RF Wakeup - Combatiendo el consumo de energía

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Actualmente estoy usando dos nRF24L01 + (transceptores de RF de 2.4 GHz) junto con dos AVR para crear un sistema de entrada sin llave. Mi problema es la vida útil de la batería cuando utilizo una batería CR2032 para alimentar la llave.

La tecla permanecerá en reposo hasta que se reciba una señal de la otra unidad, luego se activará y responderá.

Los módulos de RF tienen un modo de apagado en el que consumen aproximadamente 900 nA, lo que sería ideal. El problema es que cuando el módulo está inactivo, no escuchará ninguna señal y, por lo tanto, no enviará la IRQ necesaria para activar el AVR.

Si pongo el módulo en modo de espera, podría activar la IRQ, pero desafortunadamente consume alrededor de 26 µA, lo cual es demasiado.

¿Hay algún receptor de RF capaz de escuchar un mensaje y enviar un IRQ mientras consume < 10µA? La velocidad de datos realmente no importa, ya que solo se puede utilizar para activar el AVR y dejar que el nRF haga el resto. El rango debe ser de al menos 3 m (9 pies).

¿Quizás alguien tenga algún conocimiento interno de cómo los fabricantes de automóviles han resuelto esto?

    
pregunta Tim

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La respuesta corta es no, no hay tal módulo de radio. Tenga en cuenta también que los dos modos de espera disponibles no pueden recibir nada, simplemente proporcionan un inicio más rápido que el que está disponible en el modo de suspensión.

Para detectar paquetes entrantes, debe estar en modo RX, por lo tanto, un mínimo de 12.6 mA. Claramente no puedes permanecer en ese modo todo el tiempo. Necesitas encuestar periódicamente. Podría despertarse una vez cada dos segundos durante unos pocos milisegundos. El transmisor necesitaría enviar un preámbulo de 2 segundos antes de cada paquete. Incluso entonces la batería no durará mucho tiempo.

Los sistemas de entrada sin llave del automóvil utilizan dos radios separados para superar esto. El primero es un transmisor de radio de muy baja frecuencia (por ejemplo, 145 KHz) integrado en el automóvil que funciona un poco como los sistemas sin contacto NFC / RFID. Cuando el usuario toca la manija de la puerta, el automóvil envía una ráfaga que en realidad alimenta al receptor con la tecla, y por lo tanto, la tecla no necesita alimentar continuamente nada, o al menos puede hacerlo a corrientes ultra bajas. Una vez que se recibe esta señal de activación, el auto y la llave pasan a una radio de banda ISM, generalmente 433MHz, y realizan las comprobaciones de seguridad que necesitan hacer.

Replicar esto a lo largo de 3m será un verdadero tramo. Los sistemas de los automóviles tienen un alcance deliberadamente muy corto, por lo que las personas no pueden robar su automóvil mientras lo llena.

    
respondido por el user
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El sistema de entrada sin llave debe enviar un preámbulo / código en ráfagas regulares, que la tecla despierta y escucha. El módulo de RF de la llave debería estar en modo de apagado la mayor parte del tiempo, junto con el procesador.

Por ejemplo, los sistemas de entrada sin llave envían un 'ping' cada 1 ms, la tecla puede activarse cada 200 ms y escuchar la señal durante 2 ms, y si escucha el ping, responda. Puede jugar con los períodos para obtener la mejor vida útil de la batería y la capacidad de respuesta que desee. Solo con esos números, el período en el que se encuentra la clave ahora se ha reducido al 1%. Haz que se active cada 1000 ms en su lugar y la clave está activada para 0.2%, pero toma al menos 1 segundo para que la clave funcione.

Obviamente, necesitarías usar algún tipo de contador de baja potencia en tu micro, ¿tiene un RTT o RTC de baja potencia? ¿O puede usar el WDT para activarlo, verificar si hay contacto por radio y luego volver a dormir?

    
respondido por el vanadium

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