 * 約100で42000秒 = 11時間ほど。うーむ。。90Fだと心細いか。。？LIC(リチウムイオンキャパシタ)なら余裕でクリアできるが、過放電で破損する可能性があるので何らかのマネジメントが必要になる。
素子のバラつきを考えるとちょっと危い気もするが、一旦何も考えずに直列接続で使ってみるのがいいかな。。あんまり無駄に容量が大きいと、今度は利用可能な電圧範囲に入るまでに時間が掛かってしまうので50F x2くらいで。