Overengineering?

Overengineering (or over-engineering) is the act of designing a product or providing a solution to a problem that is complicated in a way that provides no value or could have been designed to be simpler.

Ciò che segue è il frutto di un momento di forte rabbia verso: la scarsa qualità dell’elettronica di consumo, il relativo impatto ambientale, gli ingegneri Rowenta, il design dei prodotti in generale.

Dove finiremo progettando apparecchiature che non prendono in considerazione l’impatto ambientale ed il costo operativo? Sono problemi reali o soltanto mie fantasticherie? Sono solo scuse per giocare con le poche nozioni di elettronica che mi sono rimaste dalla scuola superiore? E’ overengineering? Questo lo lascio decidere a voi.

Comunque, vi presento la mia Rowenta BS1063, comprata di seconda mano su Amazon Warehouse a 10,20 euro nel Settembre 2019.

Il problema

Da Settembre 2019 è stata usata per massimo una ventina di pesate fino a Marzo 2023. Cambiata circa 1 batteria CR2032 all’anno. Alla quarta batteria mi è SCATTATO QUALCOSA IN TESTA.

Non so se avete una bilancia e quante pile ci mettete ma una batteria all’anno, anche senza utilizzo, per me è INACCETTABILE. Stiamo parlando di batterie che vanno semplicemente BUTTATE una volta scariche.

Facciamo due conti sull’ipotetica produzione di rifiuti. Ovviamente si tratta di stime approssimative, dato che è praticamente impossibile reperire dati precisi e considerare tutti i fattori in gioco (aumento delle vendite delle bilance, chi non ce l’ha più, chi la tiene ma scarica, pile riciclate, etc). Penso comunque che i numeri di seguito possano essere plausibili.

Spero di sbagliarmi perché il numero è decisamente grande.

Analisi bilancia

Da una rapida occhiata si nota che:

  • Non ha interruttori
  • Non ha sensori di prossimità di alcun tipo (infrarossi, vibrazione, ultrasuoni)
  • Si accende salendoci sopra

Di conseguenza la bilancia per capire se deve accendersi può soltanto misurare continuamente il peso. Al variare di quest’ultimo (quando l’utente sale) accenderà completamente il display, indicherà il peso corretto, infine ritornerà in standby dopo x secondi.
Ciò significa che la bilancia è SEMPRE ACCESA, e non mi piace assolutamente.

Per migliorare la situazione secondo me serviranno:

  • Una disconnessione totale dell’alimentazione a riposo
  • Un comando di accensione rapido e pratico
  • Uno spegnimento automatico per non dimenticarla accesa
  • Una batteria ricaricabile invece che usa e getta

La soluzione

L’idea non tarda ad arrivare:

  • Disconnessione totale dell’alimentazione -> utilizzo di un transistor mosfet come switch per staccare completamente il circuito della bilancia dalla batteria. Non deve avere particolari caratteristiche, nel mio caso ne ho usato uno di recupero.
  • Comando di accensione pratico -> sensore di vibrazione. Permette un’esperienza molto simile all’originale: basterà un colpetto per accenderla, non consuma in standby.
  • Spegnimento automatico -> timer con NE555 “autoavviante” impostato a 120 secondi
  • Batteria ricaricabile -> batteria al litio 1000 mAh + caricabatterie TP4056 usb + regolatore low dropout HT7333 per fornire 3.3v stabili alla bilancia (meglio non allontanarsi troppo dai 3v originali della pila CR2032)

Dopo aver fatto qualche esperimento con un sensore di vibrazione fai da te di cui vado molto fiero, ma purtroppo abbandonato per questioni di spazio, ho comprato un sensore di vibrazione SW-18010P e progettato un circuito che include tutti i punti indicati sopra.

A questo punto sbroglio e stampo il circuito cercando di renderlo più compatto possibile per alloggiarlo in gran parte nello sportellino della batteria CR2032.

Risultato

Spese

Dal lato economico non penso di aver fatto un affare. Nonostante molti componenti siano stati recuperati da altre schede, di sicuro dobbiamo contare:

  • Batteria 503450 1000mAh: 3,45 €
  • Scheda ricarica 5V Micro/Type-c USB 1A TP4056: 1,14 €
  • Sensore vibrazione SW-18010P: 3,56 €

Totale 8,15 €

Considerando che una batteria CR2032 costa mediamente 1,5 €, se resiste 6 anni riesco a pareggiare.

Considerazioni finali

La mia vita è cambiata? Sì!
A parte la soddisfazione di aver adattato alle mie esigenze un prodotto già esistente, ho oltrepassato l’anno di utilizzo (Marzo 2023 – Giugno 2024) senza alcun segno di batteria scarica. Inoltre ho dimostrato a me stesso che ricordo ancora qualcosa di elettronica!

Ho inventato qualcosa di nuovo? No!
Sicuramente esistono già in commercio soluzioni simili, solo che nel mio caso non sono state applicate dal produttore.
Se comprate una bilancia assicuratevi che abbia l’interruttore o che si accenda “a colpetto” e non salendoci sopra. Con buonissime probabilità conterrà un circuito simile al mio e la batteria durerà molto.

Potrò dimenticarmi completamente della batteria? Nì.
Rapido calcolo sulla durata della batteria.
Tralasciamo per un attimo la scarica durante il funzionamento, imprevedibile (non so quante volte mi peserò) e comunque a mio parere ininfluente a livello di duty-cycle. Concentriamoci invece su un elemento prevedibile: il tasso di auto-scarica delle batterie al litio che dovrebbe essere 1-2% al mese (quindi 10-20 mAh/mese).
Rimanendo entro una soglia di sicurezza di un 20% di carica (la batteria e/o il TP4056 avranno probabilmente una protezione over-discarghe), quindi considerando 800 mAh “utili”, possiamo calcolare una durata di 800/10 o 800/20 mesi, quindi in teoria dai 3 ai 6 anni in “standby” senza una ricarica.
Si tratta di valori teorici, il tempo mi darà conferma o meno.

Avrei potuto usare una classica CR2032? Sì, ma non facilmente.
Adottando una CR2032 avrei avuto un tasso di auto-scarica molto basso, teoricamente attorno ai i 20 anni, e avrei potuto eliminare il regolatore di tensione. Di contro non è ricaricabile, e il circuito che ho creato fisicamente sta soltanto nello sportellino della CR2032, spostandola non avrei potuto sostituirla facilmente.

Quello che ho fatto cambierà le sorti dell’umanità? No.
Ogni anno risparmierò al pianeta 3,2 grammi di rifiuti, quindi (3,2 / 539427 ) * 100 = 0,000593222 % dei rifiuti annuali prodotti da tale bilancia. Praticamente niente. Ovviamente sono consapevole che l’acquisto di una batteria al litio da Aliexpress comporta inquinamento, ma anche andare al supermercato a comprare una CR2032, il discorso rischia di farsi troppo complicato.

Quindi Rowenta è una marca scadente? Possibile, ma non penso.
Ho un aspirapolvere Rowenta RO3753EA comprato a Novembre 2017 che sì, ha perso qualche colpo, ma si smonta e ripara in un attimo. Rowenta inoltre si impegna a garantire (solo per alcuni prodotti) i ricambi per 15 anni: https://www.rowenta.it/pagina-riparabilita . Probabilmente il caso della bilancia è particolare. Che comunque è un bello schifo.

Alla fine, per i pochi coraggiosi che hanno letto fino alla fine: secondo voi tutto quello che ho fatto è over-engineering oppure la cosa giusta da fare?


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