selección de MCU para desarrollar un monitor de bebé

1

Estoy desarrollando un proyecto que involucra un dispositivo (estacionario, conectado a la red eléctrica) que realiza cálculos y procesamientos simples, y luego envía una alarma (un mensaje simple para activar un motor de vibración) a uno o más dispositivos usados como brazaletes .

Comencé a desarrollar con un SoC CC2530 de Texas Instruments (2.4GHz, 802.15.4), pero me enfrento a algunos problemas, principalmente relacionados con el rango de comunicación, que es, debido a una potencia de salida relativamente baja (4.5dBm). en max), muy corto. Los dispositivos deben funcionar dentro de un entorno doméstico, pero no sé cuánta potencia de TX necesitaría en tal situación.

Dado que la comunicación de RF es bastante simple, ¿es bueno desarrollar un sistema de este tipo utilizando 2.4GHz y un protocolo como SimpliciTI o incluso ZigBee?

¿Cuáles serían otras formas de diseñar un sistema con estas especificaciones? (Comunicación muy simple, largo alcance interior)

Estaba pensando en la banda de 900MHz, que se supone que tiene un mayor alcance, ya que la velocidad de comunicación no es crucial para mí.

¿Alguna idea para una solución práctica?

Gracias,

    
pregunta gustavsl

1 respuesta

1

Cuando una antena "simple" transmite potencia, esa potencia tiende a extenderse en la mayoría y se vuelve "más delgada" a medida que aumenta la distancia desde la antena de transmisión. Al "adelgazar" me refiero a que si pudiera capturar y medir toda la potencia que pasa a través de un "plato" cuadrado de 1 metro cuadrado, se encontrará con que la potencia se reduce con la distancia al cuadrado. Esta es la teoría básica detrás de la "pérdida de enlace" y la capacidad para formular el número de dBs de pérdida entre la antena de transmisión y la antena receptora. Por supuesto, es más complejo que esto en una casa o desde una estación base a un teléfono celular, pero el principio le ayudará a comprender la importancia de la frecuencia de transmisión.

Pérdida de enlace (dB) = 32.5 + 20 \ $ log_ {10} \ $ (F) + 20 \ $ log_ {10} \ $ (d)

donde F es MHz y d es la distancia entre las dos antenas (kilómetros).

A 2,5 GHz y a una distancia de 100 metros (0,1 km), la pérdida es de 32.5 dB + 68 dB - 20 dB = 80.5 dB.

Si su transmisor estuviera funcionando a 1 GHz, la pérdida del enlace sería de 72.5 dB. Si funciona a 434 MHz (un estándar común del Reino Unido), la pérdida de enlace sería de 65.2 dB.

Todas estas frecuencias están bien para atravesar una casa (y los diversos obstáculos presentados), así que tiendo a ir por la frecuencia más baja si está disponible para usar en su país.

Al final del receptor, cuanto menor sea la velocidad de datos, más sensible será el receptor. Una fórmula bien conocida que predice la cantidad de potencia que necesita un receptor es la siguiente: -

La potencia requerida en dBm es -154dBm + 10 \ $ log_ {10} \ $ (velocidad de datos) dBm

A 100 kbpsec, la potencia necesaria es de -104dBm, pero a 1 kbpsec esto mejora a -124 dBm.

Por lo tanto, elegir el índice de datos más bajo posible con la frecuencia de transmisión más baja disponible es un buen punto de partida. Si usó 2.5 GHz y 100 kbpsec, el receptor necesita 35.3 dB más de potencia para ser transmitido en comparación con 434 MHz y 1 kbpsec (todas las demás cosas son iguales).

¿Qué pasa con el CC2530? Normalmente se especifica que necesita -97 dBm y esto es probable porque funciona a 250 kbpsec, así que me pregunto: ¿necesito un transceptor o puedo conformarme con un transmisor / emisor y un receptor / brazalete (complejidad a la mitad) . Busqué en Google 433,92MHz receptores y este uno solo necesita -109 dBm a 2,5 kbpsec y toma corriente de la fuente de alimentación de 3 mA. Esto es mucho menos que los 20+ mA que necesita el CC2530 y, lo que es más importante, si el receptor del brazalete tiene que durar mucho tiempo con la batería, también debería pensar en esto.

Estaría considerando agregar una MCU de muy bajo consumo a este tipo de receptor y despertarlo cada diez segundos para que el "éter" del éter pueda ver si hay una posible transmisión del transmisor.

    
respondido por el Andy aka

Lea otras preguntas en las etiquetas