¿Cómo elegir un microcontrolador de baja potencia?

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Cortex-M0 + de NXP y Freescale afirman que tienen una eficiencia energética líder en el mundo.

TI Wolverine también afirman que reduce el consumo de energía en la mitad y tienen la potencia más baja en memoria, periféricos, en espera y activo.

En alguna aplicación de registro de datos, ¿qué plataforma consume menos? Tengo un sensor de 3 canales con una frecuencia de muestreo de aproximadamente 3200 hz.

    
pregunta pstan

2 respuestas

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MSP430 de TI es bien conocido por su bajo consumo: he usado el MSP430F1101 en una aplicación que incluye el microcontrolador, un regulador de voltaje y un circuito de reinicio, que, con el controlador activo, consumen menos de 5 \ $ \ mu \ $ A típico.

Depende de tus necesidades. Mi controlador no necesitaba alta velocidad, por lo que podía operarlo en un cristal de 32.768 kHz, lo que ahorra mucha energía en comparación con, por ejemplo, 4MHz. Usted dice que tiene una tasa de actualización de 3200Hz, entonces un cristal de 32.768kHz puede ser demasiado lento; solo puedes ejecutar 10 instrucciones por muestra.
El MSP430F1101A se especifica a 160 \ $ \ mu \ $ A a 1MHz y 2.2V. Esta corriente es casi lineal con la frecuencia, por lo que a 100 kHz tendríamos aproximadamente 16 \ $ \ mu \ $ A. Eso es 48 \ $ \ mu \ $ W a 3V. Luego se ejecutará durante 250 días en una celda de moneda CR2430 clasificada en 290mAh. Eso es incluso sin utilizar modos de apagado. Si puede colocar el microcontrolador en el modo de espera 0.7 \ $ \ mu \ $ A la mayor parte del tiempo, puede extenderlo fácilmente a varios años.
Si necesitaría un plan de acción con eso, está el LPV521 , que necesita un valor miserable de 0.4 \ $ \ mu \ $ A. También analicé aquí .

Tenga cuidado con las figuras de Cortex-M0 en el sitio web de ARM. 52 \ $ \ mu \ $ W / MHz y menor es ciertamente espectacular, pero eso es solo el núcleo, un controlador completo necesita más. El LPC1102 , por ejemplo, consume 2mA a 12MHz y 3.3V, eso es 550 \ $ \ mu \ $ W / MHz. Diez veces la cifra de ARM, y casi el doble de lo que necesita el MSP430.
El Wolverine todavía no parece ser un producto real.

Edición 1:

3 \ $ \ times \ $ 3200 bytes / s es mucho para una aplicación independiente de bajo consumo. Rellenarás un 64Mb Flash en menos de 15 minutos. Si sus datos son de 16 bits, menos de 7 minutos. ¿Y qué vas a hacer ahora? Supongo que no tiene conexión con una PC para recopilar los datos, de lo contrario probablemente no necesitaría esa muy baja potencia. Pero si ha terminado en 15 minutos, la potencia baja es un requisito tonto, y mucho menos que Flash necesita mucho más que el microcontrolador.

Edición 2:

¡Ajá, inalámbrico! Eso es nuevo. Esto puede ser un problema mucho más importante que el microcontrolador. Hemos visto que < Se puede lograr 1 mA, pero un transceptor de RF a menudo requerirá de 100 a 150 mW cuando esté activo. Trate de encontrar una solución para esto. Tendrá que apagar el transceptor durante la mayor parte del tiempo, pero puede necesitar algo de tiempo para activarse nuevamente. Incluso con un ciclo de trabajo del 1%, consumirá mucho más que el microcontrolador. ¿Ya tiene especificaciones para el transceptor?

    
respondido por el stevenvh
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En algunas aplicaciones de registro de datos, ¿qué plataforma consume menos?

¿Cuánto dura una pieza de datalogger?

"En algunas aplicaciones de registro de datos que X hace Y" depende tanto de X como de amp; Y.

Debe definir sus requisitos con mayor precisión, y los fabricantes deben proporcionar algunas hojas de datos reales y no solo listas de regalos promocionales de techo. (Pueden estar disponibles, pero parece que tienes que solicitarlos específicamente).

En uno de uso intensivo de datos, probablemente sea el procesador mW / MHz más bajo.

En un modo generalmente de suspensión, puede ser el que tenga el modo de suspensión más bajo + RTC + NMI.

El Wolverine reclama alrededor de 360 nA en modo de espera con RTC en ejecución. Eso es 3.2 mAh / año.
 La celda de la moneda de litio más pequeña disponible probablemente ejecutaría el procesador de manera permanente para la vida útil razonable de la batería. Probablemente podría ejecutar uno de una gran celda estándar de Weston durante 100 años.

El M0 viene en muchos sabores y un buen número de ellos son de baja potencia pero no excepcionalmente baja. Es probable que los M0 del extremo superior tengan más poder de procesamiento que el Wolverine (quizás no) y se basen enteramente en material promocional que parecen reclamar mucho menos uW / Mhz en funcionamiento, pero parece poco probable que logren una mejor corriente de reserva.

    
respondido por el Russell McMahon

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