реклама на сайте
подробности

 
 
6 страниц V   1 2 3 > »   
Reply to this topicStart new topic
> создать прототип автономного датчика для умного дома, маломощный автономный беспроводной (2,4ГГц) датчик и контроллер
Forumer
сообщение Feb 1 2015, 23:32
Сообщение #1


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 22
Регистрация: 1-02-15
Из: РФ, европейская её часть
Пользователь №: 84 886



Хочу получить несколько рабочих прототипов для обкатки идеи.

Идея реализации уже практически выкристаллизовалась, на чём и как делать, но предпочитаю доверить профессионалам.

Срок - два месяца, полагаю, готов потратить на работу профи от 20 до 40 тыс. рублей.

Есть устройство с портом UART и портом: 4 аналоговых/цифровых, 4 цифровых. У аналоговых АЦП 12 разрядов, от 0 до 1,2 В.

Нужно сделать два устройства, которые будут опрашиваться этим устройством. Одно - контроллер, подключается непосредственно к устройству, второе - через радиоканал: автономный регистратор; он будет стоять где-то в глубине квартиры, отзываясь на запрос устройства.

1. Автономный регистратор импульсов, в составе которого:
  • часы реального времени,
  • двухканальный регистратор импульсов, достаточно 4 десятичных разряда, с хранением почасовой информации на несколько суток,
  • приемопередатчик 2,4 ГГц,
  • литиевая батарейка типа CR123 (ожидается, что ёмкости батареи 1 Аh должно хватить на работу устройства в течении 5-6 лет в при условии передачи одного пакета 2-3 раза в сутки)


выполняемые регистратором процедуры:
при включении питания или кнопкой - простейшая инициализация: установление связи и привязка к контроллеру.
синхронизация часов по сигналу.
сбор импульсов, запись каждый час.
по запросу с модема - передача текущих значений счетчика, почасового списка, синхронизация суточного таймера.

2. Контроллер, в составе которого:
  • часы реального времени, синхронизация по сигналу.
  • одноканальный регистратор импульсов, 4 десятичных разряда (запись в накопитель),
  • накопитель данных для хранения почасовой информации на несколько суток, с резервным питанием от таблетки типа CR2032
  • приемопередатчик 2,4 ГГц,
  • маломощный блок питания 220AC - 3,6DC, 200мВт
  • преобразователь интерфейса RS485 в 3-хвольтовый UART

Контроллер должен по расписанию собирать данные с RS485, регистратора, приемопередатчика, и хранить в памяти, по запросу с модема опрашивать текущие показания и передавать на порт UART их и весь накопленный архив.


Есть подобные готовые решения, но то, с чем мне приходилось работать, меня не устраивает по разным причинам: дорого, громоздко, избыточный функционал, неавтономность, не те частоты, ненадежно etc. Хочу игрушку с моими "хотелками", и максимально дешёвую в производстве.

Приоритеты: низкая себестоимость по комплектующим, надежность приёма в условиях размещения в жилой квартире панельного дома, простота и надежность решения.

Буду благодарен также любым мыслям по теме. Готов оплатить и подсказку готового решения, если подойдёт для моих целей.

Сообщение отредактировал Forumer - Feb 1 2015, 23:35
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Plain
сообщение Feb 2 2015, 03:01
Сообщение #2


Гуру
******

Группа: Участник
Сообщений: 6 776
Регистрация: 5-03-09
Из: Москва
Пользователь №: 45 710



"3-вольтовый UART" не является внешним интерфейсом, в общем случае в первую секунду работы накроются обе коробки, попытавшиеся это оспорить.

Обмен по UART по неизвестному протоколу — зачем перечислены другие интерфейсы и куда их приткнуть — не указано.

Сбор посредством RS-485 неизвестно чего, в неизвестном количестве и тоже по неизвестному протоколу.

Что за импульсы, их источники, их количество — не указано.

Регистратор и приёмопередатчик сперва одно и то же, а в другом предложении — уже два разных.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
jcxz
сообщение Feb 2 2015, 04:21
Сообщение #3


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 5 228
Регистрация: 3-07-08
Из: Омск
Пользователь №: 38 713



Цитата(Forumer @ Feb 2 2015, 05:32) *
Срок - два месяца, полагаю, готов потратить на работу профи от 20 до 40 тыс. рублей.

Вы считаете, что "профи" работают за 10-20тыр в месяц?? На уровне технички....
С таким подходом без вариантов - разрабатывайте сами. Тут можете только советы получить. Бесплатные.

Цитата(Forumer @ Feb 2 2015, 05:32) *
Нужно сделать два устройства, которые будут опрашиваться этим устройством. Одно - контроллер, подключается непосредственно к устройству, второе - через радиоканал: автономный регистратор; он будет стоять где-то в глубине квартиры, отзываясь на запрос устройства.
...
[*] литиевая батарейка типа CR123 (ожидается, что ёмкости батареи 1 Аh должно хватить на работу устройства в течении 5-6 лет в при условии передачи одного пакета 2-3 раза в сутки)
[/list]

Вряд-ли реализуемо технически. Или Вам надо сперва детально продумать алгоритм работы всеё системы.
Даже используя самый экономичный nRF24L01+, чтобы добиться такого потребления, нельзя его использовать в режиме непрерывного приёма.
Тут два варианта:
1. Использовать батарейный контроллер только на передачу и никаких "отзываний на запрос" от головного контроллера.
2. Каким-то способом обходить (тоже 2 варианта):
a) головной всё время шлёт в эфир запросы (каждые неск. мсек), батарейный просыпается, включает "приём" на неск. мсек, если поймал в приёмном окне запрос - отвечает на него; просыпается не чаще чем раз в неск. минут.
б) батарейный просыпается, передаёт пакет, переходит на приём на неск. мсек, головной за это время должен успеть обнаружить и принять пакет и передать запрос, если таковой имеется в очереди.

В любом случае время сна батарейного должно быть несравнимо больше времени активного приёма/передачи.
Также думаю Вам следует заменить в головном контроллере память с батарейкой на одно из:
FRAM / SPI-flash / SD-карта.

Отреагировал на Ваше письмо единственно только по той причине, что сам сейчас делаю что-то подобное и обдумывал разные варианты реализации.
Точнее уже сделал и уже работает. Только у меня батарейное устройство не принимает никаких запросов от центра, а только периодически отправляет в эфир пакеты.
Батарейное устройство реализовал на отладке MSP430FR5739. В устройстве nRF24L01+ + BMP180(датчик давления/температуры с aliexpress) + измерение напряжения батарейки встроенным АЦП MSP430FR5739. Возможно позже добавлю ещё датчик влажности до кучи. Подумывал также о записи журнала измерений во FRAM (благо она встроенная), но пока отказался из-за необходимости ведения точного времени на батарейном контроллере и его синхронизации.
Потребление:
отладка = 7.2мкА
nRF = 2.6мкА
BMP = 6.5мкА
всё = 16.2мкА (иногда - до 16.8мкА).
Батарейку использую XENO XL-060F (2.4Ah номинал, но на токе 60мкА ёмкость == 2Ah). По расчётам, (при периодичности отправки данных порядка 15минут, время активной работы контроллера == ~38мсек), время работы получается до 13лет.

Примерно так как-то.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
lsc
сообщение Feb 2 2015, 07:20
Сообщение #4


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 313
Регистрация: 15-06-06
Пользователь №: 18 076



Цитата(Forumer @ Feb 2 2015, 02:32) *
Хочу получить несколько рабочих прототипов для обкатки идеи.
Буду благодарен также любым мыслям по теме. Готов оплатить и подсказку готового решения, если подойдёт для моих целей.

Сделаю, все будет хорошо работать, но нужно согласовать много деталей + бюджет нужно на 10-й порядок увеличить. Если интересно - могу заняться в начале марта. http://eman.ucoz.ru/


--------------------
Проектирование аналогово-цифровых устройств. Качественно и всегда точно в срок.
http://eman.ucoz.ru/
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Forumer
сообщение Feb 2 2015, 08:54
Сообщение #5


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 22
Регистрация: 1-02-15
Из: РФ, европейская её часть
Пользователь №: 84 886



Цитата(lsc @ Feb 2 2015, 10:20) *
Сделаю, все будет хорошо работать, но нужно согласовать много деталей + бюджет нужно на 10-й порядок увеличить. Если интересно - могу заняться в начале марта. http://eman.ucoz.ru/

посредники мне не нужны, даже разговаривать не буду

Цитата(jcxz @ Feb 2 2015, 07:21) *
Вы считаете, что "профи" работают за 10-20тыр в месяц?? На уровне технички....

не вижу линейной зависимости бюджета от срока реализации. Она, скорее, обратно пропорциональна, для сдельной работы.
Цитата(jcxz @ Feb 2 2015, 07:21) *
Вряд-ли реализуемо технически. Или Вам надо сперва детально продумать алгоритм работы всеё системы.
Даже используя самый экономичный nRF24L01+, чтобы добиться такого потребления, нельзя его использовать в режиме непрерывного приёма.

мне не нужно 15 лет, достаточно 5. но в постоянном режиме приёма.

Цитата(jcxz @ Feb 2 2015, 07:21) *
Также думаю Вам следует заменить в головном контроллере память с батарейкой на одно из:
FRAM / SPI-flash / SD-карта.

согласен
Цитата(jcxz @ Feb 2 2015, 07:21) *
Отреагировал на Ваше письмо единственно только по той причине, что сам сейчас делаю что-то подобное и обдумывал разные варианты реализации.


Именно поэтому я и обратился на форум. Задачка-то почти типовая, и сама по себе интересная.

Go to the top of the page
 
+Quote Post
lsc
сообщение Feb 2 2015, 09:09
Сообщение #6


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 313
Регистрация: 15-06-06
Пользователь №: 18 076



Цитата(Forumer @ Feb 2 2015, 11:54) *
посредники мне не нужны, даже разговаривать не буду

Все без посредников, офис-планктона и пр. издержек


--------------------
Проектирование аналогово-цифровых устройств. Качественно и всегда точно в срок.
http://eman.ucoz.ru/
Go to the top of the page
 
+Quote Post
jcxz
сообщение Feb 2 2015, 09:30
Сообщение #7


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 5 228
Регистрация: 3-07-08
Из: Омск
Пользователь №: 38 713



Цитата(Forumer @ Feb 2 2015, 14:54) *
мне не нужно 15 лет, достаточно 5. но в постоянном режиме приёма.

Имхо - не получите такое с данной батарейкой. Читайте даташиты.
У того-же nRF потребление в RX - более 10мА, а это считается хороший малопотребляющий чип.
Конечно всякие ZigBee в режиме конечной точки, которые не непрерывно принимают, а периодически просыпаясь, опрашивают ближайшего роутера, может в среднем будут меньше кушать, но всё равно слишком много. Имхо.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
POLL
сообщение Feb 2 2015, 09:40
Сообщение #8


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 300
Регистрация: 11-06-11
Пользователь №: 65 640



Цитата
Хочу игрушку с моими "хотелками"

Игрушка с вашими хотелками будет стоить гораздо дороже.
Спроектировать схему, топологию платы, заказать прототип ПП, закупить комплектующие, произвести монтаж, написание ПО, тестирование. Ваш бюджет даже по себестоимости на изготовление не прокатит, не говоря уже о проектировании и ПО.

Поэтому:
1) Либо увеличиваете бюджет
2) Либо берете готовые контроллеры и вперед.
Такой или такой или прочие, поиск в помощь.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
jcxz
сообщение Feb 2 2015, 10:01
Сообщение #9


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 5 228
Регистрация: 3-07-08
Из: Омск
Пользователь №: 38 713



Цитата(POLL @ Feb 2 2015, 15:40) *
1) Либо увеличиваете бюджет
2) Либо берете готовые контроллеры и вперед.

3) либо всё самостоятельно wink.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
_3m
сообщение Feb 2 2015, 10:36
Сообщение #10


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 745
Регистрация: 28-12-06
Пользователь №: 23 960



Цитата(Forumer @ Feb 2 2015, 11:54) *
мне не нужно 15 лет, достаточно 5. но в постоянном режиме приёма.

Прэлэстно!
Как вам правильно указали хороший чип в режиме непрерывного приема кушает 10мА (это хороший, плохой больше).
Считаем:
Потребление за сутки = 0,01A * 24h = 0.24A*h
Потребление за год = 0,24 * 365 = 87.6A*h
Потребление за требуемые 5 лет = 438A*h
Решение задачи элементарное: ставим батарейку на 438 амперчасов (тележку для перевозки "батарейки" предоставляет заказчик)
lol.gif


Цитата
Именно поэтому я и обратился на форум. Задачка-то почти типовая, и сама по себе интересная.

Вот и решайте.
Сами.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Forumer
сообщение Feb 2 2015, 11:05
Сообщение #11


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 22
Регистрация: 1-02-15
Из: РФ, европейская её часть
Пользователь №: 84 886



Цитата(_3m @ Feb 2 2015, 13:36) *
Прэлэстно!
Как вам правильно указали хороший чип в режиме непрерывного приема кушает 10мА (это хороший, плохой больше).
Считаем:
Потребление за сутки = 0,01A * 24h = 0.24A*h
Потребление за год = 0,24 * 365 = 87.6A*h
Потребление за требуемые 5 лет = 438A*h
Решение задачи элементарное: ставим батарейку на 438 амперчасов (тележку для перевозки "батарейки" предоставляет заказчик)
lol.gif

Вот и решайте.
Сами.

где Вы увидели 0,01А потребление? 10мкА - 25 мкА
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Aner
сообщение Feb 2 2015, 11:11
Сообщение #12


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 869
Регистрация: 28-02-08
Из: СПБ
Пользователь №: 35 463



Вы нашли где-то чип, модуль который в режиме непрерывного приема кушает ~10...25мкА? ( Не слип) Покажи!
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AlexandrY
сообщение Feb 2 2015, 11:14
Сообщение #13


Ally
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 6 232
Регистрация: 19-01-05
Пользователь №: 2 050



Цитата(Forumer @ Feb 2 2015, 13:05) *
где Вы увидели 0,01А потребление? 10мкА-25 мкА


Да не переживайте так.
Прилепите солнечную панельку и ваши контроллеры будут работать вечно. wink.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Aner
сообщение Feb 2 2015, 11:17
Сообщение #14


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 869
Регистрация: 28-02-08
Из: СПБ
Пользователь №: 35 463



QUOTE (AlexandrY @ Feb 2 2015, 15:14) *
Да не переживайте так.
Прилепите солнечную панельку и ваши контроллеры будут работать вечно. wink.gif

... особенно в условиях полярной зимы, когда полгода нет солнца.
И потом эти, старой технологии, не так интересны, с ~15% кпд должны стоить уже меньше одного зеленого. Да и на 5 лет их при сильном солнце тоже не хватит.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Forumer
сообщение Feb 2 2015, 11:18
Сообщение #15


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 22
Регистрация: 1-02-15
Из: РФ, европейская её часть
Пользователь №: 84 886



Цитата(Aner @ Feb 2 2015, 14:11) *
Вы нашли где-то чип, модуль который в режиме непрерывного приема кушает ~10...25мкА? ( Не слип) Покажи!

nRF24L01 в режиме постоянного приёма слишком прожорлив, а скорость передачи не важна. вариантов несколько: другой чип или алгоритм пробуждения по часам, в определенные промежеутки. Второй вариант мне не нравится.
Можно любой другой диаппазон, не требующий лицензирования частот. 433, 866 etc

Либо отказаться от режима ожидания: отправлять каждые полчаса короткий пакет, и получать подтверждение и синхронизацию часов.

Сообщение отредактировал Forumer - Feb 2 2015, 11:22
Go to the top of the page
 
+Quote Post

6 страниц V   1 2 3 > » 
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 2nd August 2025 - 18:51
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01503 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016