RF Wakeup - Tiêu thụ điện năng

Tôi hiện đang sử dụng hai bộ thu phát nRF24L01 + (2,4 GHz RF) cùng với hai AVR để tạo ra một hệ thống nhập không cần chìa khóa. Vấn đề của tôi là tuổi thọ pin khi sử dụng pin CR2032 để cấp nguồn cho phím.

Phím sẽ ngủ cho đến khi nhận được tín hiệu từ đơn vị khác, sau đó thức dậy và trả lời.

Các mô-đun RF có chế độ giảm điện trong đó chúng tiêu thụ khoảng 900 nA, đó là lý tưởng. Vấn đề là khi mô-đun đang ngủ, nó sẽ không nghe bất kỳ tín hiệu nào và do đó sẽ không gửi IRQ cần thiết để đánh thức AVR.

Nếu tôi đặt mô-đun ở chế độ Chờ, nó có thể kích hoạt IRQ, nhưng thật không may, nó tiêu tốn khoảng 26 GIỜ, rất nhiều.

Có máy thu RF nào có khả năng nghe tin nhắn và gửi IRQ trong khi tiêu thụ <10 EDA không? Tốc độ dữ liệu không thực sự quan trọng vì nó chỉ có thể được sử dụng để đánh thức AVR và để nRF làm phần còn lại. Phạm vi nên tối thiểu là 3 m (9 ft).

Có lẽ ai đó có một số kiến ​​thức bên trong về cách các nhà sản xuất xe hơi đã giải quyết điều này?

Câu trả lời ngắn gọn là không, không có mô-đun radio như vậy. Cũng lưu ý rằng hai chế độ chờ có sẵn không thể nhận được bất cứ thứ gì, chúng chỉ đơn giản cung cấp khả năng khởi động nhanh hơn so với khả dụng từ chế độ ngủ.

Để phát hiện các gói đến, bạn cần ở chế độ RX, tối thiểu 12,6mA. Rõ ràng bạn không thể ở trong chế độ đó mọi lúc. Bạn cần thăm dò định kỳ. Bạn có thể thức dậy hai giây một lần trong vài mili giây. Máy phát sẽ cần gửi một đoạn mở đầu 2 giây trước mỗi gói. Ngay cả sau đó pin sẽ không kéo dài rất lâu.

Hệ thống nhập xe không cần chìa khóa sử dụng hai bộ đàm riêng biệt để khắc phục điều này. Đầu tiên là một máy phát vô tuyến tần số rất thấp (ví dụ 145KHz) được tích hợp trong xe hơi hoạt động giống như các hệ thống không tiếp xúc NFC / RFID. Khi người dùng chạm vào tay nắm cửa, một vụ nổ được gửi bởi chiếc xe thực sự cung cấp năng lượng cho máy thu trong chìa khóa, và do đó, chìa khóa không cần phải liên tục cấp nguồn cho bất cứ thứ gì, hoặc ít nhất có thể làm như vậy ở dòng điện cực thấp. Khi tín hiệu báo thức này được nhận, xe và chìa khóa chuyển sang radio băng tần ISM, thường là 433 MHz và thực hiện bất kỳ kiểm tra bảo mật nào họ cần làm.

Tái tạo hơn 3 m này sẽ là một sự kéo dài thực sự. Hệ thống xe hơi có phạm vi rất ngắn có chủ ý, vì vậy mọi người không thể đánh cắp chiếc xe của bạn trong khi bạn đang đổ đầy nó.

Hệ thống nhập không cần chìa khóa sẽ gửi ra một lời mở đầu / mã ở các cụm thông thường, mà khóa này thức dậy và lắng nghe. Mô-đun RF của phím phải ở chế độ tắt nguồn trong hầu hết thời gian, cùng với bộ xử lý.

Ví dụ: các hệ thống nhập không cần chìa khóa gửi 'ping' cứ sau 1ms, phím có thể thức dậy sau mỗi 200ms và nghe tín hiệu trong 2ms và nếu nghe thấy tiếng ping, hãy trả lời. Bạn có thể chơi xung quanh với các khoảng thời gian để có thời lượng pin tốt nhất so với khả năng đáp ứng mà bạn thích. Với những con số đó, thời gian khóa hiện tại đã giảm xuống còn 1%. Thay vào đó cứ sau 1000ms, phím này sẽ bật 0,2%, nhưng phải mất ít nhất 1 giây để phím hoạt động.

Rõ ràng là bạn cần sử dụng một số dạng bộ đếm công suất thấp trên micro của mình, nó có RTT hoặc RTC công suất thấp không? Hoặc bạn có thể sử dụng WDT để đánh thức nó, kiểm tra liên lạc vô tuyến và sau đó quay trở lại giấc ngủ?

Đài phát thanh CC1101 sẽ tiêu thụ 0,5 ChuẩnA khi ở chế độ ngủ Wake on Radio (WOR).

Xem phần 4.1 của biểu dữ liệu .

Nhờ Chris Stratton, tôi nhận ra rằng tôi đã bỏ lỡ đài phát thanh cần phải thức dậy định kỳ, điều này khiến CC2500 tiêu thụ tùy thuộc vào các điều kiện 6.3 mậtA đến 544.5 mậtA, xem Tiêu thụ hiện tại cho Máy thu phiếu .

Bạn có thể sử dụng một máy gặt năng lượng RF dựa trên diode Schottky (HSMS-285 hoặc tương tự) để đánh thức MCU của bạn. Vấn đề là, ở tần số 2,4 GHz, bạn sẽ nhận được rất nhiều tín hiệu sai.