Geringer Stromverbrauch ein MEMS-Beschleunigungsmesser (Die Accelerometer) unter Verwendung der Batterielebensdauer des Sensors zu erhöhen. Sensor mehr Macht worden, die verschiedenen Funktionen des Embedded-Systems hilft auch den Gesamtenergieverbrauch zu reduzieren. Zum Beispiel, wenn ein Benutzer verwendet nicht die Vorrichtung, die Motion-Sensing-Wake-up-Funktion, so dass das gesamte System bleibt inaktiv. aber es gibt viele andere Möglichkeiten, die Verwendung von MEMS-Beschleunigungsmesser Gesamtenergieverbrauch zu reduzieren.
MEMS-Beschleunigungsmesser-Sensor selbst von Beginn an seiner Wirkungsweise sollte flexibel in Abbildung 1 gezeigt werden wird, wissen wir, dass die Auflösung des Sensors und die Ausgangsdatenrate, zwischen der anderen Seite in Bezug auf den Stromverbrauch sein muss, sowohl Je höher die Auflösung oder Datenrate, ist der Stromverbrauch höher, und umgekehrt Glücklicherweise können einige der Sensoren auf dem Markt nur ausgeschaltet oder im Standby-Modus auf ein paar uA Umgebung, sondern auch in Kraft betrieben werden - Kompromiss. nur wenige Nami Eines Stromverbrauch.
Für eine Reihe von anspruchsvollen Anwendungen kann die Betriebsart des Sensors schnell ausgetauscht werden, nur dann, wenn wirklich nötig, wird die Auflösung und Datenübertragungsraten verbessern. Einige Sensoren sogar automatisch konvertiert Modell sein können. Die Kunden können ihre eigenen Aktivitäten erforderlich unter staatlichem konfigurieren Auflösung und Datentransferrate, und dessen Ausgangszustand anpassen. in diesem Fall der Sensor einen Ruhezustand eintreten wird, wird jedoch die Messdaten, und bei sehr niedriger Datenrate und die Auflösung und andere Einstellbedingungen auftritt weiterhin ( Aktionsereignis), bevor in den Ausgangszustand zurückgeschaltet.
Ein weiteres gutes Design-Prinzip ist die Verwendung von niedrigen Leistungspegeln wegen der niedrigeren Leistungsstufen bedeutet niedrigeren Stromverbrauch. Aus diesem Grunde ist für Anwendungen mit geringer Leistung, 1,8 V Stromversorgung bevorzugt.
In einigen Ausführungen kann der Energiezyklus des Sensors verwendet werden.Die Energieversorgung des Sensors wird nur aktiviert, wenn es zur Messung benötigtwird, ansonsten ist der Sensor ausgeschaltet.Wir können die Energie des Sensors über die Stifte des Mikrokontrollersliefern. Implementierung.Wie in Abbildung 2 gezeigt.Wenn diese Technik angewendet wird, ist es notwendig, das Leistungsbudget korrekt zu berechnen, da der Start jedes Sensors konfiguriert werden muss und warten, bis die Ausgabe bestimmt und die richtigen Daten bereitgestellt werden.
Die meisten MEMS-Beschleunigungssensoren sind digitale Sensoren, was bedeutet, dass sie das gemessene analoge Signal in digitale Daten umwandeln können.Aufgrund des integrierten analogen Signalwandlers, gekoppelt mit einer geringen Empfindlichkeit gegenüber Signalverzerrungen, werden Stücklistenartikel reduziert, Dies stellt jedoch nicht den einzigen Vorteil dar. Der eingebettete Interruptgenerator MEMS-Beschleunigungssensor kann ein Triggersignal erzeugen, wenn eine benutzerdefinierte Parameterbedingung erfüllt ist.Auf diese Weise wird die Bewegungserfassungs-Weckfunktion verwendet.Der Mikrocontroller (MCU) konfiguriert den Sensor Um einen Wecktrigger zu generieren und in den Schlafmodus mit sehr geringem Stromverbrauch zu gelangen, wird der Sensor ein Interrupt-Signal erzeugen, nachdem die MCU das Signal empfangen hat, wird in einen geeigneten Betriebsmodus gewechselt und dann ist die Verarbeitung gerade erfolgt. Die Situation.
Digitale Sensoren können auch Aufgaben übernehmen, die mit der Bewegungsverarbeitung von Mikrocontrollern zusammenhängen.Mikrocontroller können natürlich dieselben Aufgaben ausführen, aber die Energieeffizienz ist viel geringer - der Stromverbrauch der MCU beträgt einen Milliampere, und der Sensor ist Mikroampere. Die Erkennung von freiem Fall, Einzelpunkt, Doppelklick (Benutzeraktionen wie Mausklicks), Hoch- / Querrichtungserkennung usw. wird durch die interne Logik des Sensors erreicht.Die MCU muss keine Berechnung durchführen, sondern nur auf einen Interrupt-Trigger warten und nur dann, wenn er auftritt Reagieren Sie auf Aktionen.
Digitale Sensoren enthalten häufig konfigurierbare Filter, die zur Messung von Beschleunigungsdaten verwendet werden.Low-Pass-, High-Pass- und sogar Aliasfilter können für die MCU-Vorverarbeitung verwendet werden. Daten und erhöhen die Entladungsumleitung.
Der Datenpuffer, der in den Sensor eingebettet ist, ist meistens vom First-In-First-Out-Typ (FIFO), da er es der MCU ermöglicht, die Frequenz des Lesens von Daten zu reduzieren und so den Stromverbrauch zu reduzieren Spart außerdem Zeit für die Kommunikation mit der seriellen Schnittstelle des Sensors.
Die serielle Kommunikation zwischen Sensoren und Mikrocontrollern erhöht auch den Stromverbrauch.Für Ultra-Low-Power-Anwendungen kann die serielle Kommunikation jedes Mal, wenn ein Mikroampère-Ampere verarbeitet wird, eine erhebliche Auswirkung haben. Die meisten MEMS-Beschleunigungssensoren sind Durch die Serial Peripheral Interface (SPI) und I2C-Schnittstelle für die Kommunikation.SPI-Schnittstelle ist in Bezug auf den Stromverbrauch effizienter, gibt es drei Gründe: Erstens, gibt es keine Leitung auf der Kommunikationsleitung wird zusätzlichen Stromverbrauch verursachen, Die zweite ist, höhere zu unterstützen Datenrate; Drittens wird der Overhead des seriellen Protokolls reduziert.
Unabhängig davon, welche Schnittstelle verwendet wird, können wir die serielle Kommunikation drastisch reduzieren, indem Sie Anwendungen Interrupt-Daten anstelle von Sensorabfragen verwenden lassen, dh fortlaufend neue Datenverfügbarkeitsstatus anfordern. Nachdem der Sensor die Datenmessung und -umwandlung abgeschlossen hat, wird der Datenvorbereitungs-Interrupt automatisch erzeugt und der neue Datensatz wird von der MCU gelesen.Wenn dieser Interrupt aktiviert wird, liest die MCU sofort die Ausgabedaten von dem Sensor durch eine einzelne Leseaktion.
Wie bereits erwähnt, ist die von dem Sensor ausgegebene Datenrate niedrig, was bedeutet, dass der aktuelle Stromverbrauch niedrig ist.Daher kann der sogenannte Einzeldatenumwandlungsmechanismus eine perfekte Übereinstimmungzwischen dem Sensor und den Anwendungsdaten sein, wie in Fig. 3 gezeigt. Unter Verwendung dieses Mechanismus wird entweder ein externes Triggersignal auf dem Sensorpin oder ein Register, das von der MCU unter Verwendung serieller Anweisungen geschrieben wurde, gespeichert.Die so erhaltenen Daten werden in dem Sensor gespeichert.Der Sensor kann auch eine Datenaufbereitung initiieren. Das Unterbrechungssignal informiert die MCU darüber, dass die Datenumwandlung abgeschlossen ist und die Daten nun vom Anwendungsprogramm gelesen werden können.Mit dieser Funktion können Datenraten kleiner als 1 Hz oder ein anderer als der vordefinierte Bereich erreicht werden.
Dieser Artikel behandelt MEMS-Beschleunigungssensor-Funktionen, die für Anwendungen mit geringer Leistungsaufnahme wichtig sind, und wie sie im Systemdesign verwendet werden können: Der neueste LIS2DW12 3-Achsen-MEMS-Beschleunigungssensor von LSI2DW12 nutzt Beschleunigungssensoren als Sensoren Das neue Anwendungsdesign bietet Flexibilität, da es bis zu 1 HE Strom verbraucht, außerdem mehrere Betriebsmodule, eine extrem große Bandbreite an Ausgangsdatenraten, eine reichhaltige Einbettung, eine hohe Temperaturstabilität und verschiedene Verbesserungen wie die digitale Filterung Und FIFO-Puffer: Wir glauben, dass viele Low-Power-Anwendungen die Vorteile des LIS2DW12 genießen können.Dieser Sensor bietet Anwendern Vorteile, insbesondere in den folgenden Bereichen: Bewegungserkennung und Benutzeroberfläche, Handheld-Smart-Energiesparfunktionen , Überwachung der elektrischen Bewegung und Erfassung der Auswirkungserkennung für drahtlose Sensorknoten.