Project Description Update

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flux

继续往下讲，这次按**“电从哪里来 -> 怎么被存起来 -> 怎么变成稳定电源 -> MCU 怎么调度”**这条主线说。

1) ADP5090 是“前端采能经理”

从器件定位和原理图连接看，IC1 = ADP5090 是整个前级的核心，负责把太阳能板这种“弱、飘、变化大”的输入，变成可用的系统能源。

它在这块板上做了几件事 A. 从太阳能板取能

原理图里：

SC1:+、SC1:- 接到输入侧
VIN 在 Net (R2 - P1) 上
SW 接电感 L1

这说明它前面接的是太阳能输入，内部工作方式是采能升压/能量管理，而不是普通线性稳压。

B. 用 MPPT 提高采能效率

原理图里：

MPPT 引脚接到 R2/R3 分压网络
这是典型的“检测输入电压并设定工作点”的做法

你可以把 MPPT 理解成：

太阳能板不是电流源，也不是理想电压源
如果你拉得太猛，电压塌掉，反而取不到更多功率
如果你拉得太轻，又浪费了可用能量

所以 ADP5090 会尽量把太阳能板工作点控制在一个更“甜”的位置。

C. 给储能端充电

原理图里：

BAT 接到 C1(1F) 超级电容
BACK_UP 接到 BATT1:+

说明这板子支持两类储能思路：

BAT 侧：主储能/缓冲储能，这里用了 1F 超级电容
BACK_UP 侧：备份电池

这很关键，因为太阳能会忽强忽弱，如果没有储能，系统会一直复位、掉电、重启。

D. 给后级提供系统电源

原理图里：

SYS 接到 IC2:PVIN1、IC2:PVIN2
还挂了输入电容 C5/C6

这说明 ADP5090 不只是“充电”，它还把当前可用能量送到系统母线 SYS，再交给后级电源管理。

E. 给 MCU 一个“电源好不好”的状态

原理图里：

PGOOD 接到 U2:PB0

所以 MCU 能知道：

前级采能/储能侧是否达到可工作状态
当前是不是适合启动负载

这就是低功耗系统里很重要的“看电再行动”。

2) ADP5310 是“后端配电经理”

IC2 = ADP5310 在这块板里更像一个后级 PMIC，用前级给出的 SYS 再生成更稳定、适合不同负载的电源轨。

从搜索结果可确认，它本质上是：

双 Buck
一路负载开关
带 power-good

它在板上怎么工作 A. 吃进 SYS

原理图里：

PVIN1、PVIN2 都接 Net (IC1 - SYS)

也就是：

前级采来的能量先形成 SYS
后级再从 SYS 变换成更稳定的输出

B. 生成 3.3V

原理图里：

SW2 -> L3
L3 后面接到 +3V3
FB2 也接到 +3V3

这基本说明：

第二路 Buck 被配置为 3.3V 输出
+3V3 给 MCU 以及一部分数字逻辑用

C. 生成传感器电源 V_SENSOR

原理图里：

VOUT3 直接进入 Net (V_SENSOR - P1)
BME680 的 VDD、VDDIO 都挂在 V_SENSOR

所以这块板把传感器单独放在 V_SENSOR 这一路上，而不是粗暴全挂 3.3V。这么做的好处是：

便于 MCU 单独控制传感器域
可以减少待机功耗
可以把敏感模拟/传感器部分和主逻辑供电分开

D. 使能控制

原理图里：

EN1 接 MCU
EN3 接 LOAD_EN
SYNC/MODE 也和 LOAD_EN 有关

这意味着 MCU 能直接决定：

哪一路电源什么时候开
什么时候只保留主控，什么时候再打开传感器

这就是典型的分级上电思路。

E. 电源状态反馈

原理图里：

PWRGD 接到 U2:PB3

所以 MCU 除了看前级 PGOOD，还会看后级 PWRGD：

前级能量够不够
后级输出稳不稳

这两个信号一起，决定系统是否进入“真正工作状态”。

3) STM8L051 是“策略控制器”

U2 = STM8L051F3P 是超低功耗 MCU，这很符合太阳能采能系统的定位。

它在这板上承担的角色 A. 少耗电地活着

这类系统最怕控制器自己吃电太多。 STM8L051 本身就是低功耗 8 位 MCU，适合这种：

长时间睡眠
短时间唤醒
处理简单任务
控制电源时序

B. 监视电源状态

从原理图看：

PB0 LOAD_EN
PB2 -> IC2:EN1

所以 MCU 并不是单纯被动工作，而是在做电源调度：

能量够：打开传感器和外设
能量不够：关闭负载，只保留核心功能
电压恢复：再恢复采样

D. 负责和传感器通信

原理图里：

U2:PC0 U1:SDI
U2:PC1 U1:SCK

再结合 BME680 数据手册可知：

BME680 支持 I2C 和 SPI
若 CSB 拉到 VDDIO 是 I2C
若 CSB 拉低则进入 SPI

你这张原理图里没有看到 CSB 被固定到 VDDIO，因此更像是SPI 方式在用。
也就是 MCU 通过串行接口读取温湿压气体数据。

4) BME680 是“被按需供电的环境传感器”

从 Bosch 数据手册查到的关键信息：

VDD 是模拟电源
VDDIO 是数字接口电源
CSB 决定 I2C 还是 SPI
SDI/SCK/SDO 是数字接口引脚
推荐电源去耦 100 nF
如果用 I2C，CSB 应直接接 VDDIO，SDA/SCL 需要上拉

而你的板上：

VDD 和 VDDIO 都接到 V_SENSOR
周围有去耦电容
SDI/SCK 接 MCU
V_SENSOR 是由后级单独提供的

所以设计思想很明确：

传感器不是一直常开
而是作为可控负载，在有能量预算时再运行

这对于太阳能节点非常合理，因为 BME680 虽然不算特别耗电，但一直开着也不划算。

5) 这块板真正的工作节奏

你可以把它想成一个“会看天吃饭”的系统。

Diagram

一个典型周期可能是这样

太阳能刚进来，能量很弱
- ADP5090 开始从太阳能板慢慢取能
- 先给储能元件充一点电
- 系统先别急着启动大负载
储能达到一定水平
- ADP5090 的 SYS 能稳定输出
- 后级 ADP5310 得到输入
- PGOOD / PWRGD 逐渐有效
MCU 唤醒
- 读取电源状态
- 判断是否允许打开传感器域
- 拉高 LOAD_EN 或对应使能脚
打开 V_SENSOR，读取 BME680
- 采一组环境数据
- 做简单处理或通过排针输出/调试
任务结束，关闭部分负载
- 关掉传感器域或部分稳压输出
- MCU 再回到低功耗等待
- 下一次等能量恢复后再工作

6) 这类主板最核心的设计思想

不是“有太阳就直接跑”，而是：

先采能
再存能
再稳压
最后有策略地用能

这四步缺一不可。

如果没有 ADP5090：

太阳能板会很难稳定给系统供电

如果没有储能：

云一来、光一弱，系统就反复死机

如果没有 ADP5310：

负载看到的电压不稳定，MCU 和传感器工作不可靠

如果没有 STM8L051 的使能控制：

传感器和外设一直耗电，前面辛苦采来的能量很快被浪费掉

7) 你可以把这块板理解成什么

它不是单一功能板，而是一个低功耗太阳能节点原型平台，适合用来验证：

太阳能采能效率
超级电容/后备电池的缓冲能力
低功耗电源时序
传感器按需唤醒
MCU 的能量感知控制策略

如果你要，我下一步可以继续讲两种更具体的内容之一：

按启动时序讲：上电后每一步谁先工作、谁后工作
按原理图网络讲：把 SYS、+3V3、V_SENSOR、LOAD_EN、PGOOD 这几个网逐条解释清楚

讲启动时序

讲关键网络

检查电源时序

运行 ERC/DRC

list all ICs and the decoupling capacitors attached to each. Ensure to include a...

Resistance

6.04MΩ

V_SENSOR

SDA

PG_1

+3V3

SCL

Resistance

5.11MΩ

PC6

PA3

PA1

SCL

3V6_EN

ADP5090_PG

R12

Resistance

10kΩ

Resistance

4.02MΩ

PD0

SDA

Resistance

4.99MΩ

PA2

LOAD_EN

+3V3

PA3

PA0

Resistance

4.99MΩ

PA2

LOAD_EN

PC4

R13

Resistance

10kΩ

PC5

ADP5090_PG

Resistance

4.87MΩ

Capacitance

4.7uF

C10

Capacitance

0.1uF

Capacitance

1uF

Capacitance

4.7uF

Manufacturer Part Number

STM8L051F3P6

Capacitance

1 F

Reviews

Generic Inductor
A generic fixed inductor suitable for rapid circuit topology development. The footprint automatically adapts based on the selected package, supporting standard SMD sizes (e.g., 0402, 0603, 0805) as well as well-known inductor packages such as SDR1806, PA4320, SRN6028, and SRR1260. Standard inductor values: 1.0 nH, 10 nH, 100 nH, 1.0 µH, 10 µH, 100 µH, 1.0 mH 1.2 nH, 12 nH, 120 nH, 1.2 µH, 12 µH, 120 µH, 1.2 mH 1.5 nH, 15 nH, 150 nH, 1.5 µH, 15 µH, 150 µH, 1.5 mH 1.8 nH, 18 nH, 180 nH, 1.8 µH, 18 µH, 180 µH, 1.8 mH 2.2 nH, 22 nH, 220 nH, 2.2 µH, 22 µH, 220 µH, 2.2 mH 2.7 nH, 27 nH, 270 nH, 2.7 µH, 27 µH, 270 µH, 2.7 mH 3.3 nH, 33 nH, 330 nH, 3.3 µH, 33 µH, 330 µH, 3.3 mH 3.9 nH, 39 nH, 390 nH, 3.9 µH, 39 µH, 390 µH, 3.9 mH 4.7 nH, 47 nH, 470 nH, 4.7 µH, 47 µH, 470 µH, 4.7 mH 5.6 nH, 56 nH, 560 nH, 5.6 µH, 56 µH, 560 µH, 5.6 mH 6.8 nH, 68 nH, 680 nH, 6.8 µH, 68 µH, 680 µH, 6.8 mH 8.2 nH, 82 nH, 820 nH, 8.2 µH, 82 µH, 820 µH, 8.2 mH #generics #CommonPartsLibrary
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16.5k
Generic Capacitor
A generic fixed capacitor ideal for rapid circuit topology development. You can choose between polarized and non-polarized types, its symbol and the footprint will automatically adapt based on your selection. Supported options include standard SMD sizes for ceramic capacitors (e.g., 0402, 0603, 0805), SMD sizes for aluminum electrolytic capacitors, and through-hole footprints for polarized capacitors. Save precious design time by seamlessly add more information to this part (value, footprint, etc.) as it becomes available. Standard capacitor values: 1.0pF, 10pF, 100pF, 1000pF, 0.01uF, 0.1uF, 1.0uF, 10uF, 100uF, 1000uF, 10000uF 1.1pF, 11pF, 110pF, 1100pF 1.2pF, 12pF, 120pF, 1200pF 1.3pF, 13pF, 130pF, 1300pF 1.5pF, 15pF, 150pF, 1500pF, 0.015uF, 0.15uF, 1.5uF, 15uF, 150uF, 1500uF 1.6pF, 16pF, 160pF, 1600pF 1.8pF, 18pF, 180pF, 1800pF 2.0pF, 20pF, 200pF, 2000pF 2.2pF, 22pF, 220pF, 2200pF, 0.022uF, 0.22uF, 2.2uF, 22uF, 220uF, 2200uF 2.4pF, 24pF, 240pF, 2400pF 2.7pF, 27pF, 270pF, 2700pF 3.0pF, 30pF, 300pF, 3000pF 3.3pF, 33pF, 330pF, 3300pF, 0.033uF, 0.33uF, 3.3uF, 33uF, 330uF, 3300uF 3.6pF, 36pF, 360pF, 3600pF 3.9pF, 39pF, 390pF, 3900pF 4.3pF, 43pF, 430pF, 4300pF 4.7pF, 47pF, 470pF, 4700pF, 0.047uF, 0.47uF, 4.7uF, 47uF, 470uF, 4700uF 5.1pF, 51pF, 510pF, 5100pF 5.6pF, 56pF, 560pF, 5600pF 6.2pF, 62pF, 620pF, 6200pF 6.8pF, 68pF, 680pF, 6800pF, 0.068uF, 0.68uF, 6.8uF, 68uF, 680uF, 6800uF 7.5pF, 75pF, 750pF, 7500pF 8.2pF, 82pF, 820pF, 8200pF 9.1pF, 91pF, 910pF, 9100pF #generics #CommonPartsLibrary
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1.5M
Generic Resistor
A generic fixed resistor ideal for rapid circuit topology development. Its footprint automatically adapts based on the selected package case code—supporting 0402, 0603, 0805, 1203, and many other standard SMD packages, as well as axial horizontal and vertical configurations. Save precious design time by seamlessly add more information to this part (value, footprint, etc.) as it becomes available. Standard resistor values: 1.0 ohm, 10 ohm, 100 ohm, 1.0k ohm, 10k ohm, 100k ohm, 1.0M ohm 1.1 ohm, 11 ohm, 110 ohm, 1.1k ohm, 11k ohm, 110k ohm, 1.1M ohm 1.2 ohm, 12 ohm, 120 ohm, 1.2k ohm, 12k ohm, 120k ohm, 1.2M ohm 1.3 ohm, 13 ohm, 130 ohm, 1.3k ohm, 13k ohm, 130k ohm, 1.3M ohm 1.5 ohm, 15 ohm, 150 ohm, 1.5k ohm, 15k ohm, 150k ohm, 1.5M ohm 1.6 ohm, 16 ohm, 160 ohm, 1.6k ohm, 16k ohm, 160k ohm, 1.6M ohm 1.8 ohm, 18 ohm, 180 ohm, 1.8K ohm, 18k ohm, 180k ohm, 1.8M ohm 2.0 ohm, 20 ohm, 200 ohm, 2.0k ohm, 20k ohm, 200k ohm, 2.0M ohm 2.2 ohm, 22 ohm, 220 ohm, 2.2k ohm, 22k ohm, 220k ohm, 2.2M ohm 2.4 ohm, 24 ohm, 240 ohm, 2.4k ohm, 24k ohm, 240k ohm, 2.4M ohm 2.7 ohm, 27 ohm, 270 ohm, 2.7k ohm, 27k ohm, 270k ohm, 2.7M ohm 3.0 ohm, 30 ohm, 300 ohm, 3.0K ohm, 30K ohm, 300K ohm, 3.0M ohm 3.3 ohm, 33 ohm, 330 ohm, 3.3k ohm, 33k ohm, 330k ohm, 3.3M ohm 3.6 ohm, 36 ohm, 360 ohm, 3.6k ohm, 36k ohm, 360k ohm, 3.6M ohm 3.9 ohm, 39 ohm, 390 ohm, 3.9k ohm, 39k ohm, 390k ohm, 3.9M ohm 4.3 ohm, 43 ohm, 430 ohm, 4.3k ohm, 43K ohm, 430K ohm, 4.3M ohm 4.7 ohm, 47 ohm, 470 ohm, 4.7k ohm, 47k ohm, 470k ohm, 4.7M ohm 5.1 ohm, 51 ohm, 510 ohm, 5.1k ohm, 51k ohm, 510k ohm, 5.1M ohm 5.6 ohm, 56 ohm, 560 ohm, 5.6k ohm, 56k ohm, 560k ohm, 5.6M ohm 6.2 ohm, 62 ohm, 620 ohm, 6.2k ohm, 62K ohm, 620K ohm, 6.2M ohm 6.8 ohm, 68 ohm, 680 ohm, 6.8k ohm, 68k ohm, 680k ohm, 6.8M ohm 7.5 ohm, 75 ohm, 750 ohm, 7.5k ohm, 75k ohm, 750k ohm, 7.5M ohm 8.2 ohm, 82 ohm, 820 ohm, 8.2k ohm, 82k ohm, 820k ohm, 8.2M ohm 9.1 ohm, 91 ohm, 910 ohm, 9.1k ohm, 91k ohm, 910k ohm, 9.1M ohm #generics #CommonPartsLibrary
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1.5M
Ground
A common return path for electric current. Commonly known as ground.
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20.5M
Terminal
An electrical connector acting as reusable interface to a conductor and creating a point where external circuits can be connected.
natarius
Net Portal
Wirelessly connects nets on schematic. Used to organize schematics and separate functional blocks. To wirelessly connect net portals, give them same designator. #portal
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43.0M
RMCF0805JT47K0
General Purpose Thick Film Standard Power and High-Power Chip Resistor 47 kOhms ±5% 0.125W, 1/8W Chip Resistor 0805 (2012 Metric) Automotive AEC-Q200 Thick Film Features: - RMCF – standard power ratings - RMCP – high power ratings - Nickel barrier terminations standard - Power derating from 100% at 70ºC to zero at +155ºC - RoHS compliant, REACH compliant, and halogen free - AEC-Q200 compliant
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1.2M
875105359001
10 µF 16 V Aluminum - Polymer Capacitors Radial, Can - SMD 30mOhm 2000 Hrs @ 105°C #commonpartslibrary #capacitor #aluminumpolymer #radialcan
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1.2M
CTL1206FYW1T
Yellow 595nm LED Indication - Discrete 1.7V 1206 (3216 Metric)
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1.1M
1070TR
Battery Holder (Open) Coin, 20.0mm 1 Cell SMD (SMT) Tab bate or batt #forLedBlink
jharwinbarrozo
700.5k

Project Name

Solar Power Project

Description

Bankcard size(85x55mm) low-power solar harvester development board on STM8L051 MCU #template #project #STM8 #solar #MPPT

Properties

Properties describe core aspects of the project.

Pricing & Availability

Distributor	Qty 1
Digi-Key	$26.89–$42.64
LCSC	$41.06
Mouser	$34.59

Controls

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nico / Solar Power Project

Schematic