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miso が 2022年10月03日14時00分37秒 に編集

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ATtiny13AとNch MOSFETを使用してESP32を間欠動作する

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# はじめに ATtiny13AとNch MOSFET [2SK4017](https://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-07597/)使ってESP32を間欠動作させたので記録しておきます。 5V入力で、開発ボードによって違うかもですがESP32を動作させるのにスーパーキャパシタ 2Fは最低必要。(電源次第だが # 外観 ![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/19abc2fc0a18cf1a6cc5743986f2a582dd37c809/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f32646132616164352d373663382d343562642d393434382d3262306431663736653138352f32333839613438332d313436662d343138342d613839332d366466373434623038376430/) ## MOSFET ![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/4283fa1fc561933b77823470abc3f9664e3ed7c0/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f32646132616164352d373663382d343562642d393434382d3262306431663736653138352f31613063633332302d343331352d343937302d616461392d386639636166316333383234/) ## 起動からカットオフまで ATtiny13Aが30分経過するまでカウンターをインクリしながらWDTでリセットを繰り返し、所定の回数に達した際にMOSFETが接続されているPINをHIGHにすることで電源制御を行う。 ![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/91367f163f77f83e4965240d787e96e7d07a6a77/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f32646132616164352d373663382d343562642d393434382d3262306431663736653138352f39313434346233342d636265312d343632342d623433362d623964323464653236613435/) ### カットオフ状態から カットオフされた状態では原則としてATtiny13Aの動作に必要な消費電流のみの消費となる。 今回の場合は5Vで動作しているので37μA程度消費してる。 ### ESP32起動時 起動状態でWiFiへ接続して時刻を取得し、起動した旨をAWSへ送信する。 ### ESP32 DeepSleep時 ![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/b1fcc9a03619dbe7edc3b591e6315734ca2548e8/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f32646132616164352d373663382d343562642d393434382d3262306431663736653138352f63613936393465352d636430312d343161652d383833642d366634353762313962326639/) 送信完了後にカットオフに備えるためDeepSleep。 今回検証に使った開発ボードでは9mA程度食っている。 ### カットオフ カットオフ直後はスーパーキャパシタへの充電で15秒間は800μA程度となっている。 ![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/3de490964fb8fff2ae3259a846c1536adedb4a59/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f32646132616164352d373663382d343562642d393434382d3262306431663736653138352f33646336343630302d613832392d346465382d383632362d616533353934666332646235/) ### 1時間計測 2回起動させたが、起動時以外はGNDが遮断されるので良い感じ。 平均すると650μA程度となっており、これならボタン電池でも良い感じに動かせそう。 間欠動作回路が無いと12mA程度食うと推測。 ![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/11c7d9b303c38e95ea3db1b9e61717d17e700c4a/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f32646132616164352d373663382d343562642d393434382d3262306431663736653138352f66353437626235372d323666302d346265652d616238662d353136323234336263343561/) ### 3時間48分計測 ![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/f9dbc2d6715555c504c953c407651b364ad5fc49/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f32646132616164352d373663382d343562642d393434382d3262306431663736653138352f65346562633539302d323433352d343165612d393063332d333537636266616538303661/) ## まとめ 間欠動作することでESP32のバッテリー駆動時の動作時間の問題が解決できそう。 - ESP32のDeepSleepと比べると消費電流が20分の1となった - ATtiny13AかATtiny10を使用した間欠動作回路を組み込んだ一体型の開発ボードを作る - 1.8V降圧の良い感じのLDOがあれば30μA程度さげられそう