สวัสดีเพื่อนๆ ชาว Maker, สาย IoT และผู้ใช้งาน Raspberry Pi ทุกคนครับ! 🔋⚡ เวลาที่เรานำบอร์ดจิ๋วอย่าง **Raspberry Pi Zero** ไปประกอบโปรเจกต์ไอโอที ทำกล้องวงจรปิด หรือเซิร์ฟเวอร์พกพา สิ่งที่ชวนให้ปวดหัวที่สุดก็คือปัญหากระแสไฟดับหรือปลั๊กหลุดใช่ไหมครับ? เพราะนอกจากระบบจะดับวูบทันทีแล้ว ข้อมูลใน MicroSD Card ยังเสี่ยงต่อการเสียหายอีกด้วย!

ทีม **ACE Design Studio** จากประเทศจีน เลยออกไอเดียแก้ปัญหานี้ด้วยการเปิดตัว **Pi-Ener-lite** บอร์ดระบบจ่ายไฟสำรองอัตโนมัติ (UPS) ขนาดจิ๋วที่ออกแบบมาเพื่อ **Raspberry Pi Zero Series** โดยเฉพาะ! มาพร้อมรางใส่ถ่านลิเธียมไอออนมาตรฐาน **18650 (Flat-top)** ช่วยสลับไปใช้ไฟจากแบตเตอรี่ทันทีเมื่อไฟบ้านดับ และรองรับการชาร์จไปใช้ไป (Simultaneous Charging & Discharging) ได้แบบเนียนๆ ครับ!

จุดเด่นเหนือชั้น: ต่อผ่าน Pogo Pins ขา GPIO ด้านบนว่าง 100%! 🛠️✨

ความพิเศษของการออกแบบ Pi-Ener-lite ที่เหนือกว่าบอร์ด UPS ทั่วไปในท้องตลาดคือระบบอินเทอร์เฟซครับ:

• เชื่อมต่อด้วย Pogo Pins 7 จุด: บอร์ดตัวนี้สวมเข้าที่ด้านล่างของ Raspberry Pi Zero โดยใช้หมุดสปริง Pogo Pins จำนวน 7 จุด ทำหน้าที่ส่งพลังงานและสื่อสารข้อมูล I2C
• ไม่แย่งขารั้ว GPIO ด้านบน: ทำให้ขารั้ว 40-pin GPIO ด้านบนของบอร์ด Pi Zero สดว่าง 100%! คุณสามารถเสียบหมวก HAT อื่นๆ เช่น จอแสดงผล, เซนเซอร์ หรือบอร์ดขยายพอร์ตซ้อนทับเข้าไปต่อได้ทันที
• ไม่ใช้แบตเตอรี่แบบ Pouch LiPo: ต่างจากบอร์ดอย่าง PiSugar3 ที่ใช้ถ่าน LiPo ถุงบวมง่าย Pi-Ener-lite เลือกใช้รางถ่าน 18650 ทรงกระบอกที่หาซื้อถ่านเปลี่ยนใหม่ได้ง่ายตามท้องตลาดทั่วไปครับ

สรุปสเปกฮาร์ดแวร์เชิงลึกของ Pi-Ener-lite ⚙️📊

แม้ว่าบอร์ดจะมีขนาดเล็กกระทัดรัด แต่บรรจุชิปจัดการพลังงานและฟีเจอร์ความปลอดภัยไว้ครบถ้วน:

• การรองรับ: บอร์ด Raspberry Pi Zero Series ทุกรุ่น (Zero, Zero W, Zero 2 W)
• การชาร์จและจ่ายไฟ: พอร์ต USB Type-C ชาร์จไฟเข้า 5V @ 1A และจ่ายไฟออกให้ Pi Zero สูงสุด 5.1V @ 2.5A
• ชิป Real-Time Clock (RTC): ชิป DS1307 พร้อมช่องใส่ถ่านเหรียญ CR1220 ช่วยจำเวลาในระบบแม้ไม่มีการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต
• ชิปวัดความจุแบตเตอรี่ (Fuel Gauge): ชิป CW2015 สำหรับวัดสถานะประจุแบตเตอรี่ (%) และระดับแรงดันไฟ (mV) ผ่าน I2C (ความคลาดเคลื่อน SOC เพียง ±2%)
• ระบบตรวจจับไฟนอก: สวิตช์ฮาร์ดแวร์ตรวจจับการเสียบสายชาร์จภายนอก
• วงจรป้องกันความปลอดภัย 4 ชั้น: ป้องกันการชาร์จไฟเกิน (Overcharge), การคายประจุเกิน (Over-discharge), กระแสเกิน (Overcurrent) และการลัดวงจร (Short-circuit)

เปรียบเทียบกับบอร์ด UPS รุ่นอื่นๆ ในท้องตลาด ⚖️🔍

สำหรับ Raspberry Pi รุ่นใหญ่ เช่น Pi 4 และ Pi 5 มักจะมีบอร์ด UPS รุ่นใหญ่อย่าง Waveshare UPS HAT (E) หรือ SupTronics X1202 UPS HAT ที่ต้องใช้ถ่านขนาดใหญ่ถึง 4 ก้อน แต่หากโจทย์ของคุณคือ **การใช้บอร์ดขนาดกะทัดรัดและน้ำหนักเบา** Pi-Ener-lite คือทางเลือกที่ลงตัวที่สุดครับ!

ปัจจุบันวางจำหน่ายบน Tindie Store ในราคา $35 (ไม่รวมถ่าน 18650 และแบตเตอรี่ CR1220) โดยมาพร้อมไฟล์เคส 3D Print ให้พร้อมพิมพ์ใช้งานได้เลยครับ

รูปภาพส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ เคส 3D Print และโค้ดตัวอย่าง Python 📸💻

ผังฮาร์ดแวร์ Pi-Ener-lite แสดงตำแหน่งหมุด Pogo Pins, ชิป CW2015, DS1307 และรางถ่าน 18650

การประกอบ Raspberry Pi Zero และ Pi-Ener-lite เข้ากับเคสพิมพ์ 3D Print สมบูรณ์แบบ

---

สคริปต์ Python ตัวอย่างสำหรับการอ่านค่าเปอร์เซ็นต์แบตเตอรี่ผ่าน I2C (CW2015) 💻

ตัวอย่างการอ่านค่าสถานะประจุแบตเตอรี่ (State of Charge - SOC) จากชิป CW2015 บนระบบ Raspberry Pi OS:

# [Python 3] สคริปต์อ่านค่าแบตเตอรี่ CW2015 Fuel Gauge ผ่าน I2C บน Raspberry Pi Zero
import smbus
import time

# ที่อยู่ I2C Address ของชิป CW2015
CW2015_I2C_ADDR = 0x62
REG_VCELL = 0x02  # อ่านแรงดันไฟ (Voltage)
REG_SOC   = 0x04  # อ่านเปอร์เซ็นต์แบตเตอรี่ (%)

bus = smbus.SMBus(1)

def get_battery_voltage():
    # อ่านค่าแรงดันไฟแบตเตอรี่
    readData = bus.read_i2c_block_data(CW2015_I2C_ADDR, REG_VCELL, 2)
    voltage_raw = (readData[0] << 8) | readData[1]
    voltage = voltage_raw * 0.305 / 1000.0  # แปลงค่าเป็น Volts
    return voltage

def get_battery_soc():
    # อ่านค่าเปอร์เซ็นต์ประจุแบตเตอรี่
    readData = bus.read_i2c_block_data(CW2015_I2C_ADDR, REG_SOC, 2)
    soc = readData[0] + (readData[1] / 256.0)
    return soc

try:
    while True:
        v = get_battery_voltage()
        soc = get_battery_soc()
        print(f"แรงดันไฟแบตเตอรี่: {v:.2f} V | ประจุคงเหลือ: {soc:.1f} %")
        time.sleep(2)
except KeyboardInterrupt:
    print("\nยกเลิกการอ่านค่า")

Copy Code