Làm thế nào để chọn một vi điều khiển công suất thấp?


10

Cortex-M0 + từ NXPFreescale tuyên bố họ có hiệu quả năng lượng hàng đầu thế giới.

TI Wolverine cũng tuyên bố họ cắt giảm một nửa mức tiêu thụ năng lượng và có công suất thấp nhất trong bộ nhớ, ngoại vi, chế độ chờ và hoạt động.

Trong một số ứng dụng ghi dữ liệu nền tảng nào tiêu thụ ít hơn? Tôi có cảm biến 3 kênh với tốc độ lấy mẫu khoảng 3200hz.

Câu trả lời:


12

MSP430 của TI nổi tiếng với công suất thấp: Tôi đã sử dụng MSP430F1101 trong một ứng dụng bao gồm vi điều khiển, bộ điều chỉnh điện áp và mạch đặt lại, với bộ điều khiển hoạt động, tiêu thụ ít hơn 5 Một điển hình. μ

Nó phụ thuộc vào nhu cầu của bạn. Bộ điều khiển của tôi không cần tốc độ cao, vì vậy tôi có thể vận hành nó trên tinh thể 32.768kHz, giúp tiết kiệm rất nhiều năng lượng so với 4 MHz. Bạn nói rằng bạn có tốc độ cập nhật là 3200Hz, thì tinh thể 32.768kHz có thể quá chậm; bạn chỉ có thể thực hiện 10 lệnh cho mỗi mẫu.
MSP430F1101A được chỉ định ở 160 A ở 1 MHz và 2.2V. Dòng điện này gần như tuyến tính với tần số, vì vậy ở 100kHz, bạn có khoảng 16 A. Đó là 48 W ở 3V. Sau đó, nó sẽ chạy trong 250 ngày trên một tế bào đồng xu CR2430 duy nhất được đánh giá ở mức 290mAh. Đó là ngay cả khi không sử dụng chế độ tắt nguồn. Nếu bạn có thể đặt vi điều khiển trong 0,7L L L LμμμμMột chế độ chờ hầu hết thời gian bạn có thể kéo dài dễ dàng đến vài năm.
Nếu bạn cần một opamp với điều đó, thì có LPV521 , cần một 0,4 A. khốn khổ cũng được thảo luận ở đây . μ

Hãy cẩn thận với số liệu Cortex-M0 trên trang web ARM. 52 W / MHz và thấp hơn thực sự là ngoạn mục, nhưng đó chỉ là cốt lõi, một bộ điều khiển hoàn chỉnh cần nhiều hơn nữa. Các LPC1102 , ví dụ, tiêu thụ 2mA tại 12MHz và 3.3V, đó là 550 W / MHz. Gấp mười lần con số ARM và gần gấp đôi những gì MSP430 cần. Wolverine dường như chưa phải là một sản phẩm thực sự. μμμ

Chỉnh sửa 1:

3 3200 byte / s là rất nhiều cho một ứng dụng năng lượng thấp độc lập. Bạn sẽ lấp đầy Flash 64Mb trong vòng chưa đầy 15 phút. Nếu dữ liệu của bạn là 16 bit, dưới 7 phút. Và bạn sẽ làm gì tiếp theo? Tôi cho rằng bạn không có kết nối với PC để thu thập dữ liệu, nếu không bạn có thể sẽ không cần công suất rất thấp đó. Nhưng nếu bạn hoàn thành trong 15 phút thì công suất thấp là một yêu cầu ngớ ngẩn, chứ đừng nói rằng Flash cần nhiều hơn vi điều khiển.×

Chỉnh sửa 2:

Aha, không dây! Đó là mới. Đây có thể là một vấn đề nhiều hơn so với vi điều khiển. Chúng tôi đã thấy rằng <1mA là có thể đạt được, nhưng bộ thu phát RF thường sẽ cần 100 đến 150mW khi hoạt động. Hãy cố gắng tìm một giải pháp cho việc này. Bạn sẽ phải tắt bộ thu phát trong hầu hết thời gian, nhưng có thể cần một thời gian để hoạt động trở lại. Ngay cả ở chu kỳ thuế 1%, nó sẽ tiêu thụ nhiều hơn so với vi điều khiển. Bạn đã có thông số kỹ thuật cho bộ thu phát chưa?


Làm thế nào để tính toán hướng dẫn cho mỗi mẫu? 1MHz / 3.2KHz / Chu kỳ trung bình trên mỗi lệnh = hướng dẫn trên mỗi mẫu?
pstan

@pstan - Vâng. Chu kỳ trên mỗi lệnh dành cho nhiều bộ điều khiển 1, vì vậy, ở mức 1 MHz, bạn sẽ có 320 thời gian hướng dẫn để làm gì đó với dữ liệu. Nếu bạn muốn viết nó vào Flash, có thể bạn sẽ thu thập một số mẫu trong một mảng và đổ chúng vào một trang viết. Bạn có thể nhận xét về chỉnh sửa câu trả lời của tôi?
stevenvh

Cảm biến của tôi có tích hợp bộ đệm FIFO để tôi có đủ thời gian để viết trang, tôi cũng có bộ xử lý mạng để tải xuống dữ liệu qua mạng không dây. Cảm biến sẽ ghi lại một sự kiện và chuyển nó sau.
pstan

Theo bảng dữ liệu: dòng điện cực đại 15mA Active TX, dòng cực đại 17mA Active RX và mức trung bình 5,9mA cho chế độ Burst 20kbps.
pstan

@pstan - chế độ đốt 20kbps sẽ không được thực hiện; bạn có ít nhất 80kbps dữ liệu (giả sử 1 byte / mẫu / kênh). Nếu tôi cho rằng bạn sẽ cần giao tiếp hai chiều, bạn sẽ có 32mA, ở mức 3,3V? Đó là 105mW. Bạn có thể truyền tải nhanh như thế nào? Nếu đó là 250kb / giây, thì bộ thu phát của bạn sẽ phải ở trong 1/3 thời gian để gửi 80kb / giây. Công suất trung bình sẽ là 35mW, hoặc gấp 100 lần so với vi điều khiển sử dụng. Pin CR2032 sẽ bị cạn kiệt trong một ngày.
stevenvh

4

Trong một số ứng dụng ghi dữ liệu nền tảng nào tiêu thụ ít hơn?

Bao lâu là một mảnh dữ liệu?

"Trong một số ứng dụng ghi dữ liệu mà X thực hiện Y" phụ thuộc vào cả X & Y.

Bạn cần xác định yêu cầu của bạn chặt chẽ hơn, và các nhà sản xuất cần cung cấp một số bảng dữ liệu thực sự chứ không chỉ là danh sách mong muốn về công nghệ quảng cáo. (Đây có thể có sẵn nhưng có vẻ như bạn phải yêu cầu chúng cụ thể).

Trong một dữ liệu chuyên sâu, nó có thể là bộ xử lý mW / MHz thấp nhất.

Trong chế độ thường ngủ, nó có thể là chế độ ngủ thấp nhất + chế độ RTC + NMI.

Wolverine tuyên bố khoảng 360 nA ở chế độ chờ khi chạy RTC. Đó là 3,2 mAh / năm.
Tế bào lithium xu nhỏ nhất có sẵn có thể sẽ chạy bộ xử lý một cách ổn định cho thời hạn sử dụng hợp lý của pin. Bạn có thể có thể chạy một tế bào tiêu chuẩn Weston lớn trong 100 năm.

M0 có nhiều hương vị và một số tốt trong số đó là công suất thấp nhưng không phải là công suất thấp. Có vẻ như các M0 đầu cuối sẽ có sức mạnh xử lý cao hơn Wolverine (có thể không) và hoàn toàn dựa trên vật liệu quảng cáo mà chúng dường như yêu cầu hoạt động ít uW / Mhz hơn, nhưng dường như chúng sẽ không đạt được dòng điện chờ tốt hơn.

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.