Bajo consumo de energía mediante el uso de un acelerómetro MEMS (acelerómetro) para aumentar la duración de la batería del sensor. Sensor vuelto más poder, las diversas funciones del sistema integrado también ayuda a reducir el consumo general de energía. Por ejemplo, cuando un usuario no utiliza el dispositivo, la función de encendido de detección de movimiento de modo que todo el sistema permanece inactivo., pero hay muchas otras posibilidades, el uso de MEMS acelerómetros para reducir el consumo de energía total.
sensor MEMS acelerómetro sí mismo desde el principio, su modo de funcionamiento debe ser flexible muestra en la Figura 1, se sabe que la resolución del sensor y la velocidad de datos de salida, debe ser entre el otro lado con respecto al consumo de corriente, tanto la mayor tasa de la resolución o de datos, el consumo actual es mayor, y viceversa Afortunadamente, algunos de los sensores en el mercado sólo se puede ejecutar en un entorno de unos pocos microamperios, sino también en la alimentación o el modo de espera - compromiso. sólo unos pocos consumo de electricidad Nami una.
Para una serie de aplicaciones exigentes, el modo de funcionamiento del sensor puede ser reemplazado rápidamente, sólo cuando realmente es necesario, mejorará las tasas de resolución y de transferencia de datos. Algunos sensores pueden incluso ser modelo automáticamente convertido. Los clientes pueden configurar sus propias actividades requerido por el estado resolución y velocidad de transferencia de datos, y personalizar su condición de partida. en este caso el sensor entrará en un estado de reposo, pero seguirá los datos de medición, y en la velocidad de datos muy baja y resolución, y se producen otras condiciones de ajuste ( evento acción) antes de cambiar de nuevo al estado de partida.
Otro buen principio de diseño es el uso de bajos niveles de energía debido a los niveles de potencia más bajos significa menor consumo de corriente. Esta es la razón para aplicaciones de baja potencia, es preferible poder 1.8V suministro.
En algunos diseños, se puede utilizar el ciclo de alimentación del sensor. La fuente de alimentación del sensor solo se activa cuando se necesita medir, de lo contrario el sensor se apagará. Podemos proporcionar la potencia del sensor a través de los pines del microcontrolador. Implementación. Como se muestra en la Figura 2. Al aplicar esta técnica, es necesario calcular correctamente el presupuesto de energía, porque el inicio de cada sensor debe configurarse y esperar hasta que se determine la salida y se proporcionen los datos correctos.
La mayoría de los acelerómetros MEMS son sensores digitales, lo que significa que pueden convertir la señal analógica medida en datos digitales. Debido al convertidor de señal analógica integrado, junto con la baja sensibilidad a la distorsión de la señal, los elementos de la lista de materiales se reducen. Pero esta no es la única ventaja. El acelerómetro MEMS del generador de interrupción integrado puede generar una señal de disparo cuando se cumple una condición de parámetro definida por el usuario. Esta es la forma de utilizar la función de despertador con detección de movimiento. Sensor de configuración del microcontrolador (MCU) Para generar un activador de activación e ingresar al modo de suspensión con un consumo de energía muy bajo. Cuando se detecta una acción, el sensor generará una señal de interrupción, la MCU cambiará a un modo de operación adecuado después de recibir la señal, y luego el procesamiento acaba de ocurrir. La situación
Los sensores digitales también pueden asumir tareas relacionadas con el procesamiento de movimiento realizado por microcontroladores. Por supuesto, las MCU pueden realizar las mismas tareas, pero la eficiencia energética es mucho menor: el consumo de energía de la MCU es de un miliamperio y el sensor es de microamperios. Detección de caída libre, un solo punto, doble clic (acciones de usuario como clics del mouse), detección de dirección vertical / horizontal, etc., se logra a través de la lógica interna del sensor.La MCU no necesita realizar ningún cálculo, solo necesita esperar un disparador de interrupción, y solo cuando ocurre Reacciona a las acciones.
Los sensores digitales a menudo se integran filtro configurable, estos filtros se utilizan para medir los datos de aceleración se puede utilizar un paso bajo (de paso bajo), el (de paso alto) de paso alto incluso hizo filtro aliasing para el tratamiento previo MCU Datos, y aumentar la desviación de descarga.
Incorporación de los datos del sensor de búfer FIFO sobre todo tipo (FIFO), la MCU, ya que permite reducir la frecuencia de lectura de datos, lo que reduce el consumo de corriente de la corriente que el microcontrolador pueda realizar otras tareas, tiempo de sueño prolongada, al mismo tiempo, También ahorra el tiempo requerido para comunicarse con el puerto serie del sensor.
La comunicación en serie entre el sensor y el microcontrolador se incrementará el consumo de energía global de aplicaciones de potencia ultra bajo, cada uno de los tiempos de procesamiento de un microamperios, las comunicaciones en serie son propensos a tener un impacto significativo. La mayoría de los MEMS acelerómetros son se comunica a través de una interfaz periférica serie (SPI) de la interfaz y I2C interfaz SPI es más eficiente en términos de consumo de energía, por tres razones: no hay consumo de corriente adicional puede causar plomo en una línea de comunicación y el segundo es para apoyar mayor Velocidad de datos; En tercer lugar, se reduce la sobrecarga del protocolo en serie.
No importa qué interfaz se use, podemos reducir drásticamente las comunicaciones en serie al permitir que las aplicaciones usen interrupciones listas para datos sin sondeo de sensores, lo que implica solicitar continuamente la disponibilidad de nuevos datos. cuando se ha completado la medición los datos del sensor y la conversión, los datos de interrupciones listos generan automáticamente, nuevos conjuntos de datos leídos por la MCU. cuando se activa esta interrupción, la voluntad inmediatamente MCU por una sola operación de lectura, lee los datos de salida del sensor.
La velocidad de datos inferior descrito anteriormente, la corriente de salida del sensor significa menor consumo de energía, y por lo tanto, el llamado mecanismo de conversión de datos único puede ser necesaria para los datos de sensor y de aplicación perfectamente emparejados, que se muestran en la Figura III. Usando este mecanismo, ya sea una señal de disparo externa en el pin del sensor o un registro escrito desde la MCU utilizando instrucciones en serie.Los datos así obtenidos se almacenan en el sensor.El sensor también puede iniciar una preparación de datos. una señal de interrupción para informar a la conversión de datos MCU se ha completado, los datos pueden ahora ser leídos por el programa de aplicación. con esta función, si es menos de 1 Hz, o cualquier intervalo predefinido de la velocidad de datos se puede lograr.
En este artículo se discute el uso de la función de bajo consumo importante de MEMS sensor acelerómetro, y la forma de utilizarlo en el diseño del sistema. STMicroelectronics última LIS2DW12 ultra bajo de energía de 3 ejes acelerómetro MEMS, el sensor acelerómetro puede utilizar diseñar nuevas aplicaciones aportan flexibilidad, porque es el consumo de corriente más bajo de hasta 1uA, además de varios módulos para ejecutar, rango de velocidad de datos de salida es extremadamente amplia gama de incrustado estabilidad de la temperatura, alta y una variedad de características mejoradas, tales como filtrado digital . buffer FIFO y creemos que muchas aplicaciones de baja potencia LIS2DW12 pueden disfrutar de las ventajas de este sensor proporcionará a los usuarios la ventaja, sobre todo en qué áreas: la interfaz de usuario y las funciones de detección de movimiento, equipos de mano, funciones inteligentes de bajo consumo , Monitoreo de movimiento relacionado con la electricidad y registro de reconocimiento de impacto para nodos sensores inalámbricos.