Cara yang paling mudah untuk menyediakan listrik untuk NodeMCU adalah menggunakan catu daya PLN, dengan menggunakan micro USB. Cukup dengan menggunakan charger telepon genggam, colok ke listrik, dan colok micro USB ke NodeMCU, dan NodeMCU pun sudah bisa bekerja dengan baik.
Akan tetapi, catu daya listrik dari PLN ini kurang cocok untuk NodeMCU yang akan digunakan sebagai IoT, yang pada umumnya tidak memiliki akses ke catu daya PLN. Untuk itu, catu daya dengan batere merupakan pilihan yang paling masuk akal. Permasalahannya sekarang, batere seperti apa yang cocok untuk NodeMCU yang tidak terhubung dengan akses catu daya PLN, atau tidak harus sering-sering diganti?
Batere Li-Ion (atau Li-Po) seri 18650 sepertinya menjadi pilihan yang cukup baik. Tegangan batere ini yang tertulis adalah 3.7 volt, cukup mendekati tegangan 3.3v yang dibutuhkan oleh NodeMCU ESP8266. Batere ini juga memiliki kapasitas besar, sehingga tidak perlu sering-sering diganti atau di charge. Dan kelebihan dari batere 18650 adalah bisa di isi ulang dengan menggunakan panel surya, tentunya dengan menggunakan sirkuit tertentu untuk mengatur pengisian ulang.
Tulisan ini berisi catatan menggunakan batere 18650 sebagai catu daya untuk NodeMCU sebagai stasiun cuaca.
Kontroler TP40560
Pengaturan pengisian batere dan daya yang disalurkan ke NodeMCU dilakukan oleh chip TP4056. Chip ini bisa dibeli dalam keadaan terpasang dalam board kecil, sesuai dengan gambar dibawah ini.
Ada 2 jenis board TP4056, tanpa terminal beban terpisah, dan dengan terminal beban terpisah dari batere. Board TP4056 dengan terminal beban terpisah seperti gambar diatas memiliki chip DW01 yang berfungsi untuk melindungi batere dengan memutuskan beban apabila batere 18650 hampir habis. Dengan harga yang lebih mahal sedikit, saran saya untuk memilih TP4056 dengan proteksi batere, dengan terminal terpisah untuk batere dan beban.
Dalam foto diatas, board TP4056 yang saya dapatkan, IC yang digunakan adalah TC4056, bukan TP4056. Ada yang menyebutkan kalau chip TC4056 adalah tiruan dari TP4056. Sejauh ini saya tidak menemukan perbedaan yang berarti.
Regulator Tegangan 3.3v Menggunakan XC6206P332MR
Percobaan pertama dengan menyambungkan keluaran dari board TP4056 ke Vin dan GND dari NodeMCU tidak berhasil. Pengukuran menunjukkan bahwa tegangan Vin-GND adalah 4.02 volt, sesuai dengan tengangan batere 18650 yang terisi penuh. Akan tetapi pengukuran di pin 3V-GND NodeMCU menunjukkan tegangan sebesar 2.5-2.8 volt.
Usut punya usut, ternyata hal ini disebabkan oleh regulator tegangan AMS1117 yang digunakan oleh NodeMCU. Regulator ini membutuhkan tegangan masuk minimal 4.7 volt untuk bisa mengeluarkan tegangan 3.3 volt. Batere 18650 memiliki tegangan maksimal sebesar 4.2 volt dalam keadaan penuh. Dari sini, sudah jelas bahwa diperlukan cara lain.
Ada 3 cara yang bisa digunakan untuk mendapatkan tegangan 3.3 volt dari batere 18650:
- Menggunakan DC Boost Converter untuk menaikkan keluaran batere 18650 menjadi 5 volt, lalu menghubungkan tegangan 5 volt pada Vin dari NodeMCU. Cara ini agak boros dari sisi penggunaan daya, karena ada 2 kali konversi tegangan oleh DC Boost Converter menjadi 5 volt, dan AMS1117 pada board NodeMCU dari 5 volt menjadi 3.3 volt.
- Mengganti chip AMS1117 pada board NodeMCU dengan regulator tegangan yang bisa menghasilkan tegangan 3.3 volt dari 3.7 volt tegangan 18650. Regulator ini biasa disebut Lod Drop Out (LDO) regulator. Cara ini adalah paling baik, tapi perlu dilakukan dengan teliti dan bisa merusak board NodeMCU. Masalah yang lebih besar adalah menemukan pengganti AMS1117, dengan pin dan ukuran yang sesuai
- Cara ketiga dan yang saya pilih adalah dengan memasang chip pengganti AMS1117 di board berbeda. Board ini akan menjadi sebuah jajaran pin untuk sumber daya 3.3 volt untuk sensor.
Chip regulator yang saya pilih adalah XC6206P332MR. Chip ini hanya membutuhkan tegangan sekitar 3.6v untuk menghasilkan tegangan 3.3 volt. Kemasan yang tersedia di toko online adalah dalam kemasan SOT-23, dengan 3 kaki. Kemasan ini ternyata cukup kecil, tapi masih bisa dipasang di PCB dengan solder biasa. Kebetulan jarak antara 2 kaki cukup sesuai dengan jarak 2 lubang kaki di PCB. Dalam gambar dibawah ini, chip XC6206 adalah kotak hitam ditengah.
Keluaran dari XC6206 ini bisa langsung disambungkan dengan salah satu pin 3.3 volt dari NodeMCU, bukan pada pin Vin.
Kombinasi antara TP4056 dan XC6206 ini telah berjalan selama 2 hari. Dengan batere 18650 yang penuh sejauh ini NodeMCU masih bekerja dengan baik. Berikut ini diagram TP4056 – Batere 18650 – XC6206 dan NodeMCU
