Підключення живлення й USB на KC868-A16
Типова перша година з A16 виглядає так: плата підключена до компʼютера по USB, у диспетчері пристроїв є COM-порт, а прошивальник її не бачить. Причина не в драйвері. USB на цій платі не живить її взагалі — без 12 В на клемі живлення нічого не стартує, включно з мікросхемою USB. Ця стаття проходить живлення від клеми до модуля ESP32 і каже, що від цього ланцюга можна вимагати, а чого не варто.
Скільки вольт і на яку клему#
Штатне живлення — 12 В постійного струму на клему 12V DC у правому
нижньому куті плати (плюс і мінус підписані на платі). Для дистиляційного
щитка це і є правильний вибір: клапани, блок реле E16 і входи твердотілок
живляться від тієї самої напруги, тож блок живлення один.
24 В плата теж витримує — Kincony це підтверджує на своєму форумі для нинішніх ревізій плати, і елементи по входу це дозволяють: перетворювач XL1509 приймає до 40 В за даташитом, вхідний електроліт на 35 В. Але тоді всі навантаження на виходах мають бути на 24 В, а сухі контакти входів отримають 24 В замість 12 (струм через контакт — близько 11 мА замість 5). Для типового набору «клапани 12 В + E16 на 12 В» причин переходити на 24 В немає.
Змінний струм на клему живлення подавати не можна: на вході стоїть лише DC-DC перетворювач, випрямляча немає. Блок живлення — тільки DC, стабілізований, промислового формату на DIN-рейку або в металевому корпусі.
Що плата робить з цими 12 вольтами#
Ланцюг усередині триступеневий (аркуш Power схеми Kincony):
| Ступінь | Мікросхема | Дає | Межа за даташитом | Хто споживає |
|---|---|---|---|---|
| 1 | XL1509-5 | 5 В | 2 А | стабілізатор 3.3 В, гнізда модулів 433 МГц |
| 2 | LM1117-3.3 | 3.3 В | 0.8 А | ESP32, LAN8720, чотири PCF8574, оптопари, роз'єм датчиків, майданчики I2C |
| — | 12 В без перетворення | 12 В | блок живлення | оптопари входів, буфери аналогових входів. Клеми 12/24V колодок виходів сюди не входять — їм окремий дріт від блока |
З таблиці випливає головне обмеження: на 3.3 В плати сидить усе логічне залізо, і запас там невеликий. Espressif вимагає від джерела для модуля ESP32 щонайменше 500 мА на піках передачі Wi-Fi; LAN8720 і розширювачі беруть ще кілька десятків міліампер. Із 800 мА стабілізатора на зовнішнє залишається приблизно сто-двісті міліампер, і це на всі роз'єми разом.
Що на 3.3 В плати повісити можна:
- DS18B20 на трьох роз'ємах — по 1.5 мА кожен, хоч по десять на шину;
- логіка плати розширення PCA9685 (кілька міліампер; її силова шина
V+нам не потрібна — розбір плати); - невеликий OLED по I2C.
Чого не можна:
- дисплей LCD2004 з підсвіткою — йому потрібні 5 В і десятки міліампер на підсвітку; на платі немає ні клеми 5 В, ні запасу. Живити від окремого модуля 5 В, а лінії I2C узгодити перетворювачем рівнів — окрема стаття;
- датчик тиску чи витратомір з живленням 5 В — з тієї ж причини; більшість промислових датчиків живляться від 12 В, і їх заводять на блок живлення напряму (схема);
- будь-що з котушкою або мотором.
Клема 12/24V на кожній колодці виходів — це вхід, а не вихід плати. Через неї транзисторні ключі отримують напругу, яку далі подають на навантаження. Її треба з'єднати з плюсом блока живлення окремим дротом; від клеми 12V DC вона всередині плати не запитана. Докладно — у статті про виходи.
Один блок живлення на все#
Сама плата споживає мало — з ESP32 на Wi-Fi і Ethernet це помітно менше ампера по 12 В. Розмір блока задають навантаження на виходах, і рахувати його треба з них:
| Навантаження | Скільки бере | Джерело |
|---|---|---|
| соленоїдний клапан 12 В | 0.3 А (типовий у прикладі Kincony) | схема типового проєкту A16 |
| одне реле блока E16 | десятки міліампер на котушку; Kincony ставить у парі з A16 блок 12 В 4.5 А | схема підключення E16 |
| вхід твердотілки | 10–15 мА | стаття про SSR |
| плата PCA9685 (логіка) | одиниці міліампер | розбір плати |
Сума максимально одночасно увімкнених навантажень плюс ампер запасу — це і є номінал. Для щитка з шістьма клапанами й твердотілками блока на 12 В 5 А вистачає з великим запасом; імпульсний блок на DIN-рейку такого номіналу — типова позиція каталогу.
Мінус блока живлення — спільна земля всього щитка: клема GND плати,
мінуси клапанів, мінус входу твердотілки, GND частотника по RS485. Два
блоки живлення без з'єднаних мінусів — це «плаваюча» логіка й ключі, що
вмикаються самі; чому так — у статті про клапани.
USB Type-C: лише для прошивання#
Роз'єм USB на платі йде на мікросхему CH340C — міст USB↔UART. З'єднано в
ньому лише лінії даних: контакт VBUS роз'єму на схемі не підключений,
а сама CH340C живиться від 3.3 В плати. Звідси два наслідки:
- Прошивання — тільки при поданих 12 В. Підключити плату до ноутбука на столі й прошити «від USB» не вийде: контролер не стартує.
- USB не заряджає, не живить і не заважає: кабель можна лишати ввімкненим, плата від цього не залежить.
На Windows для CH340 потрібен драйвер — після встановлення плата видна як
USB-SERIAL CH340 (COMx). Далі — прошивання через браузер або esptool.
Кнопки. Обидві виведені на край плати й доступні через отвори корпусу, кришку знімати не треба:
RESET— перезапуск контролера, рівнозначний зняттю живлення з ESP32 (але не з мережевої мікросхеми — чому це важливо);DOWNLOAD— режим завантаження. Прошивальник зазвичай вводить плату в нього сам через лінії DTR/RTS мосту, як на будь-якій платі з авто-ресетом. Якщо ж esptool пишеFailed to connect, робіть руками: затиснутиDOWNLOAD, коротко натиснутиRESET, відпуститиDOWNLOAD, запустити прошивання.
Суміжні статті#
- Контролер Kincony KC868-A16 — огляд плати й решта статей серії.
- Силові виходи KC868-A16 — куди саме йде плюс блока живлення для навантажень.
- Прошивання oCBot — веб-прошивальник, esptool, перший запуск.
- Складання щитка — де ставити блок живлення й як розвести землю.