低功耗传感器模块

时间:2012-05-14 07:06:30

标签: arduino wireless electronics xbee

我的下一个项目要求我拥有高效的无线传感器模块。基本上,这些模块应该能够读取温度,光线等传感器数据并通过其无线发射器/接收器输出。它可以是任何传感器,也必须是发射器和接收器。

如何将功率降到很低?

我希望这个设置可以运行一年,也许是六个月但是我现在使用Arduino芯片和XBee模块每分钟发送数据的原型可以在一小时内清除9 V电池。我已经阅读了很多关于这个问题的内容,并且想知道XBee是否是不可能的。我担心的不是微控制器,它是如何在保持功耗预算的同时实现高效的无线通信。基本上,那里最好的低功耗无线模块是什么?

1 个答案:

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让我们来看看科学。

小电池待了六个月?

我们需要一个具有低自放电特性和高容量的产品。

3.6 V LI-Ion可能会起到作用。

查看Small Battery Companies网站,我们可以使用Prismatic Li-Ion 14毫米x 34毫米x 47毫米,1800毫安。这与你提到的大小差不多。

让我们使用高效降压升压DCDC转换器来吸取每一盎司的汁液。 因此,我们假设平均效率为90%,但使用DC / DC转换器时,我们的放电电压可能会低于建议的电压并且可以获得更高的电压。

六个月内有0.5 * 365.25 * 24小时= 4383小时。

(1.800 Ah / 4383小时)* 0.9 =369μA平均值。

随机选择XBee模块,我们假设你的收发器在250 kbit / s时需要45 mA。

假设您每分钟都有1k字节的数据要发送和接收。

2 * 1024 * 8位= 16384位。 = 66 ms * 60 =每小时3.96秒(或0.0011小时)

所以我们需要每小时唤醒3.96秒并且需要45毫安,剩下的时间我们睡觉并且需要1微秒(对于收音机),让我们暂时忽略CPU。

((1-0.0011)*1μA)+(0.0011 * 0.045 A)=50μAh(1小时内平均50μA)

这看起来很有希望,我们仍然可以使用300μA以上。

我不知道你使用的是什么Arduino,但是看看ATMega168A的数据表,我们在掉电模式下有0.75μA,在有源模式下有200μA,CPU很想引用不可能的数字,所以让我们假设更多。我们假设断电时为1μA,有效时为1 mA。

((1-0.0011)*1μA)+(0.0011 * 1 mA)=2μAh(1小时内平均2μA)

因此,假设您没有将所有功率预算花在CPU上,花费大量时间尽可能高效地使用其他组件并且不使用LED,它可能会起作用。