Thức dậy


7

Ứng dụng mạch của tôi yêu cầu xử lý trong khi hoạt động thể chất, nhưng nó có thể được đưa vào giấc ngủ sâu trong thời gian dài không hoạt động. Tôi cần một đầu ra "đúng" hoặc "sai" từ một cảm biến có thể được sử dụng để làm gián đoạn một vi điều khiển, tức là một gia tốc kế sẽ là quá mức cần thiết.

Có một cảm biến hoặc kỹ thuật rất rẻ (<$ 1) và công suất rất thấp (<10uA) sẽ tạo ra một ngắt cho vi điều khiển khi cảm biến được di chuyển vật lý không?

Câu trả lời:


13

Tôi biết bạn nói rằng một gia tốc kế sẽ là quá mức cần thiết, tuy nhiên Freescale MMA8453QT có thể chủ động lấy mẫu trong khi chỉ vẽ 6 ua và cung cấp một sự gián đoạn khi di chuyển. Giá là 84 xu với số lượng 100, xuất hiện để đáp ứng nhu cầu của bạn.


Điều này thực sự đáp ứng nhu cầu của tôi.
benpro

4

Đúng. Có các cảm biến chuyển động hoạt động như một công tắc và ngẫu nhiên mở và đóng khi di chuyển. Khi không được di chuyển, đầu ra đóng băng ở bất kỳ trạng thái nào cuối cùng. Những thứ này có thể cực kỳ nhạy cảm.

Một nhược điểm là bạn không bao giờ biết công tắc sẽ được mở hay đóng khi không có gì xảy ra. Vì nó có thể bị đóng trong một thời gian dài, bạn phải tính đến điều này khi thiết kế cho dòng điện thấp. Trong trường hợp của bạn, bạn có thể chịu đựng được 10 Bình, vì vậy đó không phải là vấn đề. Một pullup 1 MΩ sẽ chỉ mất 3,3 khúcA ở 3,3 V.

Bạn có thể lấy mẫu định kỳ với một micro và bật lên chỉ trong một phần nhỏ thời gian để giảm dòng điện. Sau đó, nó trở thành một trò chơi xác suất ở tốc độ mẫu chậm. Nếu bạn tính trạng thái của công tắc là ngẫu nhiên mỗi khi bạn lấy mẫu thiết bị khi thiết bị đang di chuyển, thì bạn chỉ có cơ hội thiếu chuyển động 1: 1024 sau 10 mẫu. Nếu bạn lấy mẫu đủ nhanh so với hằng số thời gian cơ học của cảm biến, thì xác suất thiếu chuyển động sẽ giảm xuống, nhưng dòng điện trung bình của bạn tăng lên. Ví dụ: lấy mẫu cứ sau 10 ms không thể bỏ lỡ dù chỉ một sự kiện, trong khi cứ sau 100 ms lại cho kết quả ngẫu nhiên khi di chuyển.


Người ta có thể cải thiện tỷ lệ cược bằng cách kéo cổng yếu đến "HOẶC" giá trị hiện tại của cổng và tín hiệu phát xung cao theo định kỳ. Một lợi thế của kịch bản này là nếu một cái gì đó có thể tạo ra các xung ngắn định kỳ trong khi micro đang ngủ, thì micro có thể thức dậy nếu giá trị của cổng thay đổi. Tùy thuộc vào hiệu ứng tải điện dung, điện trở có thể không phải kéo lên một công tắc đóng miễn là cần thiết với bộ xử lý bỏ phiếu (ví dụ với điện trở 100K, thời gian "bật" sẽ phải khoảng 1us trên 10pF) . Người ta có thể xử lý 320pF tải nếu máy phát xung ...
supercat

... là trong 32us cứ sau 8ms, chu kỳ thuế là 0,4%. Điều đó sẽ lãng phí 1/25 năng lượng của điện trở 1 meg trong khi cung cấp độ nhạy tốt hơn.
supercat

Bình luận tốt. Cảm ơn. Bạn có số phần nào không? Tôi nên google gì để tìm những phần này?
benpro

1
Ngắt thay đổi. Có vẻ như thức dậy để lấy mẫu sẽ tiêu thụ nhiều dòng điện hơn là chỉ chờ đợi sự kiện.
Joel B

1
@Joel: Không hẳn. Điểm lấy mẫu định kỳ là để giữ cho pullup tắt hầu hết thời gian. Để kích hoạt vi sử dụng ngắt khi thay đổi đòi hỏi phải kéo lên mọi lúc, điều này sẽ rút trung bình một nửa thời gian hiện tại và có thể trong thời gian dài nếu cảm biến kết thúc đóng lại sau chuyển động cuối cùng. Thức dậy định kỳ sử dụng rất ít hiện tại. Cơ quan giám sát năng lượng thấp là dưới 1 uA. Bật trong 10 uS cứ sau 10 ms là 0,1% thời gian, vì vậy 1 mA khi chạy trở thành trung bình 1 uA.
Olin Lathrop

2

Xem câu trả lời của tôi cho câu hỏi này: Công tắc gia tốc để kích hoạt đèn LED mờ dần .

Có một số vấn đề với một số gợi ý khác: gia tốc kế loại MEMS là giải pháp lý tưởng, nhưng cần phải được cung cấp năng lượng để có ý nghĩa. Các công tắc mở / đóng ngẫu nhiên cũng cần một số năng lượng để thực hiện cảm biến (hoặc một hệ thống bỏ phiếu phức tạp). Công tắc nghiêng có thể là tốt, nếu vị trí "nhàn rỗi" được đảm bảo là khi công tắc tắt.

Máy đo gia tốc siêu rẻ của tôi (mà tôi không phát minh ra) có thể được chế tạo với độ nhạy khác nhau và không tiêu tốn năng lượng khi không có chuyển động. Nếu vi điều khiển của bạn không cung cấp các tính năng tiết kiệm năng lượng tốt thì có lẽ bạn có thể tạo mạch ngoài của riêng mình để tắt nguồn cho MCU cho đến khi có chuyển động.


1

Bạn đang tìm kiếm một công tắc nghiêng ? Nó sẽ không phát hiện nhiều loại chuyển động như gia tốc kế 3 trục, nhưng nó sẽ đơn giản hơn. Nó có thể được cung cấp năng lượng thông qua một điện trở kéo lên rất lớn để tránh lãng phí năng lượng.

Ngoài ra còn có cảm biến rung áp điện . Bạn cần 3 trực giao để phát hiện chuyển động theo bất kỳ hướng nào. Họ tạo ra điện áp riêng của họ.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.