Plataforma BLE + LoRa de Ultra Baixo Consumo
O NINASENSE é um módulo de desenvolvimento compacto que integra
Bluetooth Low Energy (BLE) e LoRa, projetado desde o início para aplicações em que
baixo consumo, longa autonomia e operação por bateria são requisitos essenciais.
Diferentemente de placas de desenvolvimento convencionais, o NINASENSE elimina circuitos desnecessários
que continuam consumindo energia mesmo quando o microcontrolador está em sleep.
Não há conversor USB/Serial, LEDs permanentemente conectados, LDO convencional ou outros componentes
que possam introduzir correntes de fuga significativas.
O resultado é uma plataforma capaz de atingir aproximadamente 3 µA em modo sleep,
ideal para sensores remotos, smart metering, dataloggers, telemetria, automação industrial,
monitoramento ambiental e dispositivos IoT alimentados por bateria.
Projetado para consumir o mínimo possível
A arquitetura de alimentação foi especialmente desenvolvida para maximizar a energia disponível na bateria.
O NINASENSE conta com DC/DC interno para otimização do consumo do microcontrolador
e cristal XTAL de 32,768 kHz, permitindo temporização precisa e operação eficiente
nos modos de baixo consumo.
Um circuito Buck-Boost de baixíssimo consumo mantém o sistema operando em
3 V e possui modo bypass quando VBAT é superior a 3 V,
reduzindo perdas desnecessárias.
Essa arquitetura permite aproveitar melhor a capacidade da bateria durante sua descarga e, ao mesmo tempo,
mantém todo o conjunto trabalhando no mesmo domínio de 3 V, reduzindo problemas de
compatibilidade e correntes indesejadas ao conectar sensores e módulos externos.
A placa disponibiliza ainda uma saída regulada de 3 V capaz de fornecer até 300 mA
para periféricos externos.
Alimentação inteligente e proteção da bateria
O NINASENSE incorpora recursos normalmente encontrados apenas em projetos IoT dedicados:
- Circuito dedicado para medição da bateria;
- Proteção contra inversão de polaridade;
-
Circuito para minimizar afundamentos momentâneos de tensão no microcontrolador,
utilizando isolamento por diodo ideal e reservatório capacitivo;
- Banco de capacitores Low ESR;
-
Pontos dedicados para medição de corrente com multímetro,
facilitando desenvolvimento e otimização energética.
Graças à arquitetura de baixo consumo, o conjunto, incluindo o rádio LoRa, pode ser utilizado em projetos
alimentados por CR2032 ou pilhas AAA, desde que o perfil de transmissão e os picos de corrente
sejam adequadamente dimensionados.
LoRa de baixíssimo consumo
A comunicação de longa distância utiliza o transceptor LLCC68,
desenvolvido para aplicações LoRa de baixo consumo.
A interface RF pode ser configurada com conector SMA ou com uma
antena espiral de alto ganho.
A antena espiral disponível para o NINASENSE possui:
- Modelo: C-3POEM915S4
- Ganho: 4,5 dBi
- SWR: < 1,3:1
-
Construção: fio de latão em estrutura de espiras,
com acabamento banhado a ouro 18K em 15 camadas.
Essa configuração permite desenvolver dispositivos compactos sem abrir mão do alcance da comunicação LoRa.
Bluetooth Low Energy com antena externa
Para comunicação BLE, o NINASENSE acompanha antena Bluetooth de 2 dBi.
Quando a aplicação exige maior alcance ou posicionamento externo da antena, está disponível um
conector U.FL, permitindo utilizar diferentes tipos de antenas BLE.
Interfaces para sensores
O módulo disponibiliza 8 GPIOs de uso geral, sendo
3 entradas com capacidade analógica, permitindo conectar sensores, entradas digitais,
interruptores e outros periféricos.
Há também um circuito dedicado para conexão do
sensor digital de temperatura DS18B20,
facilitando aplicações de monitoramento térmico.
Na versão especial, o NINASENSE oferece ainda
conector FPC para sensores Hall de baixo consumo,
tornando a plataforma especialmente interessante para:
- Smart metering;
- Medidores de água;
- Medidores de gás;
- Medidores de energia;
- Contadores de pulsos;
- Rotary encoders;
- Sensores de posição e movimento.
Acelerômetro Low Power opcional
A versão especial pode ser equipada com o LIS2DH12,
acelerômetro de ultra baixo consumo indicado para detecção de movimento, orientação, vibração
e wake-up por movimento.
Isso permite que o dispositivo permaneça em sleep durante longos períodos e seja ativado somente
quando um evento físico ocorrer.
Desenvolvimento aberto
O NINASENSE não prende o desenvolvedor a um único ecossistema.
O módulo possui header SWD para programação e depuração
e pode ser utilizado com diferentes plataformas e frameworks, incluindo:
Arduino IDE • Nordic SDK • Zephyr RTOS • Espruino,
entre outros ambientes compatíveis.
Isso permite utilizar a mesma plataforma tanto para prototipagem rápida quanto para desenvolvimento
de firmware otimizado para produtos comerciais.
Recursos de hardware
O módulo possui ainda microbotão de uso geral e
microchave física liga/desliga, além dos pontos de teste e programação necessários
para desenvolvimento e diagnóstico.
A placa utiliza construção profissional de 4 camadas,
mantendo dimensões compactas de apenas:
57 × 28 mm
Também está disponível case para pilhas AAA,
permitindo montar rapidamente protótipos e produtos autônomos.
Principais características
- BLE + LoRa em uma única plataforma
- Transceptor LoRa LLCC68 de baixo consumo
- Aproximadamente 3 µA em sleep
- XTAL de 32,768 kHz
- DC/DC interno para otimização energética
- Buck-Boost Low Power com bypass acima de 3 V
- Saída regulada de 3 V / até 300 mA
- Medição dedicada da bateria
- Proteção contra inversão de polaridade
- Proteção contra afundamento de tensão do MCU
- Banco de capacitores Low ESR
- 8 GPIOs, sendo 3 analógicos
- Interface dedicada para DS18B20
- Conector FPC para Hall Sensor na versão especial
- Acelerômetro LIS2DH12 opcional
- Antena BLE 2 dBi + conector U.FL
- LoRa com SMA ou antena espiral de 4,5 dBi
- Pontos dedicados para medição de corrente
- Programação e debug via SWD
- Compatível com Arduino, Nordic SDK, Zephyr e Espruino
- PCB profissional de 4 camadas
- Dimensões: 57 × 28 mm
NINASENSE — feito para funcionar por muito tempo com pouca energia
Mais do que uma placa de desenvolvimento, o NINASENSE é uma
plataforma de hardware para criação de produtos IoT de ultra baixo consumo.
Sua arquitetura combina BLE para comunicação e configuração local,
LoRa para comunicação de longa distância,
gerenciamento avançado de energia e interfaces para sensores, permitindo desenvolver dispositivos
compactos capazes de permanecer em campo por longos períodos alimentados por pequenas baterias.
Menos circuitos consumindo energia. Mais autonomia para o seu projeto.
MicrocontroladorNordic nRF52832
Rádio LoRaLLCC68
Alimentação2 V a 3,6 V
DesenvolvimentoArduino, Espruino e SDK Nordic
