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B站動画 - 機能デモンストレーションおよび紹介
プロジェクト概要
以前、友人からCRPS(電力供給)用の電源を譲り受けましたが、既存のオープンソースソリューションは基本的にCSPS(電力供給)用電源を前提としているため、ESP32-S3を搭載したスマートなCRPS電源ボードを設計し、物理ボタンによる制御とWebインターフェースによる制御の両方をサポートすることを検討していました。
プロジェクトの機能
本設計は、ESP32-S3-WROOM-1-N16R8モジュールを基盤とし、家庭用ネットワーク接続可能なCRPS(集中型電力管理システム)サーバーの電源供給制御を実現します。
出力側では、XT30規格の2路およびXT60規格の1路に対応。
ESPTouchを使用して配線作業を行い、配線が完了したら、発電盤のローカルネットワークIPアドレスにアクセスすることで、Webインターフェースに入ることができます。

ウェブインターフェースは、電源のオン/オフ状態の切り替えと、電源の状態に関するリアルタイム表示をサポートします。また、英語と日本語の切り替えやダークモードもサポートしています。
メイン画面の右上にある歯車アイコンをクリックすると、設定画面に移動できます。

設定画面で、ロック画面の起動時間を設定できます。デフォルトでは60秒後に物理ボタン操作なしでロック画面が表示されます。また、すでに保存されているWi-Fiネットワークを管理したり、他のWi-Fiネットワークを追加することも可能です。ただし、2.4GHz帯のみに対応しています。

電源ボード上のディスプレイには、電源の状態をリアルタイムで表示します。物理ボタンを押すと、電源の切り替え画面が表示されます。10秒以内にボタンを押すと、スイッチの状態が切り替わります。10秒間ボタン操作がない場合、自動的に情報表示に戻ります。
プロジェクトパラメータ
電源インターフェース部分は、野口50pコネクタを使用
ESP32の電源部分は、TPS563201DDCRを使用して、12Vまたは5Vの電源電圧を3.3Vに降圧して供給します。
オンボードのType-Cは、電源供給だけでなく、ESP32へのプログラム書き込みにも使用できます。
画面で使用されているのは、1.69インチのST7789(シーン使用中景用)

基本解析 (ハードウェア仕様)
電源スイッチの制御には、BSS138を1つ使用しています。

電源部分は、本プロジェクトでは5VとVSBをショート接続します。これにより、電源からの電力供給だけでなく、USBからの電力供給でも、ESP32に正常に電力を供給できます。
注意:これらは同時に電源を供給することはできません。そうすると、機器が損傷する可能性があります。

注意事項
1. USB電源と外部電源を同時に使用することはできません。そうすると、機器が損傷したり、プログラミング中に電源から取り外した状態で動作させる必要があります。
2. 新しいESP32-S3モジュールにはデフォルトでプログラムが内蔵されていません。正常にプログラミングするには、まず書き込みモードに入り、その後電源を入れた後に、最初にBOOTピンを短絡し、次にENピンを短絡した後、ENピンを開放し、最後にBOOTピンを開放する必要があります。これらのピンはPCB上に既にショート用の端子として用意されています。
組み立て手順
本プロジェクトは、電源インターフェースとLDOを1つのPCBに、ESP32制御ボードを別の1つのPCBに分割した構成を採用しています。2つのPCB間の電気的な接続は、2.54mmのピットピンマザーボードを使用して行い、機械的な接続には、図示の仕様に従った銅柱とネジが必要となります。

取り付け後の状態は以下の通りです。2本のネジと1本の銅柱で固定されています。

プロジェクトの場所
まだケースの塗装が完了していません。後で塗装が終わったら組み立てます。