Os sensores de acelerômetro MEMS de baixa potência podem ser usados para aumentar a vida útil da bateria.Os sensores ficam cada vez mais eficientes, e os recursos incorporados também podem ajudar a reduzir o consumo geral de energia do sistema.Por exemplo, quando o usuário não usa Quando o dispositivo está em movimento, a função de ativação do sensor de movimento mantém todo o sistema adormecido.No entanto, existem muitas outras possibilidades.Use acelerômetros MEMS para reduzir o consumo geral de energia.
A partir do próprio sensor do acelerômetro MEMS, o modo de operação deve ser flexível Como mostrado na Figura 1, sabemos que a resolução do sensor e a taxa de dados de saída, comparada com o consumo de corrente do outro lado, deve estar entre os dois O trade-off - quanto maior a resolução ou a taxa de dados, maior o consumo atual e vice-versa.Felizmente, alguns sensores no mercado podem operar com muito pouco microambiente, e também quando a energia é desligada ou no modo de espera. Apenas consuma alguns nanoamps de eletricidade.
Para algumas aplicações exigentes, o modo de operação do sensor pode ser rapidamente substituído, e a resolução e taxa de transferência de dados só serão melhoradas se for realmente necessário. Alguns sensores podem até mesmo alternar automaticamente os modos. O cliente pode configurar o estado ativo A resolução e taxa de transferência de dados, e personalizar as condições para iniciá-lo.Neste momento, o sensor irá parar, mas continuará a medir os dados e prosseguir com taxa de transmissão de dados extremamente baixa e resolução, etc. Eventos de ação) retornam à inicialização.
Outro bom princípio de design é usar níveis baixos de energia, pois níveis de energia mais baixos também significam menor consumo de corrente, e é por isso que a potência de 1,8V é preferida para aplicações de baixa potência.
Em alguns modelos, pode ser usado para o ciclo de alimentação do sensor de fonte de energia do sensor só será activada quando a necessidade de medir, de outra forma o sensor estará num estado fechado. Nós pode ser fornecida pelo sensor do pino do microcontrolador fonte de alimentação Implementação Como mostrado na Figura 2. Ao aplicar esta técnica, é necessário calcular corretamente o orçamento de energia, porque a inicialização de cada sensor precisa ser configurada e aguardando até que a saída seja determinada e os dados corretos sejam fornecidos.
A maioria dos acelerómetros MEMS são sensor digital, que representa um sinal analógico o qual pode ser convertido em dados digitais medidos por causa do conversor de sinal analógico integrado, juntamente com a baixa sensibilidade a distorção de sinal, item da lista técnica é reduzida, mas esta não é a única vantagem. gerador de interrupção incorporado quando o aceleretro MEMS podem satisfazer a condição parâmetro definido pelo utilizador ocorre, um sinal de disparo é gerado, o qual é uma operação de despertar microcontrolador indutivamente (MCU) para configurar o sensor gerando um gatilho de despertar, e para o modo de baixa potência sono quando é detectado um movimento, o sensor irá gerar um sinal de interrupção, que é comutado para um modo de funcionamento adequado para o MCU após o sinal, e, em seguida, o processo só aconteceu A situação.
sensor de movimento Digital também pode ter de assumir o microcontrolador executa tarefas de processamento relacionadas. Claro, o MCU pode realizar o mesmo trabalho, mas a eficiência de energia é muito menor consumo de energia é um miliamperes --MCU cálculo, o sensor é microampères. detectar uma queda livre, um único ponto, clique duplo (ação do usuário semelhante a um clique do mouse), retrato / detecção de orientação de paisagem, um sensor é obtida pela lógica interna. o MCU não precisa fazer quaisquer cálculos, simplesmente esperar um gatilho de interrupção, e ocorre apenas em Reaja às ações.
Os sensores digitais geralmente incorporam filtros configuráveis que são usados para medir os dados de aceleração, que podem ser usados para o pré-processamento de MCU. Dados e aumentar o desvio de descarga.
Incorporando os dados do sensor de tampão FIFO tipo principalmente (FIFO), a MCU porque permite reduzir a frequência de leitura de dados, reduzindo assim o consumo de corrente da corrente de modo que o microcontrolador pode realizar outras tarefas, o tempo de sono prolongada, ao mesmo tempo Também economiza o tempo necessário para se comunicar com a porta serial do sensor.
Comunicação em série entre o sensor e o microcontrolador irá aumentar o consumo de energia global de aplicações de ultra-baixa potência, cada um dos tempos de processamento de um microampere, comunicações em série são susceptíveis de ter um impacto significativo. A maioria dos MEMS são acelerómetros ela comunica através de uma interface periférica de série (SPI) e a interface de interface I2C SPI é mais eficiente em termos de consumo de energia, por três razões: não há consumo de corrente adicional pode causar chumbo em uma linha de comunicação, a segunda é para suportar maior Taxa de dados Terceiro, a sobrecarga do protocolo serial é reduzida.
Independentemente de qual interface é usada, podemos reduzir significativamente as comunicações em série, permitindo que os aplicativos usem interrupções prontas para dados sem pesquisa de sensores, que é solicitar continuamente a disponibilidade de novos dados. quando a medição e conversão de dados do sensor for concluída, os dados interrupções prontos gerado automaticamente, novos conjuntos de dados lidos pelo MCU. quando essa interrupção é ativada, irá imediatamente MCU por uma operação de leitura única, lê os dados de saída do sensor.
Como mencionado anteriormente, a saída da taxa de dados pelo sensor é baixa, o que significa que o consumo de energia atual é baixo, portanto, o chamado mecanismo de conversão de dados simples pode ser uma combinação perfeita entre o sensor e os dados da aplicação, como mostrado na Figura 3. Usando este mecanismo, ou um sinal de disparo externo no pino do sensor ou um registro escrito a partir do MCU usando instruções em série.Os dados assim obtidos são armazenados no sensor.O sensor também pode iniciar uma preparação de dados. O sinal de interrupção informa ao MCU que a conversão de dados foi concluída e que os dados podem agora ser lidos pelo programa de aplicação.Com esta função, taxas de dados inferiores a 1 Hz ou qualquer outro intervalo predefinido podem ser obtidas.
Este artigo discute as funções do sensor acelerômetro MEMS que são importantes para aplicações de baixa potência e como elas podem ser usadas no projeto do sistema.O mais recente acelerômetro MEMS de 3 eixos LIS2DW12 de ultrabaixo potência da STMicroelectronics utiliza sensores de acelerômetro O novo design do aplicativo oferece flexibilidade, pois consome até 1Ua de corrente, além de vários módulos operacionais, uma faixa extremamente ampla de taxas de dados de saída, excelente capacidade de inserção, alta estabilidade de temperatura e vários aprimoramentos, como filtragem digital E buffer FIFO Acreditamos que muitas aplicações de baixa potência podem aproveitar as vantagens do LIS2DW12, que oferece vantagens aos usuários, especialmente nas seguintes áreas: detecção de movimento e interface de usuário, recursos de economia de energia inteligentes de mão , Monitoramento de movimento elétrico relacionado e registro de reconhecimento de impacto para nós de sensores sem fio.