Après avoir été inspiré par une simple alarme d'obscurité basée sur ATMEGA 168 qui a une durée de vie théorique de 3 ans sur des batteries utilisant le mode veille, j'avais décidé de créer quelque chose de similaire (une alarme de réveil, utilisant l'oscillateur pour une précision à peu près correcte plutôt que lumière)
Ma confusion est dans la façon dont la durée de vie de la batterie est calculée (voir la section "Calcul de la durée de vie de la batterie") alors j'avais décidé de faire mon propre calcul.
L'AVR apparemment à 1,8 V en mode hors tension consomme 0,1 µA. En mode actif, 250µA en supposant un oscillateur externe de 1 MHz ( fiche technique ici ).
Maintenant, quelques piles AA (idéales peut-être) auraient 1200 mAh, donc
1200 / 0.001 / 24 / 365 = ~137 years standby life time
1200 / 0.250 / 24 / 365 = ~0.5 years active life time
En supposant que mon buzzer piézoélectrique + une résistance de la série 10k car il faut 5 mA au total, je pourrais peut-être faire la moyenne de l'utilisation actuelle par heure
5mA * 10 (second alarm)? / 6 (intervals of 10) / 60 (in to hours) = ~0.138mAh
0.250mA (active current) * 10 / 6 / 60 = ~0.00694 mAh
Le résultat final étant (en ignorant que la consommation d'énergie active chevauche l'état hors tension).
1200 / (0.001 + 0.138 + 0.00694) / 24 / 365 = 0.9 years Pouvez-vous suggérer des défauts majeurs à ce sujet? Quelle serait une méthode pour calculer toute cette consommation de courant au fil du temps, en particulier lorsque les batteries utilisent mAh plutôt que Wh, et la fiche technique ne spécifie que "xx uA @ 1,8 v" (et non ~ 4,5 VI que j'utilise). Existe-t-il un moyen plus simple de calculer la consommation d'énergie lorsque les choses ne consomment de l'énergie qu'à certaines périodes (plutôt que mon calcul de "moyenne par heure") que j'ai fait?
Il me semble avoir heurté un mur du côté théorique du projet personnel. Cela m'intéresse juste combien de temps il peut fonctionner si je le conçois aussi simple que possible.
Réponses:
Tu es très proche. La puissance moyenne est un moyen très précis de le faire étant donné que vous ne tirez pas un courant si élevé que la capacité effective de la batterie fluctue.
Batteries, batteries et autres batteries
Il y a un terme très important, c'est le taux d'autodécharge de la batterie. Cela dépend de la chimie, mais disons que vous obtenez un hydrure de nickel-métal. Le taux d'autodécharge est de "20% ou plus au cours des 24 premières heures, plus 4% par jour par la suite" s'il ne s'agit pas d'un faible taux d'autodécharge NiMH , qui se décharge toujours autour de 25% environ par an.Les batteries au lithium ont certaines des meilleures caractéristiques pour le taux d'autodécharge et mon expérience confirme ce fait. Je pense que l'université de la batterie a un excellent site pour discuter de nombreuses caractéristiques différentes de la batterie et je dirige souvent les gens là-bas pour en savoir plus sur les batteries lorsqu'ils commencent à travailler avec eux. Si vous voulez comparer les taux de décharge de la batterie, ils ont un article complet sur les phénomènes .
C'est un peu près du point, mais j'essaie toujours de le faire, lorsque vous mesurez la tension de la batterie, vous devez l'avoir sous charge. Cela varie avec la chimie, mais c'est primordial dans les lithiums. J'avais un collègue qui plaçait de mauvaises piles bouton dans nos appareils et les utilisait parce que les piles bouton montraient une tension presque complète sans charge. Sous une charge de n'importe quelle quantité (10kohm aprox .2mA), ils étaient morts à plat.
Votre microcontrôleur et vous
Comme vous avez affaire à l'utilisation de la fiche du fabricant sur le courant de fuite, il y a aussi de nombreux problèmes différents que vous devrez traiter pour respecter ces spécifications qui sont probablement également à prendre en compte. Le plus gros que j'ai vu est une entrée flottante. De nombreux ingénieurs laisseront des broches inutilisées comme entrées en pensant: "Hé, quel mal cela peut-il faire?" Un peu si vous parlez de microampères. Une entrée flottante verra ses transistors changer constamment d'état et les fluctuations provoquent une différence de consommation d'énergie. Une fois, nous avons eu une durée de vie réduite dans un produit, car nous avons eu une erreur qui a laissé 2 broches flottantes, ce qui a fait que notre courant de veille a plus que doublé sur notre MSP430. Vous devez piloter toutes vos broches en sortie et les laisser tenir un état.
Il est facile de rater lors de ces calculs des choses comme le temps de réveil. Il me semble que notre MSP430 a eu un temps de réveil non négligeable si vous le faisiez très souvent. Il a également eu une impulsion de puissance plus importante pendant un instant lors de sa mise en ligne. Notre petit RTOS filé à la maison devait essayer de prendre cela en compte et si l'arrêt était inférieur à X millisecondes, nous l'avons ignoré avec des NOP et économisé de l'énergie.
Si vous cherchez un produit à très longue durée de vie, vous allez avoir besoin d'un revêtement conforme . Les huiles dans votre peau ne sont pas un problème immédiat, mais avec le temps, elles forment un matériau légèrement conducteur sur votre planche. Le revêtement conforme protège votre planche de ce petit effet de succion du courant.
Lisez toutes les notes d'application qu'ils ont sur le fonctionnement à faible puissance, cela couvre probablement des problèmes tels que les broches doivent être conservées en sortie et de nombreux autres faits importants et utiles.
Enfin, ne vous laissez pas vous détendre simplement parce que vous avez lu les notes de l'application et que tout semble aller bien après une semaine de fonctionnement de votre produit, vous devez faire comme le dit Clabacchio, vous devez mesurer et vous assurer. Vous déboguez votre code normalement, cela en fait partie, vous devez savoir si vous avez fait une erreur qui fait que votre courant de repos est mA au lieu de uA ou même juste si vous avez fait ce que nous avons fait et qu'une broche flotte en cas d'accident . Assurez-vous d'utiliser des mesures tamponnées lorsque vous faites cela, si vous avez une grosse fuite sur votre appareil en prenant les données, vous pouvez faire une montagne d'une taupinière lors du test. Aussi, n'oubliez jamais les pullups, ce sont de petits cochons de puissance si vous ne faites pas attention.
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La théorie semble correcte, je voudrais juste vous donner un indice: concevoir des circuits avec un cycle de service très faible (le temps que l'appareil fonctionne), il est habituel de connaître la consommation d'énergie en veille (et c'est ce que vous avez fait, mais je suggérerais de mesurez-le une fois construit, car je viens de découvrir à quel point le design influence la fuite de puissance.
Ensuite, mais cela ne nécessite pas la même précision que pour des courants plus importants, vous devriez essayer de mesurer l'énergie consommée par l'appareil pendant son état actif. Vous pouvez le faire également avec la maquette, car ce dont vous avez besoin est une mesure du courant moyen absorbé et de la durée de fonctionnement de l'appareil (~ 10 s).
Ensuite, vous pouvez additionner vos énergies (ou Ah, comme vous le souhaitez), sans vous soucier du temps qui se chevauche.
Mais, venant tout à l'heure d'une mesure de ce type, ne vous fiez pas trop aux valeurs données par la fiche technique et essayez si votre conception est capable de garantir cette valeur; par exemple, vous vérifieriez avec précision toutes les broches de sortie de votre microcontrôleur pour éviter les fuites indésirables dues aux interfaces DIO, et vous devrez peut-être également travailler avec les domaines de puissance du microcontrôleur lui-même. Bonne chance!
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