4種方案教你如何在EZ Start Kit + 使用5V 電源?

Circus EZ Start Kit+ 擴展板接腳對照圖

一、前言

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:bitLinkit7697ESP32,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AM7020NBIoT 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:

二、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:bitLinkIt7697ESP32三種開發板,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。

三、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LinkIt7697ESP32 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:bitLinkIt7697ESP32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

四、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。

EZ Start Kit +PMS5003
Linkit7697 5VVCC
排針任意GNDGND
IO9TXD
排針任意 3.3VSET
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。

EZ Start Kit +U1V11F5PMS5003
排針任意3.3VVINSET
排針任意GNDGNDGND
IO9TXD
VOUTVCC
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

EZ Start Kit +XL6009PMS5003
排針任意3.3VIN+SET
排針任意GNDIN-、OUT-GND
IO9TXD
OUT+VCC
接線表

五、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:

方案優點缺點使用時機
方案一● 具有小型獨立電源
● 多達20個擴充針腳可使用
● 可調整輸出電壓5V/3V
體積較大給需要較多IO及獨立電源的使用者
方案二只需多一條USB傳輸線兩條USB電壓差可能產生多餘的損耗緊急使用
方案三● 體積小
● 不需手動調整輸出電壓
價格較高,輸出只有一個需要較小體積的使用者
方案四● 體積小
● 價格低
● 需手動調整輸出電壓
● 危險性較高
不在意體積的使用者
方案比較表

六、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! 

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