Cấp nguồn ESP32 bằng pin 18650 sạc qua jack Type-C tích hợp mạch sạc

Ngày đăng: 14/10/2026

Mục lục [Ẩn]

1. Sơ đồ nguồn tổng thể
2. Vì sao không nối thẳng pin vào ESP32
3. Chọn mạch đổi áp
4. Ước tính thời gian chạy pin
5. Theo dõi mức pin
6. Vừa sạc vừa chạy, và lúc nạp chương trình
7. Lỗi nguồn thường gặp
8. Khi nào nên dùng mạch làm sẵn
9. Câu hỏi thường gặp

Lấy 5 V từ jack sạc cấp thẳng cho ESP32 khi đang cắm sạc được không?
Một pin 18650 nuôi ESP32 được bao lâu?
Có cần mạch bảo vệ pin khi đã có jack sạc?
Dùng ESP8266 thay ESP32 thì sơ đồ có khác không?

Sơ đồ nguồn cho ESP32 chạy pin 18650, sạc qua jack Type-C trên vỏ hộp: vì sao cần mạch đổi áp, chọn tăng áp 5 V hay ổn áp 3,3 V, ước tính thời gian chạy pin, đo mức pin và các lỗi nguồn thường gặp.

Một thiết bị ESP32 chạy pin trông gọn gàng nhất khi chỉ có một cổng Type-C trên vỏ hộp để cắm sạc. Jack Type-C tích hợp mạch sạc pin 1S làm được phần sạc, nhưng điện áp pin 3,0–4,2 V không đưa thẳng vào ESP32 được. Giữa pin và ESP32 cần thêm một mạch đổi áp, một công tắc và, nếu muốn biết mức pin, một cầu phân áp.

Bài này trình bày sơ đồ nguồn hoàn chỉnh cho ESP32 chạy pin 18650 sạc qua jack Type-C, cách chọn mạch đổi áp, cách ước tính thời gian chạy và những lỗi nguồn hay gặp.

1. Sơ đồ nguồn tổng thể

Sơ đồ nguồn cho ESP32 chạy pin: nguồn 5 V vào jack Type-C sạc pin, pin 1S, công tắc, mạch đổi áp ra 5 V hoặc 3,3 V, ESP32; nhánh cầu phân áp hai điện trở 100 kΩ từ pin tới chân ADC — Jack sạc nạp pin; pin qua công tắc và mạch đổi áp để nuôi ESP32; cầu phân áp đưa mức pin về chân ADC.

Khối	Nhiệm vụ	Gợi ý
Jack Type-C sạc pin	Nhận 5 V, sạc pin tới 4,2 V, báo đèn đỏ và xanh	Jack Type-C tròn tích hợp mạch sạc pin 1S, lắp vào lỗ 12 mm trên vỏ
Pin	Trữ điện	Một pin 18650 có mạch bảo vệ, đặt trong khay pin 18650
Công tắc	Ngắt tải khi không dùng	Đặt trên dây dương, sau pin và trước mạch đổi áp
Mạch đổi áp	Tạo 5 V hoặc 3,3 V ổn định từ điện áp pin	Xem mục 3
ESP32	Tải chính	ESP32 DevKit V1 30 chân
Cầu phân áp	Chia đôi điện áp pin cho chân ADC	Hai điện trở 100 kΩ

Jack sạc nối thẳng vào pin, không qua công tắc, để thiết bị vẫn sạc được khi đang tắt.

2. Vì sao không nối thẳng pin vào ESP32

Chip ESP32 làm việc ở 3,3 V, giới hạn trên là 3,6 V. Pin vừa sạc đầy có 4,2 V, cao hơn giới hạn này.
Chân VIN (ghi 5V trên nhiều bo) đi qua IC ổn áp 3,3 V có sẵn trên bo. Loại ổn áp thường dùng cần điện áp vào cao hơn điện áp ra khoảng 1 V. Pin 3,7 V đưa vào thì ngõ ra tụt dưới 3,3 V, ESP32 dễ tự khởi động lại mỗi khi phát Wi-Fi.

Bốn cách đưa điện áp pin 1S vào ESP32: tăng áp lên 5 V vào chân VIN và ổn áp 3,3 V sụt áp thấp vào chân 3V3 là nên dùng; nối pin thẳng vào chân 3V3 hoặc chân VIN là không nên — Hai cách nên dùng và hai cách không nên dùng.

3. Chọn mạch đổi áp

Tiêu chí	Tăng áp lên 5 V, vào chân VIN	Ổn áp 3,3 V sụt áp thấp, vào chân 3V3
Độ khó	Dễ: nối như cấp nguồn 5 V thông thường	Cần chọn đúng loại ổn áp sụt áp thấp
Hao pin	Cao hơn: tăng lên 5 V rồi lại hạ về 3,3 V	Thấp hơn: chỉ hạ một lần
Dùng hết pin tới đâu	Chạy được tới khi pin gần cạn	Dừng sớm hơn, khi pin xuống gần 3,4–3,5 V
Module 5 V khác trong máy	Dùng chung được nguồn 5 V	Không có 5 V
Hợp với	Thiết bị bật liên tục, có relay, màn hình hoặc cảm biến 5 V	Thiết bị ngủ sâu, cần chạy pin thật lâu

Dù chọn cách nào, mạch đổi áp phải cấp được dòng đỉnh của ESP32. Khi thu phát Wi-Fi, chip lấy khoảng 95–240 mA và có những xung ngắn cao hơn; nên chọn mạch cấp được từ 500 mA trở lên và đặt một tụ vài trăm µF sát chân nguồn của bo.

4. Ước tính thời gian chạy pin

Công thức gần đúng: thời gian (giờ) = dung lượng pin (mAh) × 0,8 ÷ dòng tiêu thụ trung bình (mA). Hệ số 0,8 tính tới hao phí của mạch đổi áp và phần pin không dùng hết.

Cách chạy (ví dụ với pin 2600 mAh)	Dòng trung bình giả định	Thời gian ước tính
Bật Wi-Fi liên tục	120 mA	Khoảng 17 giờ
Thức 10 giây, ngủ sâu 10 phút, bo còn hao 8 mA lúc ngủ	Khoảng 10 mA	Khoảng 8–9 ngày

Hai dòng trên chỉ là ví dụ để thấy cách tính; dòng thực tế phải đo trên mạch của mình. Với thiết bị ngủ sâu, phần hao của IC ổn áp, chip USB và đèn nguồn trên bo quyết định thời gian chạy. Cách dùng chế độ ngủ có trong bài Deep Sleep trên ESP32.

5. Theo dõi mức pin

Nối hai điện trở 100 kΩ nối tiếp từ cực dương pin xuống GND, lấy điểm giữa đưa vào một chân ADC1 của ESP32 như GPIO35. Điện áp tại điểm giữa bằng một nửa điện áp pin, tối đa 2,1 V, nằm trong dải đo của ADC. Chương trình mẫu và cách đổi ra phần trăm pin có trong bài đọc ADC trên ESP32 và đo điện áp pin 18650.

Lấy điểm đo ở phía pin, trước mạch đổi áp. Đo sau mạch đổi áp sẽ luôn ra 5 V hoặc 3,3 V, không cho biết gì về pin.

6. Vừa sạc vừa chạy, và lúc nạp chương trình

Vừa sạc vừa chạy: được. Khi cắm sạc, mạch sạc 1 A vừa nuôi ESP32 vừa nạp pin; pin đầy chậm hơn một chút và đèn có thể chuyển xanh muộn.
Nạp chương trình qua cổng USB của bo: tắt công tắc pin trước khi cắm cáp USB vào bo, để nguồn 5 V của máy tính và nguồn từ pin không cùng cấp vào một đường.
Nạp chương trình qua chính cổng Type-C của jack: loại 2 dây không có đường dữ liệu nên không làm được.

Jack Type-C tròn thân trong suốt tích hợp mạch sạc loại 2 dây đỏ đen, có đèn LED bên trong thân, kèm đai ốc và nắp che — Phiên bản thân trong suốt: đèn báo sạc sáng qua thân jack.

7. Lỗi nguồn thường gặp

Hiện tượng	Nguyên nhân thường gặp	Cách xử lý
ESP32 khởi động lại khi bật Wi-Fi	Sụt áp ở dòng đỉnh: mạch đổi áp yếu, dây nhỏ, thiếu tụ	Thêm tụ sát chân nguồn, dùng dây to và ngắn, đổi mạch cấp dòng lớn hơn
Chạy tốt khi cắm sạc, rút sạc thì tắt	Pin chưa được nạp hoặc mạch bảo vệ pin đang ngắt	Đo điện áp pin; sạc đầy rồi thử lại
Pin còn mà mạch đã tắt	Dùng ổn áp 3,3 V: pin xuống gần 3,4 V là không đủ áp	Chấp nhận, hoặc chuyển sang cách tăng áp 5 V
Số đo mức pin nhảy lung tung	Điểm đo không có tụ lọc hoặc đo ngay lúc đang phát Wi-Fi	Thêm tụ 100 nF ở điểm giữa cầu phân áp, lấy trung bình nhiều lần đo
Pin hết nhanh dù đã cho ngủ sâu	Bo mạch phát triển tự hao vài mA; cầu phân áp và mạch tăng áp cũng hao	Đo dòng lúc ngủ; cân nhắc cách cấp vào 3V3

8. Khi nào nên dùng mạch làm sẵn

Nếu không cần cổng sạc nằm trên vỏ hộp, có thể dùng mô-đun ESP32 tích hợp pin 18650 và mạch quản lý pin, hoặc ghép ESP32 DevKit với mô đun pin Lithium-ion 18650 có sẵn ngõ ra 5 V và 3 V. Cách dùng jack sạc trên vỏ hợp hơn khi thiết bị đóng trong hộp kín và người dùng chỉ cần thấy một cổng Type-C cùng đèn báo ở bên ngoài.