2012-05-14 67 views
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我的下一個項目需要我有高效的無線傳感器模塊。基本上,這些模塊應能夠讀取溫度,光線等傳感器數據並通過其無線發射器/接收器輸出。它可以是任何傳感器,也必須是發射器和接收器。低功耗傳感器模塊

我該如何達到非常低的功率?

我想這個設置來運行一年,也許六個月,但目前的原型我有一個Arduino芯片和模塊XBee發送數據每分鐘清理出一個小時,9   V電池。我已經閱讀了很多關於這個問題的文章,並想知道XBee的問題。我擔心的不是微控制器,而是如何在維持功耗預算的同時獲得高效的無線通信。基本上,那裏最好的低功耗無線模塊是什麼?

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9v電池的容量相當低,再加上5v的電壓降,你會失去很多熱量。使用4xAA電池組應該會使操作時間增加一點兒,但仍然不在您要查找的範圍內。你需要什麼範圍的溝通和你需要什麼速度? – Sibster

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對於恆溫器來說,它的範圍是樓上和樓下的最大範圍......但牆壁使其不在視線範圍內。我目前擁有的XBees在2英里範圍內(視線)。速度非常微不足道,因爲我每隔1分鐘左右就可以發送一次數據。 – tabchas

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看着一些數字,你應該從9V獲得更多的1小時。 http://www.faludi.com/projects/arduino-and-xbee-battery-test-results/聽起來你使用的是一個63mW的xbee模塊@ 1.25 mW,你應該有一個約40M的室內範圍 – Sibster

回答

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讓我們來看看科學。

六個月的小電池?

我們需要一個具有低自放電特性和高容量的產品。

A 3.6   V LI-Ion可能會訣竅。

檢查出Small Battery Companies網站,我們可以使用具有1800毫安 的棱柱形鋰離子毫米X 34 毫米X 47 毫米。這與你提到的大小有關。

讓我們使用高效率降壓升壓DCDC轉換器來吸取它的每盎司果汁。因此,讓我們假設平均效率爲90%,但使用DC/DC轉換器我們可能會在推薦電壓以下放電,並獲得更多。

六個月有0.5 * 365.25 * 24小時= 4383  小時。

(1.800  Ah/4383  小時)* 0.9 = 369 μA平均值。

採摘隨機的的XBee模塊,讓我們假設你的tranciever需要45 毫安在250  千比特/秒。

假設您每分鐘發送和接收1k字節的數據。

2 * 1024 * 8位= 16384位。 = 66  毫秒*每小時60 = 3.96Hz秒(或0.0011小時)

因此,我們需要喚醒以每小時3.96秒並採取45 毫安,我們睡覺剩下的時間並取1  μA(對於收音機),讓我們暫時忽略CPU。

((1-0.0011)* 1  μA)+(0.0011 * 0.045   A)= 50  μAh(50  μA平均超過1小時)

這看起來很有希望,我們還有更多比300  μA更好玩。

我不知道你使用的是什麼Arduino,但是查看ATMega168A的數據表我們有0。75  μA處於掉電模式,200  μA處於活動模式,CPU售貨員喜歡引用不可能的數字,所以讓我們假設更多。假設1  μA處於掉電狀態,1   mA處於激活狀態。

((1-0.0011)* 1  μA)+(0.0011 * 1 毫安)= 2  μAh(2  μA平均超過1小時)

因此,假設你不花所有的CPU上的功耗預算,花費大量時間使其他組件儘可能有效並且不使用LED,否則它可能正常工作。

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等等我還在繼續你在這裏給出的AWESOME報告,這仍然假設我每分鐘發送一次數據的權利? – tabchas

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是的,我給它的警告看起來可能只是一些仔細的設計和實施工作。 *始終*每一步重新檢查您的電量預算。 –

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是的,我絕對會。我也將嘗試使用一款據說功耗非常低的msp430芯片。 – tabchas