M5Stack M5Stamp Picoを触ってみた その3 電源調査

概要

M5Stamp Picoの電源周りを調査してみました。

外部電源

各端子に上記の機材を使ってどの電圧で動作するのかを確認しました。動かしたのはUIFlowのファームになります。LEDの色で動作を確認しています。

3V3

UIFlowで無線接続が成功するには2.8V以上が必要でした。もう少し低い電圧の場合には起動はしますが、無線には接続できません。とはいえESP32は3V以上での動作になるのであまり低い電圧をいれるのはやめましょう。

ちなみに5V端子には入力電圧-0.5Vぐらいの電圧がでています。3V3から給電した場合にはGrove側に接続したユニットが正しく動かないと思ってください。

5V or Grove5V

UIFlowで無線接続が成功するには2.9V以上が必要でした。3V3の限界電圧だと接続できなかったので、すこしロスが出ています。とはいえESP32は3V以上での動作になるのであまり低い電圧をいれるのはやめましょう。

ちなみに3.3V端子には3.3V以下の場合、5V端子とほぼ同じ電圧がでていました。3.3V以上を5V端子にいれた場合には3.3V以上は出力されません。

電流

UIFlowを起動したところ、3.3V動作の場合にはアイドル中が50mAで無線を使うと100mAぐらい必要でした。5V動作の場合にはアイドル中が35mAで、無線を使うと80mAぐらい必要そうでした。

目視で確認しているのでブレがあります。使う用途で電流は結構変わってきますが画面がないのでM5StickCとかよりは少ないですね。

電源ケーブル

どんな形で給電すればいいのかちょっと考えてみました。

自作USBケーブル

作ってみました。USBコネクタの電源端子とGND端子のみ結線してあります。Grove側は4本中2本しか接続していないのでちょっと不安定ですね。

USBコネクタははんだ付けで、Grove側は上記に書いてある方法になります。コネクタの入手性が悪いのでちょっと特殊な方法になります。既存のGroveケーブルの片側にUSBコネクタを接続したほうが作りやすいと思います。

こんな感じにI2CユニットであればI2Cハブを使うことで同時に給電が可能です。また既存USBケーブルを切って、Groveコネクタをつけるのも作るのはかんたんかもしれません。その場合にD+とD-は接続してはいけないので注意してください。

USBシリアルケーブル

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上記ケーブルでも作りやすいと思います。ジャンパ側のコネクタをGrove端子に付け替えます。こちらは4端子なので、Grove側もしっかり接続できますね。

M5Stamp PicoからGrove端子にシリアル出力することでパソコン側と通信することも可能です。反面I2Cハブとかに接続しようとすると、シリアルの信号が邪魔しますのでM5Stampにはユニットを接続しない状態にする必要があります。

また、追加で作成した特殊ケーブルです。白と黄の線がクロスしてあります。

こんな感じで接続することでUARTの信号を入れ替えることができます。M5Stackではコントローラー側とユニット側でUARTの線が入れ替わっているピンアサインになります。コントローラー同士をつなげる場合にはどっちかのピンアサインを入れ替える必要があるのですが、上記のように物理的に入れ替えることで標準ピンアサインのままで通信が可能になります。

既存Groveケーブルでもコンタクトを抜いて差し替えればいいのですが、既存ケーブルにクロスケーブルが混ざると危険なので特殊ケーブルを作ってみました。

まとめ

いろいろ部品を取り寄せ中なのですが一旦電源周りとして公開しておきたいと思います。値段が安かったからか、最近のM5Stack製品では今も品薄で本家ストアもすぐに在庫切れになっていますね。

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