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USB Cable and Reset prevention

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USB Cable と Reset 防止               2020.04.07

目的:USB Cable 切断時に Resetの防止をします。

状況:Battery Drive で USB Cable を抜くと M5Stack が Reset します。
_  使用方法により Reset させたくない場合があります。

方法:ハードウエアーによる方法。
_ A:Battery Module の改修。
_    M-BUS の BAT 端子と 5V端子の間に Diode を接続します。

_ B:Bottom端子を使用する。
_    Bottom Module の BAT と 5V 端子の間に Diode を接続します。
_

動作:
_ Battery Drive で USB Cable を抜いても Reset せず 動作しています。


部品:Diode 1pcs。

Nomen:Schottky Barrier Diode:RSX101VA-30
Purchase:YIXUANTAI Official Store。1個 10円。100pcs 1030円。

Nomen:Schottky Barrier Diode:RSX101VAM-30
Purchase:秋月電子通商。1個 9円。1パック 20個 180円。

Schottky Barrier Diode:ショットキーバリアダイオードは
_ 電圧降下(VF)が非常に小さい為、順方向の損失が小さく高効率です。


回路図:
_ USB電源( VIN_USB ) が無くなると VOUT(VCC_5V) が 0V になります。
_ この時 Batteryからの電圧は出力( BAT -> VOUT ) されなくなります。
_ IP5306 の設定により この様な動作をします。
_ 対策:M-BUS_BATTERY と M-BUS_5V にDiodeを接続します。
_    IP5306 をバイパスする事により Reset を防止します。
_ 動作:USB電源( VIN_USB )が無くなっても BATからの電圧が
_    M-BUS_5V に出力されます。
_ 


取り付け:
A. Battery Module 改修。
_ Diode ( RSX101VAM-30 ) の向き。
_ 
_ 
_ M-BUS の BAT 端子と 5V端子の間に Diode を接続します。
_ 

B. Bottom 端子を使用する
_ M5Stack Bottom の BAT と 5V 端子へ Diode を接続します。
_ この方法は ハンダ付が不要です。
_ 


電源スイッチ:追記。2020.05.04
今回の記事は M5Stack 800mA Battery module について行ないました。
できれば このModuleに電源スイッチを追加した方が良いです。
理由は Batetry に常時電流が流れ 消耗するか 過放電になります。

電源スイッチを追加し 使用する時だけ ON にします。

実際には 以下の記事にあるように 電源スイッチを設けています。
2018.06.23:Low price Battery Module of M5STACK
2018.08.20:M5STACK Strongest 2400 mAh Battery Module
2019.04.30:AA, AAA battery adapter for M5Stack.


感想:
1. M5Stack Communyty で質問があり まとめました。
_ 追記:2020.04.27
_ この中で GregF氏の案があり 検証しました。
_ 1. MAX40200(Diode):Battery 3V以下でIP5306のM5 Shutdownを防止。
_ 2. R1=GND:M5=OFFの時 Battery放電を停止。
_ 3. Battery 3V以下でIP5306はM5をShutdown:R1でMAX40200をOFF。
_ 4. GPIO_2:SOFTで制御出来る。
_ 5. SOFT:USBが外されてもM5は動作し必要に応じSOFTでShutdown可。
_ 利点:電源トグルスイッチとケースの穴は不要になる。
_ 欠点:主題のUSB Reconnectによる再起動防止はできるが
_    Baterry単独時に起動ができない。
_    理由は Battery -> VCC_5V を駆動する GPIO_2 の電源が無い為。
_ 

_ 回路修正:追記(2020.05.04)
_  上記は GregFordyceF氏の検証であり その後(2020.04.24)は P5306 _1(VIN) と
_  IP5306 _8(VOUT) 間に Diode(1N4148)の追加をする提案が書かれています。
_  GregF氏の目的は達成されたかもしれませんが、
_  「Reset 防止」の目的には 検証での欠点があり充分でないです。
_  今回のテーマである Reset 防止の為に 上記の回路に
_  BAT -> Diode -> VCC_5V を追加して試しています。
_  この方法でも 検証に於ける欠点が残り GregF氏案は保留にしています。
_ 

2. 今回は ハードウエアーによる方法です。
_ ソフト的には IP5306の設定により Reset させない方法が
_ あるかもしれません。今回はこの方法は 追求しませんでした。
_ ソフトによる変更は面倒ですので Diode追加の方が楽だと思います。

3. 参考:AA, AAA battery adapter for M5Stack.

 


M5Stack , Battery , USB , Remove , Reset , Resets ,

Written by macsbug

4月 7, 2020 @ 12:40 pm

カテゴリー: M5STACK

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