Выбор микроконтроллера для автономной системы, Требуется выбрать МК для работы от батарейки в течении года при 0-10С Опции

[Artemij14]

Требуется выбрать МК для работы автономно от батарейки в течении года при 0-10С. Необходимо считывать показания термодатчика, барометра, влажности и куда-нибудь записывать с частотой 1раз/минута и куда-нибудь записывать.

Вообщем для меня открыты вопросы:
1) какой микроконтроллер выбрать
2) куда записывать данные, ведь объем получается десятки Мб
3) какой источник энергии использовать, температура среды 0-10 градусов Цельсия

[toweroff]

2) куда записывать данные, ведь объем получается десятки Мб

откуда десятки?

если брать точность даже 16бит/поле, получается 48бит.


Считаем:

(48*60(час)*24(сутки)*31*12)/8 - меньше 4 Мбайт.

AT45DCB004 - и флаг в руки (по теме - Industrial (-40°C to 85°C) )

[rx3apf]

Чем питать - я бы предложил литий-тиониловые батарейки. Куда писать - кроме атмеловских (которые теперь уже вроде и не атмеловские), есть куча сериальных флешаков емкостью до 8...16 (это ширпотреб для всяких роутеров), и даже до 64 мегабайт на кристалл.

Но чтобы и ресурс не пострадал, надо писать страницами, а до этого накапливать в памяти (а если мелкий микроконтроллер, то ему помажет статика типа 23K256, дешево, компактно).

Сообщение отредактировал rx3apf - Sep 5 2013, 21:00

[aaarrr]

ИМХО,
1. Любой, который нравится и подходит по уровню потребления в режиме сна. Будить лучше внешними часами (они ведь все равно нужны, наверное).
2. Писать сначала во внутреннюю RAM, а после накопления достаточного блока данных записывать его во внешнюю флеш.

[toweroff]

Будить лучше внешними часами

а есть смысл? набортные часы по потреблению примерно одинаковы, а лишний корпус с обвязкой в минус с платы

[rx3apf]

Внешние могут и меньше микроампера жрать, что вряд ли достижимо для набортных. Но на общем фоне это все равно копейки (я практически во всех проектах использую "набортные").

[aaarrr]

Да, потребление по сравнению со встроенными отличается в разы, плюс точное время.
Обвязка - один конденсатор и один кварц (а можно и со встроенным взять).
Да и МК по вкусу в этом случае будет проще подобрать.

[Егоров]

Интересно, а на каком таком необитаемом острове погода меняется ежеминутно?
Обычно раз в секунду метеорологи записывают? Кто только это потом читает... Через год.

[barabek]

Требуется выбрать МК для работы автономно от батарейки в течении года при 0-10С. Необходимо считывать показания термодатчика, барометра, влажности и куда-нибудь записывать с частотой 1раз/минута и куда-нибудь записывать.

Я бы выбрал что-нибудь из C8051F93x-C8051F92x. Питание 0,9-3,6 В, с встроенным dc/dc для питания от одной или 2-х батареек, внутренние часики с потреблением Digital Supply Current (Sleep Mode, smaRTClock running)-0.6uA.

[AlexandrY]

Я бы выбрал что-нибудь из C8051F93x-C8051F92x. Питание 0,9-3,6 В, с встроенным dc/dc для питания от одной или 2-х батареек, внутренние часики с потреблением Digital Supply Current (Sleep Mode, smaRTClock running)-0.6uA.

Насколько понимаю, там питание от 0.9 В и Sleep Mode-0.6uA несовместимы. Можно выбрать только что-то одно.

[A. Fig Lee]

Требуется выбрать МК для работы автономно от батарейки в течении года при 0-10С. Необходимо считывать показания термодатчика, барометра, влажности и куда-нибудь записывать с частотой 1раз/минута и куда-нибудь записывать.

Вообщем для меня открыты вопросы:
1) какой микроконтроллер выбрать
2) куда записывать данные, ведь объем получается десятки Мб
3) какой источник энергии использовать, температура среды 0-10 градусов Цельсия

"куда нибудь записывать".
А читать вы их потом както будете?
Сразу и об этом тоже думайте.

[Intel4004]

Аналогичная задача реализована на c8051F352 и M25P80. В качестве источника питания - две обычных батарейки АА и max1674.

[Artemij14]

"куда нибудь записывать".
А читать вы их потом както будете?
Сразу и об этом тоже думайте.

Да, да, это я понимаю, надо подумать, спасибо!

откуда десятки?

если брать точность даже 16бит/поле, получается 48бит.


Считаем:

(48*60(час)*24(сутки)*31*12)/8 - меньше 4 Мбайт.

AT45DCB004 - и флаг в руки (по теме - Industrial (-40°C to 85°C) )

С десятками я переборщил, да и 16 бит вполне хватит

Интересно, а на каком таком необитаемом острове погода меняется ежеминутно?
Обычно раз в секунду метеорологи записывают? Кто только это потом читает... Через год.

Резкие изменения отслеживать. Хотя можно конечно и реже.

Я занимаюсь спелеологией, обычно в пещере бываем раз в год. Нужно измерить микроклимат, посмотреть что там происходит в те сезоны, когда туда невозможно залезть(ну или трудновато)

Сообщение отредактировал Artemij14 - Sep 7 2013, 13:57

[Егоров]

С десятками я переборщил, да и 16 бит вполне хватит
Резкие изменения отслеживать. Хотя можно конечно и реже.

Я занимаюсь спелеологией, обычно в пещере бываем раз в год. Нужно измерить микроклимат, посмотреть что там происходит в те сезоны, когда туда невозможно залезть(ну или трудновато)

Хм. любопытно, я тоже этим занимался. Где-где, а там никаких изменений не бывает даже на протяжении часа.
И вообще резкостей даже в течение года, если есть колодец, а не просто открытая провальная воронка метров 50 диаметром.
Потому - 8 бит максимум, достаточно каждые два-четыре часа и еще уплотнить телеметрический кадр, записывая показания только раз на 64-256 измерений, а остальное - только приращения в 4 бита. Можно и еще уплотнить при желании, отмечая только время, когда параметр изменился на пару дискрет.
Колебания температуры в дальней от входа части всего несколько градусов. Влажность тоже практически постоянна и высока. Иначе, с чего бы сталактиты росли.
Правда, мой опыт - Крым. Но через час после захода солнца на поверхности плато там температура падает на 20 и более градусов, а в шахте - совершенно незаметно. И когда летний крымский полдень и когда снег на поверхности лежит.
Ну и килограмм обычных щелочных батареек туда тоже вполне мыслимо забросить. Это не 120 метров веревки на себе тащить.
Похоже, задача раз в 100 проще, чем обрисована вначале.

[scifi]

Резкие изменения отслеживать. Хотя можно конечно и реже.

Тут ведь напрашивается оптимизация: записывать только в том случае, если изменение превысило некий порог.

[iosifk]

ИМХО,
1. Любой, который нравится и подходит по уровню потребления в режиме сна. Будить лучше внешними часами (они ведь все равно нужны, наверное).
2. Писать сначала во внутреннюю RAM, а после накопления достаточного блока данных записывать его во внешнюю флеш.

Посмотрите у Рамтрона есть серия "компаньон процессора". В нем есть FRAM, точные часы и календарь... Еще у них есть микросхемка, которая пишет события...
А микроконтроллер с микропотреблением есть у Реннесаса (НЕК) и у Енерджи-микро...

[controller_m30]

Мой пример комплектации.
Барометр BMP085 (в нём же и термометр) - пит. 1,8-3,6v; датчик влажности HIH6131 (и здесь есть термометр) - пит. 2,3-5,5v; контроллер MSP430 (любой, чтоб был 1кб RAM) - пит. 1,8-3,6v; флешка AT45DB321D (4 мегабайта хватит на 1 год) - пит. 2,7-3,6v
Всё это потребляет при самом экономном использовании примерно 10 мка в час. За год будет потреблено примерно 100 ма. Ёмкость даже компьютерной батарейки СR2032 равна 200ма, так что хватило бы и её.

Но есть одно "но". Для флешки минимальное напряжение 2,7v, и значит нужно использовать батарею, для которой на протяжении всего времени разряда эти 2,7v будут в пределах нормы. Полным разрядом 1,5v батарейки считается разряд до 1v, а 3v батарейки - до 2v, т.е. падение напряжения на 1/3 от начального. Можно посчитать какое начальное напряжение должно быть у батареи, чтоб конечное было не меньше 3v - это будет 4,5v.

Но зато максимальное напряжение флешки (а также барометра и контроллера) - 3,6v, а у батареи как мы выяснили - 4,5v. Значит нужно ещё ставить понижающий стабилизатор, естественно микропотребляющий (напр. TPS780xxx).

Сообщение отредактировал controller_m30 - Sep 7 2013, 19:55

[aaarrr]

Потому - 8 бит максимум, достаточно каждые два-четыре часа и еще уплотнить телеметрический кадр, записывая показания только раз на 64-256 измерений, а остальное - только приращения в 4 бита. Можно и еще уплотнить при желании, отмечая только время, когда параметр изменился на пару дискрет.

Тут ведь напрашивается оптимизация: записывать только в том случае, если изменение превысило некий порог.

А какой смысл, господа, в этих оптимизациях с учетом текущего уровня развития "печатного дела"? Лишние хлопоты абсолютно.

[Artemij14]

Хм. любопытно, я тоже этим занимался. Где-где, а там никаких изменений не бывает даже на протяжении часа.
И вообще резкостей даже в течение года, если есть колодец, а не просто открытая провальная воронка метров 50 диаметром.
Потому - 8 бит максимум, достаточно каждые два-четыре часа и еще уплотнить телеметрический кадр, записывая показания только раз на 64-256 измерений, а остальное - только приращения в 4 бита. Можно и еще уплотнить при желании, отмечая только время, когда параметр изменился на пару дискрет.
Колебания температуры в дальней от входа части всего несколько градусов. Влажность тоже практически постоянна и высока. Иначе, с чего бы сталактиты росли.
Правда, мой опыт - Крым. Но через час после захода солнца на поверхности плато там температура падает на 20 и более градусов, а в шахте - совершенно незаметно. И когда летний крымский полдень и когда снег на поверхности лежит.
Ну и килограмм обычных щелочных батареек туда тоже вполне мыслимо забросить. Это не 120 метров веревки на себе тащить.
Похоже, задача раз в 100 проще, чем обрисована вначале.

Да в пещере практически постоянная температура и влажность, а давление в принципе будет полностью зависеть от атмосферного. В Крыму тоже был и пещеры по климату не сильно отличаются от кавказских. Но все таки хотелось бы полностью исследовать микроклимат. Например, что происходит весной при активном таянии, если ли резкие изменения. Может в другие времена года что то необычное проявится. Я просто еще боюсь, что батарейки в условиях низкой температуры быстро разрядятся. У меня так было с батарейками в фонаре, от низкой температуры быстро разряжаются, так что все время теперь беру в палатку. Это уж точно, веревка весит значительно больше, и килограмм затащить можно.

Посмотрите у Рамтрона есть серия "компаньон процессора". В нем есть FRAM, точные часы и календарь... Еще у них есть микросхемка, которая пишет события...
А микроконтроллер с микропотреблением есть у Реннесаса (НЕК) и у Енерджи-микро...

Спасибо, посмотрю!

Сообщение отредактировал Artemij14 - Sep 7 2013, 21:07

[Lagman]

Посмотрите у Рамтрона есть серия "компаньон процессора". В нем есть FRAM, точные часы и календарь... Еще у них есть микросхемка, которая пишет события...
А микроконтроллер с микропотреблением есть у Реннесаса (НЕК) и у Енерджи-микро...

Рамтрон сейчас это Cypres, а Energy Micro теперь Silicon Labs.

[Intel4004]

флешка AT45DB321D
Всё это потребляет при самом экономном использовании примерно 10 мка в час.

AT45 - хороша только своими двумя буфферами. Если вам не надо перезаписывать отдельные байты и есть оперативка под буффер страницы - то лучше M25. У М25 лучше и с доставаемостью и с потреблением (особенно при записи страницы).

Но есть одно "но". Для флешки минимальное напряжение 2,7v, и значит нужно использовать батарею, для которой на протяжении всего времени разряда эти 2,7v будут в пределах нормы. Полным разрядом 1,5v батарейки считается разряд до 1v, а 3v батарейки - до 2v, т.е. падение напряжения на 1/3 от начального. Можно посчитать какое начальное напряжение должно быть у батареи, чтоб конечное было не меньше 3v - это будет 4,5v.

Но зато максимальное напряжение флешки (а также барометра и контроллера) - 3,6v, а у батареи как мы выяснили - 4,5v. Значит нужно ещё ставить понижающий стабилизатор, естественно микропотребляющий (напр. TPS780xxx).

Не стоит играться с питанием. Если типовое напряжения для всего (и датчиков, и контроллера, и флешки) - 3.3В, то должно быть именно 3.3В. Иначе никто вам не гарантирует, что датчики намеряют правду, а не погоду в африке.
Итого - или две батарейки (2-3В) и step-up в 3.3В, или 4 батарейки (4-6В) и step-down в 3.3В.
При трех батарейках (3-4.5В) получить 3.3В - проблематично.
Я бы выбрал 4. Две лишних батарейки в год - расходы небольшие, но зато имеем запас. И к тому-же в этом случае в процессе отладки и чтения на комп можно не париться и питать от USB.

Сообщение отредактировал Intel4004 - Sep 7 2013, 23:22