¿Cómo diseña una entrada de switch a una MCU para un consumo de energía ultra bajo?

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Estoy tratando de construir un interruptor de monitoreo de puertas de baja potencia. Estoy usando un MSP430FR2311 con el siguiente circuito. El interruptor es un interruptor de lámina SPST y hay una resistencia interna desplegable en el pin P1.0 de la MCU.

Cuando el interruptor está abierto, el consumo de energía es de 1 uA, pero cuando el interruptor está en estado cerrado, el consumo es de 100 uA. Quiero poder ejecutar esto en una batería pequeña durante años a la vez. ¿Hay algún circuito que me permita reducir el consumo de energía en los estados abierto y cerrado del conmutador?

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
pregunta Pete

2 respuestas

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El desplegable interno tiene 20–50 kΩ, típicamente 30kΩ, lo que limita su elección de resistencia para elevar la entrada.

Afortunadamente, puede apagar la resistencia interna desplegable, que también es la configuración utilizada para medir la corriente de fuga mínima informada en la hoja de datos.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

La hoja de datos sugiere una corriente de fuga de 30nA a 3V, por lo que la resistencia interna es del orden de 100MΩ. Si coloca un resistor adicional en línea aquí, no afectará mucho la corriente de fuga, por lo que, en principio, puede omitirse por completo si la inductancia de la conexión desde el interruptor al IC es lo suficientemente baja como para que la tensión no se dispare. .

    
respondido por el Simon Richter
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Apagar el resistor interno de pull-up (o en su caso, el pull-down) es una manera de minimizar el consumo de energía cuando un interruptor permanece activado contra ese resistor.

Sin embargo, por sí solo es poco probable que sea viable.

Lo que debe hacer es apagar la resistencia, luego poner la MCU en suspensión con un intervalo de activación programado en el que se activará, volver a habilitar la resistencia brevemente y verificar si el interruptor todavía está cerrado. Si aún está cerrado, desactive la resistencia de tracción y vuelva a dormir por un tiempo antes de volver a verificar.

También puede querer usar una resistencia externa de valor extremadamente alto para desviar el pin en el caso desconectado, ya que de lo contrario una entrada flotante podría terminar cerca del voltaje del umbral lógico, y causar un grado de disparo de la parte superior y Transistores de entrada más bajos, lo que lleva a un consumo de corriente excesivo.

    
respondido por el Chris Stratton

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