Pi-Ener-lite: Alimentación ininterrumpida y reloj de tiempo real para Raspberry Pi Zero
Los microcontroladores Raspberry Pi Zero, conocidos por su eficiencia energética y su capacidad para ejecutar un sistema operativo Linux completo, siguen siendo vulnerables a las interrupciones en el suministro eléctrico. Una mínima fluctuación puede detener sistemas de automatización doméstica o proyectos personales. Las soluciones de alimentación ininterrumpida (UPS) tradicionales resultan desproporcionadas en tamaño y coste para las necesidades de un Pi Zero.
Para solventar este desafío, ACE Design Studio ha desarrollado Pi-Ener-lite, un módulo que proporciona energía estable y continua. Diseñado para montarse directamente bajo la placa Raspberry Pi Zero, se conecta mediante siete pines pogo, liberando el cabezal GPIO para la conexión de HATs u otros periféricos de expansión. Esta integración optimiza el espacio y la funcionalidad, diferenciándose de soluciones genéricas de baterías.
La Pi-Ener-lite se alimenta de una única batería recargable de ion de litio tipo 18650 y es capaz de cargar la batería y alimentar la Raspberry Pi simultáneamente. En caso de pérdida de energía externa, la transición a la alimentación por batería es automática e ininterrumpida, garantizando la continuidad operativa. La carga se realiza a través de un conector USB-C a una corriente de hasta 1 A, mientras que el módulo puede suministrar hasta 2,5 A a 5,1 V al Raspberry Pi.
El diseño incluye características adicionales que aumentan su valor en aplicaciones críticas. Incorpora un chip medidor de combustible CW2015, que proporciona información sobre el voltaje y la capacidad restante de la batería con una precisión destacada. Además, un reloj de tiempo real (RTC) DS1307, respaldado por una pila de botón CR1220, mantiene la hora exacta incluso cuando la batería principal se retira. Esta combinación de alimentación fiable y mantenimiento preciso del tiempo lo hace idóneo para proyectos que requieren independencia energética y temporal, como sistemas de recopilación de datos en ubicaciones remotas o dispositivos portátiles.
ACE Design Studio ha extendido el soporte para Pi-Ener-lite proporcionando los archivos STL de código abierto para una carcasa imprimible en 3D, lo que permite a los usuarios personalizar o reemplazar las carcasas. También ha publicado ejemplos de código en Python y documentación que explican cómo acceder a la información de la batería y del RTC a través de la interfaz I2C, facilitando la integración en proyectos personalizados. Por un coste de 35 dólares, Pi-Ener-lite se posiciona como una alternativa robusta y compacta a las baterías portátiles USB o a los sistemas UPS de mayor escala para usuarios de Raspberry Pi Zero.
Por qué importa
La estabilidad energética es un factor crítico en el despliegue de soluciones de IoT y sistemas embebidos, especialmente en entornos donde las interrupciones de suministro son frecuentes o la portabilidad es clave. Un módulo como Pi-Ener-lite asegura la fiabilidad de estos proyectos, permitiendo que funcionen sin interrupciones y mantengan la integridad de sus datos y procesos temporales, un aspecto fundamental para aplicaciones como la monitorización ambiental o la telemetría.
Antecedentes
Tradicionalmente, la protección contra cortes de energía en dispositivos de baja potencia como la Raspberry Pi Zero se ha resuelto con bancos de energía portátiles o con soluciones UPS sobredimensionadas. Sin embargo, los bancos de energía carecen de la inteligencia para la conmutación automática o la monitorización precisa, mientras que los UPS convencionales están diseñados para equipos de mayor consumo, resultando ineficientes y voluminosos para el contexto de un microordenador como el Pi Zero.
Conectividad inteligente: Pines pogo y GPIO libre
A diferencia de muchos accesorios que ocupan el cabezal GPIO de la Raspberry Pi, la Pi-Ener-lite se conecta directamente a la parte inferior de la placa mediante siete pines pogo con resorte. Este método de conexión no solo proporciona alimentación y comunicación I2C, sino que deja el cabezal GPIO completamente accesible para otras expansiones, como HATs (Hardware Attached on Top), maximizando la versatilidad del sistema sin sacrificar la funcionalidad de los pines.
Datos clave
| Precio | 35 dólares |
|---|---|
| Tipo de batería | 18650 de ion de litio (no incluida) |
| Salida de energía al Pi | 5,1 V a 2,5 A |
| Carga de batería | USB-C, hasta 1 A |
| Precisión del medidor de batería (SoC) | ±2% |
| Chip de reloj de tiempo real | DS1307 |
Fuente original: Hackster.io
