Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Выбор микроконтроллера для автономной системы
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Микроконтроллеры (MCs) > Все остальные микроконтроллеры
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
Цитата(Artemij14 @ Sep 6 2013, 00:09) *
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).
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
Цитата(aaarrr @ Sep 6 2013, 01:05) *
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
Цитата(Artemij14 @ Sep 6 2013, 06:09) *
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
Цитата(barabek @ Sep 6 2013, 03:39) *
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
Цитата(Artemij14 @ Sep 5 2013, 16:09) *
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
Цитата(A. Fig Lee @ Sep 6 2013, 16:28) *
"куда нибудь записывать".
А читать вы их потом както будете?
Сразу и об этом тоже думайте.


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

Цитата(toweroff @ Sep 6 2013, 00:41) *
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

Цитата(Егоров @ Sep 6 2013, 03:31) *
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)
Егоров
Цитата(Artemij14 @ Sep 7 2013, 16:35) *
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
Цитата(Artemij14 @ Sep 7 2013, 17:35) *
Резкие изменения отслеживать. Хотя можно конечно и реже.

Тут ведь напрашивается оптимизация: записывать только в том случае, если изменение превысило некий порог.
iosifk
Цитата(aaarrr @ Sep 6 2013, 01:05) *
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).
aaarrr
Цитата(Егоров @ Sep 7 2013, 21:45) *
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.


Цитата(scifi @ Sep 7 2013, 22:22) *
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
Цитата(Егоров @ Sep 7 2013, 21:45) *
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.

Цитата(iosifk @ Sep 7 2013, 22:31) *
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!
Lagman
Цитата(iosifk @ Sep 7 2013, 22:31) *
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
Цитата(controller_m30 @ Sep 7 2013, 23:27) *
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).

Цитата(controller_m30 @ Sep 7 2013, 23:27) *
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.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.