太阳能供电 - 上传温湿度到LASS
材料准备
- Ameba x 1
- DHT11 x 1
- Solar Panel (1W) x 1
- Lipo rider pro x 1
- Li-Po battery (1100 mAh) x 1
- DS3231 RTC x 1
- AMS1117-3.3V x 1 (Optional)
- 太阳能板 官网使用的太阳能板是这一块: http://www.seeedstudio.com/depot/1W-Solar-Panel-80X100-p-633.html 功率大小的差别在于要花多久的时间将锂电池充饱，一般来说1W的太阳能板在台湾晴朗微云的天气是够用的。
- 锂电池 晚上时需要依靠锂电池度过晚上,加上考虑到可能会有连续2~3天阴天的情况,这边锂电池的大小选择1100 mAh。一般来说不建议小于500 mAh。
- 锂电池充放电模组 在白天时，我们希望太阳能板供应电源给Ameba之外，如果有多余的能量可以用来对锂电池充电；但如果太杨能板供电不足，也可以从锂电池供电给Ameba。所以我们须要一个锂电池充放电模组。这里我们使用Lipo Rider pro，它使用JST 2.0的接头，在处理接头上需要找对应的线材。 充放电模组也有其他类似的产品: Lipo Rider: http://www.seeedstudio.com/depot/Lipo-Rider-v13-p-2403.html PowerBoost 500C: https://www.adafruit.com/product/1944 PowerBoost 1000C: https://www.adafruit.com/product/2465
- DS3231 RTC 我们使用的DS1307RTC library支援DS1307/ DS1337/DS3231，这边我们使用DS3231。
- AMS1117-3.3V Lipo Rider Pro的输出预设是5V，直接接Ameba的开发版就可以。但如果想要更省电，可以考虑使用AMS1117降压至3.3V并直接供电给Ameba module。
范例说明
这个范例里会使用太阳能板，当太阳能板供电超过Ameba，可以将多余的电将锂电池充电。到晚上时则使用锂电池供电。
我们打开范例 “File” -> “Examples” -> “AmebaMQTTClient” -> “lass_for_dht_plus_ps_nfc”
这边要注意，当直接供电至Ameba Module时，开发板上的3.3V会因为预设并不是从Module供电，所以无法使用。此时其它需要3.3V供电的模组就需要直接从降压模组供电。
另一个值得注意的是，图中NFC的天线板是裁开的，中间与Amabe只用线材连结，只要线不要太长基本上感应的效率不会变太差。将连结的两条线互相缠绕可以稍减线材变长的问题。如果不喜欢这个天线板，也可以接其它的天线，NFC的天线使用电磁感应的方式，官方网站曾试过直接用杜邦线绕几圈，也试过悠游卡的代币，或其它NFC tag的天线，基本上感应的效果都不太一样。另外，如果不想使用AMS1117，也可以直接供电至5V的地方
但是要注意，供应至5V的地方也会启动DAP，造成额外的耗电。
要执行范例，需要修改几个参数:
范例程式预设将位置填入瑞昱的位置，可以在新竹的地方找到这个点，或是由左下方条件筛选只留LASS。目前资料上云端之后，有些小数点转换的误差，所以填入的位置可能会偏离，这个需要注意一下。
NFC的功能，官网有提供一个NFC的应用程式，如果你的Android手机已经打开NFC功能，去感应NFC天线，就会打开google play对应的应用程式网页。
或是可以到这个地方下载: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.realtek.sensortag
安装完成后，用手机感应Tag，会出现最近一次量测的温湿度。点下方的按钮可以从网路端得到当天的温湿度资料。
这边要注意，当直接供电至Ameba Module时，开发板上的3.3V会因为预设并不是从Module供电，所以无法使用。此时其它需要3.3V供电的模组就需要直接从降压模组供电。
另一个值得注意的是，图中NFC的天线板是裁开的，中间与Amabe只用线材连结，只要线不要太长基本上感应的效率不会变太差。将连结的两条线互相缠绕可以稍减线材变长的问题。如果不喜欢这个天线板，也可以接其它的天线，NFC的天线使用电磁感应的方式，官方网站曾试过直接用杜邦线绕几圈，也试过悠游卡的代币，或其它NFC tag的天线，基本上感应的效果都不太一样。另外，如果不想使用AMS1117，也可以直接供电至5V的地方
但是要注意，供应至5V的地方也会启动DAP，造成额外的耗电。
要执行范例，需要修改几个参数:
- Wifi连线需要使用的ssid/password
- LASS的clientId，预设是FT_LIVE_12345678，请改成不同的值。
范例程式预设将位置填入瑞昱的位置，可以在新竹的地方找到这个点，或是由左下方条件筛选只留LASS。目前资料上云端之后，有些小数点转换的误差，所以填入的位置可能会偏离，这个需要注意一下。
NFC的功能，官网有提供一个NFC的应用程式，如果你的Android手机已经打开NFC功能，去感应NFC天线，就会打开google play对应的应用程式网页。
或是可以到这个地方下载: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.realtek.sensortag
安装完成后，用手机感应Tag，会出现最近一次量测的温湿度。点下方的按钮可以从网路端得到当天的温湿度资料。
耗电分析
以下是一些细节的说明
- 太阳能板的供电效率 这里我们测量亮度的单位为照度(LUX)，照度是以人眼感受测量出来的亮度，不同波长的光线照度也不一样。同时我们使用卤素灯泡模拟太阳光，一般来说卤素灯是常见用来模拟太阳光的光源。 在台湾晴天无云的情况下 ，早上10点至下午两点大约可以量到照度100K LUX左右，傍晚四点左右则可以量到照度10k LUX。 改成使用100W的卤素灯，距离20cm的地方照度为10k LUX，距离5cm的地方照度为100k LUX。但是距离灯泡太近会让太阳能板太热而造成效率降低，所以实验中保持一定距离比较好。这里我们使用20cm的距离做实验。 我们测量太阳能板实际供电的情况，当照度为100k LUX的时候，可以输出210mA的电流，电压为4.8V，4.8V x 0.21 A = 1.008 W。如果使用其它不同的太阳能板也可粗略估算可以输出的电流。 但是当照度为10K LUX的时候，太阳能板只能输出40~60mA的电流。
- NFC的耗电 这个范例里我们使用了NFC，并且当Ameba进入deepsleep省电模式时，也保留了NFC。 NFC的耗电约7mA，这对deepsleep来说是相对高的耗电，这部份要留意。
- RTC的耗电 RTC平常使用电池维持时间的精准度，但是当Ameba接上RTC时，预设会启用I2C做为沟通介面。这方面会量到2mA的耗电。
- 总耗电 如果是从AMS1117降压至3.3V再对Ameba module供电，量到的电流在deepsleep的时候是12mA，长时间的平均值是13mA 如果是从Ameba的5V供电，量到的电流在deepsleep的时候是17mA，长时间的平均值是18mA 扣除NFC与RTC的耗电，有一部份的耗电来自于降压损耗与点亮LED灯。 在不考虑锂电池充放电模组的耗电下，假设太阳能板供给40mA的电流，而1100mAh的锂电池已用了一半。那么在中午的阳光照射下，需要 550 mAh / (210mA – 13mA) = 2.8h可以将锂电池充饱。 那么如果太阳能板一直未能对锂电池充电，并且Ameba只由锂电池供电，那么1100mAh的锂电池用了一半可以让Ameba使用 550 mAh / 13mA = 42h，接近2天。
程式码说明
整个程式都由之前的范例组成，程式码流程如下：
一开始的地方，我们启动watchdog，并且启动一个GTimer让它每秒feed/kick watchdog，如果检查发现整个流程经过30s秒还没完成就直接进入deepsleep。
比较需要注意的是我们将WiFi连线的部份放在较后面的地方，因为启动WiFi会消耗较多的电量，在设计省电的专案时，最好先将不需要WiFi的部份先做完。
一开始的地方，我们启动watchdog，并且启动一个GTimer让它每秒feed/kick watchdog，如果检查发现整个流程经过30s秒还没完成就直接进入deepsleep。
比较需要注意的是我们将WiFi连线的部份放在较后面的地方，因为启动WiFi会消耗较多的电量，在设计省电的专案时，最好先将不需要WiFi的部份先做完。
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