Carte Timer + Chargeur pour Raspberry-Pi Pico

PICO-TIMER-BOOT : Timer et chargeur pour  Raspberry-Pi Pico

Timer Programmable

Le Pico-Timer-Boot est destiné aux applications alimentée sur accu et n'ayant pas besoin de fonctionner en permanence.
C'est le cas, par exemple, des capteurs répartis dans la maison ou la cabane de jardin... pas besoin d'être alimenté en permanence pour collecter et expédier des données télémétriques.
En effet, une activation toutes les 5 minutes, 15 minutes ou toutes les heures est largement suffisant pour assurer la capture de données tout en faisant des économies d'énergies.

Le Raspberry-Pi Pico n'est pas assez économe en énergie (même en mode veille) pour envisager un fonctionnement directement sur batterie/Pile.
Cette carte met en oeuvre un TPL5111 en mode Timer, un Timer programmable capable de déclencher l'activation après une période de 100ms à 2 heures, le tout en consommant seulement 35nA (nano-ampères) durant la veille.

Le TPL5111 contrôle le signal EN du Pico permettant ainsi d'activer son régulateur de tension à intervalle régulier. Une LED verte s'allume lorsque le Timer est actif (donc le Pico est sous-tension). Cette LED peut-être désactivée en sectionnant le cavalier "En. LED" présent sous la carte (au niveau de la LED)
Une fois sa tâche terminée, le Pico applique une transition niveau bas-vers-haut sur GP13 (au moins 100ms) et le TPL5111 démarre un nouveau cycle de veille.
A noter que si le microcontrôleur ne signal pas la fin de traitement (GP13) avant un temps équivalent à la période de veille alors le Timer désactive puis réactive immédiatement le Pico (une sorte de Reset).

Le temps est configuré à l'aide du potentiomètre dont il est possible de lire la valeur entre les points entourant le cavalier trimpot.
Voici quelques valeurs typique: 22K=1 min, 29.3K=2 min, 42.9K=5 min, 57.5K=10 min, 92.2K=30 min, 124.9K=1 hour, 170.0K=2 hours. If faut compter 500 Ohms Pour une période de l'ordre de 100ms et ajoutez ensuite 500 Ohms par 100ms (donc de 500 à 4500 Ohms pour un temps de 100ms à 900ms).

Le Trimpot peut également être remplacé par un potentiomètre externe ou une résistance fixe.
Dans ce cas, sectionner la piste du cavalier TrimPot puis soudez votre potentiomètre/résistance sur les deux contacts de part et d'autre du cavalier. 

Le mode One-Time

Si vous reconfigurez le TLP5111 en mode "One-time" (voir cavalier à 3 positions), le bouton pourra être utilisé pour une activation manuelle du TLP5111. Ce qui permet d'activer un projet autonome uniquement lorsque l'on a besoin de lui... puis projet appliquera une transition DONE du niveau bas-vers-heaut lorsqu'il faudra désactiver le projet.
C'est aussi une approche adéquate pour activer le projet uniquement lorsqu'un événement survient (ex: l'ouverture d'une porte).
Ce bouton/contact peut être déporté grâce au connecteur breakout présent juste à côté de celui-ci.

Chargeur d'accu

L'ensemble Pico + Pico-Timer-Boot est alimenté par un accu LiPo branché sur le connecteur standard JST-PH 2.
La carte est également équipée d'un contrôleur de charge (une cellule) de sorte que l'accu est mis en charge dès le Pico est branché sur une source USB.
La LED Jaune (près du connecteur Lipo) reste allumée durant le processus de recharge. Cette LED s'éteint une fois l'accu chargé.

Le courant de recharge est de 250mA mais peut-être modifié en rompant le cavalier JP_PROG et en plaçant l'une des résistances suivantes 10K=100mA, 5K=200mA, 5.1K=250mA, 2K=500mA, 1K=1000mA.

A noter que Timer TLP5111 poursuit sont fonctionnement normal durant la recharge de l'accu.

Pour les makers

La carte prévoit 3 trous de fixation M2.
La sérigraphie rapporte de nombreuses informations utiles (valeurs pour le timer et le chargeur d'accu).
La marquage USB sur la carte indique l'orientation du Pico.

Cette carte peut être utilisée avec d'autres extensions pour Pico à l'aide de Pico-Rack.

Indépendant du langage de programmation

Le fonctionnement de cette carte est indépendant du langage de programmation (et ne nécessite pas de bibliothèque).

La broche GP13 est utilisée pour générer le signal DONE (extinction du Pico et réactivation du timer).
La Pico-Timer-Boot contrôle la broche 3V3_EN du Pico, ce qui permet au TPL5111 d'activer le microcontrôleur.

Détails techniques

Timer

• TPL5111 en mode Timer (configurable en mode OneTime)
• Courant de veille: 35nA
• Timer: 100ms à 2H (via potentiomètre)
• Potentiomètre désactivable via cavalier sécable, remplaçable par résistance fixe ou potentiomètre externe.
• Signal DONE sur GP13 (niv. bas vers haut, 100ms)
• Bouton Manuel pour le mode One-Time (et breakout)
• LED verte : Pico Actif (désactivation via cavalier sécable).
• Contrôle du signal EN du Pico (désactive le régulateur de tension).
• Indépendant du langage de programmation.
• Fiche technique du TPL5111 (pdf, anglais)

Chargeur d'accu

• Connecteur Accu. LiPo JST PH 2 (répliqué en breakout sur points de test)
• Courant de charge 250mA (par défaut, reconfigurable via cavalier sécable + résistance)
• Recharge automatique lorsque le Pico est branché en USB
• LED jaune: indicateur "en charge" (désactivable via cavalier sécable)

Autre

• Alim. Pico avec Accu. LiPo via VSYS
• Dimension: 61mm x 21mm (hauteur 12mm sans connecteur Pico).