¿Cómo puedo estimar con precisión el consumo de energía de un dispositivo de rastreo GPS?

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Estoy construyendo un dispositivo de rastreo GPS alimentado por energía solar utilizando un Ieik Mini Nano V3.0 Atmega328p Board ( basado en Arduino Nano), Adafruit Fona GSM module , Módulo GPS Ublox . El módulo GPS transmitirá datos de ubicación cada minuto y quiero calcular la capacidad de la batería necesaria para dos días de funcionamiento sin luz solar. Para hacer eso, estoy tratando de obtener una mejor imagen de la cantidad de tiempo que los componentes estarán operando a una cierta corriente especificada antes de comprar los componentes.

Por ejemplo, la hoja de datos / manual del módulo GPS de Ublox dice que en condiciones normales de funcionamiento, la corriente de trabajo es de 40 mA máximo y no especifica una corriente mínima. ¿Esto significa que el módulo GPS consumirá 40 mA las 24 horas del día mientras realiza el seguimiento y la transmisión?

Adafruit Fona dice que dibuja 20-25mA en "espera", 200mA + mientras se ejecuta, y picos de hasta 2A mientras llama / envía / recibe datos. Dado que transmitirá cada minuto, ¿es seguro asumir que consume 25 mA las 24 horas del día? o ¿tengo que tener en cuenta a 200mA + de alguna manera?

En cuanto a la placa del microcontrolador, el Arduino Uno R3 funciona en el mismo rango de voltaje y tiene la misma corriente máxima extraída por cada pin de E / S (40 mA), por lo que confío en este experimento para realizar cálculos de consumo de energía. ¿Es seguro asumir que la placa consume 40 mA (para el módulo GPS) + 25 mA (para el módulo GSM) las 24 horas del día y redondea un poco?

    
pregunta photon

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Todo esto es bastante aproximado, pero se basa en sus números y en algunas experiencias pasadas:

  • 40 mA para el receptor GPS es probablemente una buena figura para comenzar, aunque para la mayoría de los receptores GPS, la corriente máxima se está ejecutando a la tasa de actualización máxima, que parece 5 Hz para ese módulo. Probablemente pueda ahorrar algo de energía configurándola para una velocidad de actualización más lenta, aunque aún desee que la velocidad de actualización sea más alta que la velocidad de transmisión para capturar las velocidades máximas, por ejemplo.

  • Probablemente encontrará que el módulo GSM puede pasar unos cinco segundos en modo de transmisión por minuto o decir 12% de su tiempo a 200 mA, lo que daría un promedio de 24 mA extra. Quizás redondear eso y decir que el módulo GSM tomará 50 mA. Los módulos GSM siempre son un poco más complicados porque también pueden depender de cuántos reintentos se requieren y la potencia de transmisión necesaria para llegar a la estación base.

  • Un problema que veo es que la página que has vinculado dice que al ejecutar un Arduino Uno, la corriente es de 46.5 mA sin carga, el límite de corriente de E / S 0f 40 mA no está relacionado con eso, por lo que necesitas para agregar esa corriente requerida por el propio Arduino. Pero el Nano es más simple y, después de un rápido vistazo al esquema, 20 mA probablemente estaría más cerca de la marca.

Así que estimaría que 40 + 50 + 20 = 115 mA, pero no olvide tener en cuenta cualquier pérdida de conversión si en algún punto de la línea está usando un convertidor de conmutación para la fuente de alimentación. Probablemente sea mejor para un prototipo agregar, por ejemplo, un margen adicional del 50% y luego hacer algunas pruebas reales en el sorteo actual. Si no dispone de muchos equipos de prueba, el uso de una batería de una capacidad bastante conocida le dará una buena idea.

    
respondido por el PeterJ

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