สร้างระบบ IoT ไร้แบตเตอรี่ด้วย ESP32 + Supercapacitor + Solar Energy Harvesting

┌─────────────┐     ┌──────────────┐     ┌─────────────┐
│ Solar Panel │────▶│ Energy       │────▶│ SuperCap    │
│ 5V 1-2W     │     │ Harvesting   │     │ 1-10F 5.5V  │
└─────────────┘     │ IC (BQ25570) │     └─────────────┘
                    └──────────────┘            │
                          ▲                    │
                          │                    ▼
                    ┌─────┴─────┐      ┌─────────────┐
                    │ MPPT &    │      │ ESP32       │
                    │ Battery   │      │ (Deep Sleep)│
                    │ Mgmt      │      └─────────────┘
                    └───────────┘
                                    

โครงสร้างโปรแกรมหลัก

#include <WiFi.h>
#include <HTTPClient.h>

// การตั้งค่า WiFi
const char* ssid = "your_SSID";
const char* password = "your_PASSWORD";

// การตั้งค่า Deep Sleep
#define uS_TO_S_FACTOR 1000000  // แปลง microsecond เป็น second
#define TIME_TO_SLEEP  600      // นอน 10 นาที (ถัดไป)

// การตั้งค่า Sensor (ถ้ามี)
const int sensorPin = 34;

void setup() {
  Serial.begin(115200);

  // ตรวจสอบแรงดัน SuperCap ก่อนทำงาน
  float voltage = readSuperCapVoltage();
  Serial.printf("SuperCap Voltage: %.2f V\n", voltage);

  // ถ้าแรงดันต่ำเกินไป ให้กลับไปนอนทันที
  if (voltage < 3.0) {
    Serial.println("Battery too low, going back to sleep...");
    goToDeepSleep();
    return;
  }

  // เชื่อมต่อ WiFi
  connectWiFi();

  // อ่านค่า sensor
  float sensorValue = readSensor();

  // ส่งข้อมูลไปยัง Server
  sendData(sensorValue);

  // ปิด WiFi เพื่อประหยัดพลังงาน
  WiFi.disconnect();

  // กลับไปนอน
  goToDeepSleep();
}

void loop() {
  // ไม่ต้องใช้ loop() เพราะใช้ Deep Sleep
}

// ฟังก์ชันเชื่อมต่อ WiFi
void connectWiFi() {
  Serial.println("Connecting to WiFi...");
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(ssid, password);

  // ตั้ง timeout 30 วินาที
  int timeout = 30;
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED && timeout > 0) {
    delay(1000);
    timeout--;
    Serial.print(".");
  }

  if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
    Serial.println("\nWiFi connected!");
    Serial.print("IP address: ");
    Serial.println(WiFi.localIP());
  } else {
    Serial.println("\nWiFi connection failed!");
  }
}

// ฟังก์ชันอ่านค่า Sensor
float readSensor() {
  int rawValue = analogRead(sensorPin);
  // แปลงค่า ADC เป็น voltage (0-4095 → 0-3.3V)
  float voltage = (rawValue * 3.3) / 4095.0;
  return voltage;
}

// ฟังก์ชันส่งข้อมูล
void sendData(float value) {
  if (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    Serial.println("WiFi not connected, cannot send data");
    return;
  }

  HTTPClient http;
  String url = "http://your-server.com/api/data?value=" + String(value);
  http.begin(url);
  http.addHeader("Content-Type", "application/json");

  int httpResponseCode = http.GET();

  if (httpResponseCode > 0) {
    Serial.print("HTTP Response code: ");
    Serial.println(httpResponseCode);
  } else {
    Serial.print("Error code: ");
    Serial.println(httpResponseCode);
  }

  http.end();
}

// ฟังก์ชันอ่านแรงดัน SuperCap (ใช้ ADC หรือ voltage divider)
float readSuperCapVoltage() {
  // ใช้ ADC pin 35 เพื่ออ่านแรงดัน (ต้องมี voltage divider)
  int rawValue = analogRead(35);
  // สมมติใช้ voltage divider 1:2 (เพื่อลดแรงดันจาก 0-5.5V เป็น 0-2.75V)
  float voltage = (rawValue * 3.3 * 2) / 4095.0;
  return voltage;
}

// ฟังก์ชันเข้าสู่ Deep Sleep
void goToDeepSleep() {
  Serial.println("Going to deep sleep now...");
  Serial.printf("Will wake up in %d seconds\n", TIME_TO_SLEEP);

  // ตั้งค่า timer wake
  esp_sleep_enable_timer_wakeup(TIME_TO_SLEEP * uS_TO_S_FACTOR);

  // เข้าสู่ Deep Sleep mode
  esp_deep_sleep_start();
}