Верны ли мои теоретические энергопотребления этого авр?

После того, как меня вдохновил простой темновой сигнал на основе ATMEGA 168 , теоретический срок службы которого составляет 3 года для батарей, использующих спящий режим, я решил сделать что-то похожее на мое собственное (будильник, использующий осциллятор для почти точной точности, а не светлый)

Моя путаница заключается в том, как рассчитывается срок службы батареи (см. Раздел «Расчет времени автономной работы»), поэтому я решил сделать свой собственный расчет.

AVR, очевидно, при 1,8 В в режиме пониженного энергопотребления потребляет 0,1 мкА. В активном режиме 250 мкА с учетом внешнего генератора 1 МГц (таблица данных здесь ).

Теперь несколько (идеально может быть) батарейки АА будут иметь 1200 мАч, поэтому

1200 / 0.001 / 24 / 365 = ~137 years standby life time
1200 / 0.250 / 24 / 365 = ~0.5 years active life time

Предполагая, что мой пьезо-зуммер + резистор серии 10 кОм потребляет всего 5 мА, я мог бы усреднить текущее использование по часам

5mA * 10 (second alarm)? / 6 (intervals of 10) / 60 (in to hours) = ~0.138mAh
0.250mA (active current) * 10 / 6 / 60 = ~0.00694 mAh

Конечным результатом является (игнорирование того, что активное энергопотребление перекрывает состояние выключенного питания).

1200 / (0.001 + 0.138 + 0.00694) / 24 / 365 = 0.9 years 

Можете ли вы предложить основные недостатки в этом? Какой будет метод для расчета всего этого потребления тока с течением времени, особенно когда батареи используют mAh, а не Wh, а в техническом описании указано только «xx uA @ 1.8v» (а не ~ 4.5VI, который я использую). Есть ли более простой способ рассчитать энергопотребление, когда я использую энергию только в определенные периоды (а не мои расчеты «в среднем за час»)?

Кажется, я ударил стену в теоретической части личного проекта. Меня просто интересует, как долго он может работать, если я спроектирую его как можно проще.

Вы очень близки Средняя мощность - это очень точный способ сделать это, учитывая, что вы не тянете такой сильный ток, что эффективная емкость батареи колеблется.

Аккумуляторы, батареи и другие аккумуляторы

Литиевые батареи обладают одними из лучших характеристик для саморазряда, и мой опыт подтверждает это. Я думаю, что в университете аккумуляторов есть отличный сайт, на котором можно обсудить различные характеристики аккумуляторов, и я часто указываю там людям, чтобы они узнали об аккумуляторах, когда они начинают с ними работать. Если вы хотите сравнить скорость разряда батареи, у них есть целая статья, обсуждающая явления .

Это немного примерно так, но я всегда пытаюсь сделать это, когда вы измеряете напряжение батареи, вам нужно держать его под нагрузкой. Это зависит от химии, но это имеет первостепенное значение в литии. У меня был сотрудник, который помещал плохие ячейки монет в наши устройства и использовал их, потому что ячейки монет показывали почти полное напряжение без нагрузки. Под нагрузкой любого количества (приблизительно 10 кОм. 2 мА) они были совершенно мертвыми.

Ваш Микроконтроллер и Вы

Поскольку вы имеете дело с использованием листа производителя по току утечки, есть также много разных проблем, с которыми вам придется столкнуться, чтобы придерживаться тех спецификаций, о которых, вероятно, тоже стоит подумать. Самое большое, что я видел, это плавающий вход. Многие инженеры оставляют неиспользованные контакты в качестве входных данных, думая: «Эй, какой вред это может принести?» Совсем немного, если вы говорите о микроампер. Плавающий вход будет постоянно менять свое состояние транзисторов, а флуктуации приводят к разнице в потребляемой мощности. Когда-то у нас был сокращенный срок службы продукта, потому что у нас была ошибка, из-за которой два контакта оставались плавающими, в результате чего наш резервный ток более чем удвоился на нашем MSP430. Вам нужно вывести все свои контакты на вывод и позволить им удерживать состояние.

Это легко пропустить при выполнении таких вычислений, как время пробуждения. Кажется, я помню, что у нашего MSP430 время пробуждения было незначительным, если вы делали это очень часто. Он также имел больший импульс мощности на мгновение, когда он подключился к сети. Наша маленькая ОСРВ, работавшая в режиме реального времени, должна была попытаться принять это во внимание, и если остановка была менее X миллисекунд, мы пропустили ее с помощью NOP и сэкономили немного энергии.

Если вы смотрите на продукт с очень долгим сроком службы, вам понадобится специальное покрытие . Масла в вашей коже не проблема сразу, но со временем они образуют на вашей доске слегка проводящий материал. Конформное покрытие защищает вашу доску от этой небольшой текущей стороны всасывания.

Прочитайте все заметки приложения о работе с низким энергопотреблением, возможно, в них рассматриваются такие вопросы, как выводы, которые необходимо сохранить в качестве вывода, и многие другие важные и полезные факты.

И последнее, но не менее важное: не позволяйте себе расслабиться только потому, что вы прочитали примечания к приложению, и, кажется, все хорошо после недели работы с вашим продуктом, вы должны делать, как говорит Клабаккио, вы должны измерить и убедиться. Вы отлаживаете свой код нормально, это его часть, вам нужно выяснить, допустили ли вы ошибку, из-за которой ваш ток холостого хода был мАс вместо uA, или даже просто, если вы сделали то, что мы сделали, и пин-код зависает при аварии , Убедитесь, что вы используете буферизованные измерения, когда делаете это, если у вас большая утечка на вашем устройстве, беря данные, которые вы можете сделать из мухи слона при тестировании. Кроме того, никогда не забывайте о подтягиваниях, они маленькие свиньи, если вы не будете осторожны.

Теория кажется верной, я бы просто дал вам подсказку: при разработке схем с очень низким рабочим циклом (время работы устройства) обычно нужно знать энергопотребление в спящем режиме (и это то, что вы сделали, но я бы предложил измерить его когда-то построенный, как я только что обнаружил, насколько проект влияет на утечку энергии.

Затем, но это не требует той же точности, что и большие токи, вы должны попытаться измерить энергию, потребляемую устройством во время его активного состояния. Вы можете сделать это также с макетом, так как вам нужна мера среднего потребляемого тока и времени, в течение которого устройство включено (~ 10 с).

Тогда вы можете суммировать свои энергии (или Ах, как хотите), не заботясь о перекрывающемся времени.

Но, исходя из результатов такого рода измерений, не слишком полагайтесь на значения, указанные в техническом паспорте, и попробуйте, если ваш дизайн способен гарантировать это значение; например, вы бы точно проверили все выходные контакты вашего микроконтроллера, чтобы избежать нежелательной утечки из-за интерфейсов DIO, и, возможно, вам придется работать также с областями питания самого микроконтроллера. Удачи!