1. опис системи
2. Принцип роботи детектора руху
3. Аналогова частина датчика руху
4. Розробка схеми електроживлення датчика
5. Алгоритм роботи вбудованого ПО
6. Огляд апаратних засобів датчика
7. конфігурація перемичок
8. Опис контрольних точок макетної плати
9. Програмні засоби датчика
10. Завантаження програмного забезпечення
11. Прийом пакетів даних
12. Аналіз трафіку бездротових субгігагерцевих мереж автоматизованих систем управління будівлями
13. Використання бездротового USB-адаптера CC1111 і програми SmartRF для перехоплення пакетів
14. характеристики енергоспоживання
15. Розрахунок терміну служби батареї
16. функціональні характеристики
17. Дальність бездротового зв'язку
18. література

16 листопада 2016

Системи автоматичного включення освітлення, вентиляції тощо, що реагують на присутність людини - частина автоматизованих систем «розумного будинку» і «розумного виробництва», заснована на бездротових інфрачервоних датчиках руху. Стандартний термін безперервної роботи такого датчика від однієї літієвої батареї - 4 ... 7 років. Інженерам компанії Texas Instruments вдалося продовжити цей термін до 10 років, підвищивши тим самим ефективність системи.

Бездротовий ІЧ-датчик руху, реалізований в проекті TIDA-00489 компанії Texas Instruments (TI), демонструє можливість безперервної роботи протягом 10 років від однієї літієвої батареї. Цей результат досягнуто завдяки використанню в даному проекті наномощних підсилювачів і компараторів і малопотребляющего мікроконтролера (МК) субгігагерцевого діапазону сімейства SimpleLink.

Основні характеристики датчика руху:

• використання наномощних аналогових мікросхем забезпечує десятирічний термін служби від однієї літієвої батареї CR2032 без її заміни;
• малий струм споживання 1,65 мкА в режимі очікування (детектор руху при цьому знаходиться в активному режимі);
• наднизький струм споживання в активному режимі завдяки застосуванню малопотребляющего мікроконтролера з вбудованим радіопередавачем (1,12 мА протягом 104,1 мс);
• робота в бездротової мережі субгігагерцевого діапазону з керуванням по перериваннях;
• робота по перериваннях при передачі центральному контролеру інформації про рух об'єкта забезпечує економію електроенергії;
• дальність виявлення руху досягає дев'яти метрів.

Області застосування:

• автоматизовані системи управління інженерним обладнанням будівель;
• захист від вторгнення сторонніх осіб;
• виявлення наявності людей в приміщенні;
• системи моніторингу приміщень;
• системи виявлення руху;
• пристрою на батарейках.

опис системи

Сучасні системи промислової автоматики і автоматизовані системи управління інженерним обладнанням будівель використовують датчики руху для управління різними функціями, заснованими на присутності людини, наприклад, освітленням, що дозволяє підвищити ефективність системи, наприклад, вимикаючи освітлення, коли в ньому немає необхідності. Використання великого числа безпровідних датчиків дозволяє зробити системи управління більш гнучкими для подальшого розширення і знизити витрати на установку шляхом виключення дротяних датчиків. Разом з тим одним з головних обмежень для великої бездротової мережі є організація електроживлення, з огляду на те, що для систем з живленням від батарей витрати на технічне обслуговування, пов'язані з періодичною заміною цих джерел живлення, можуть виявитися занадто високими. Залежно від енергоспоживання і конфігурації батарей, пасивні інфрачервоні (ІЧ) датчики руху на батарейках можуть працювати 4 ... 7 років без заміни батареї.

Розроблений компанією TI малопотребляющій ІК-датчик руху для бездротової мережі субгігагерцевого діапазону збільшує максимальний термін служби літієвої батареї до 10 років, завдяки використанню наномощних підсилювачів і компараторів і бездротового МК сімейства SimpleLink з ультранизьким енергоспоживанням.

Структурна схема ІЧ-датчика руху проекту TIDA-00489 показана на малюнку 1. Датчик включає в себе ІК-детектор з аналоговим виходом, два наномощних операційних підсилювача (ОУ), два наномощних компаратора, МК бездротової мережі з наднизьким споживанням і літієвої батареї CR2032. На двох ОУ виконаний активний смуговий фільтр з високим вхідним опором, що дозволяє підключати його безпосередньо до виходу датчика, не вносячи навантаження в його вихідний ланцюг. Два компаратора утворюють двухпорогового схему, що дозволяє порівняти посилений вихідний сигнал ІК-детектора з фіксованими порогами і відрізнити корисний сигнал, обумовлений рухом об'єкта, від шуму. Два виходу двухпорогового компаратора є джерелами переривань МК бездротової мережі, завдяки чому МК може залишатися в малопотребляющем сплячому режимі до тих пір, поки не буде виявлено рух, і «прокидатися» лише за фактом виявлення руху для відправки повідомлення віддаленого контролера бездротової мережі. Завдяки наноамперному токопотребленіе аналогових компонентів, даний проект TI дозволяє досягти десятирічного терміну служби датчика від однієї літієвої батареї CR2032.

Рис. 1. Структурна схема бездротового ІК-датчика руху

Принцип роботи детектора руху

Використаний в проекті TIDA-00489 малопотужний інфрачервоний детектор виявляє рух об'єкта шляхом виявлення в своєму полі зору коливань енергії інфрачервоного випромінювання. Оскільки вихідний сигнал ІК-детектора має дуже низький рівень, його необхідно посилити і відфільтрувати від перешкод, щоб мінімізувати помилкові спрацьовування датчика руху. Посилений до необхідного рівня аналоговий сигнал ІК-детектора перетвориться потім в цифрові сигнали за допомогою двухпорогового компаратора, виходи якого можуть бути використані в якості джерел переривань МК бездротової мережі, що дозволяє активізувати МК тільки при виявленні руху.

Рис. 2. Принцип роботи ІК-детектора руху

Пасивний ІЧ-детектор руху складається з двох або більше піроелектричних елементів, вихідна напруга яких пропорційно інтенсивності падаючого на них інфрачервоного випромінювання. Кожна пара піроелектричних елементів з'єднана послідовно таким чином, що при впливі інфрачервоного випромінювання від навколишнього середовища в діапазоні кімнатних температур і відсутності руху вихідні напруги кожного елемента однакові, і в результаті сумарне напруга на виході детектора дорівнює нулю. Принцип роботи пасивного ІК-детектора руху показаний на малюнку 2.

У нижній частині малюнка 2 показана форма вихідного сигналу детектора при русі об'єкта з температурою, що відрізняється від температури оточуючого середовища, паралельно поверхні датчика в поле зору обох піроелектричних елементів. Розмах цього сигналу (від піку до піку) пропорційний швидкості руху об'єкта і відстані від об'єкта до детектора, і знаходиться в діапазоні від декількох мілівольт до декількох сотень мікровольт-менш. Польовий транзистор типу JFET використовується в якості повторювача напруги і забезпечує постійний зсув на виході датчика.

Через малі геометричних розмірів піроелектричних елементів для збільшення дальності і поля зору детектора руху перед ним поміщається лінза Френеля, яка збирає і фокусує ІЧ-випромінювання на чутливі елементи детектора руху. Тип лінзи зазвичай вибирається з умов розміщення датчика в конкретної навколишнього оточення. Найкращі результати застосування датчика руху досягаються при русі об'єкта паралельно поверхні датчика (в порівнянні з рухом перпендикулярно поверхні датчика), крім того, датчик слід розміщувати далеко від сильних джерел тепла з мінливою інтенсивністю, наприклад, кімнатних вентиляторів і ламп розжарювання.

Також слід зазначити, що після включення живлення необхідний інтервал часу до 30 з або більше для адаптації піроелектричних елементів детектора до умов навколишнього середовища. Це є ключовим моментом при розробці підсистеми виявлення руху, так як досягнення максимального терміну служби батареї передбачає постійну подачу харчування на детектор для забезпечення його належного функціонування та надійного виявлення руху.

Аналогова частина датчика руху

Електрична схема аналогової частини датчика руху показана на малюнку 3. Перші два каскади являють собою активний смуговий фільтр, який поєднує в собі функції посилення і фільтрації сигналу, третій каскад є двухпорогового компаратором. Елементи R10 і С5 виконують функцію фільтру нижніх частот для стабілізації напруги живлення детектора руху. Резистор R5 задає струм зміщення вихідного польового транзистора ІК-детектора руху. Для зниження струму, споживаного детектором, номінал R5 обраний більше рекомендованого значення, при цьому через зменшення струму живлення детектора відбувається зниження його чутливості і підвищення рівня вихідного шуму, що, однак, є розумним компромісом для збільшення терміну служби батареї. Частково втрата чутливості детектора може бути скомпенсирована збільшенням коефіцієнта посилення і числа каскадів активного фільтра. У зв'язку з більш високим коефіцієнтом посилення в каскадах фільтра і більш високим рівнем шуму на виході детектора необхідно ретельно оптимізувати розташування високочастотного полюса фільтра і пороги компаратора, щоб уникнути помилкових спрацьовувань.

Рис. 3. Електрична схема аналогової частини ІК-датчика руху

Розробка схеми електроживлення датчика

Через зростаючого протягом терміну експлуатації імпедансу батареї живлення і низького коефіцієнта придушення перешкод з харчування ІК-детектора руху схему харчування необхідно спроектувати таким чином, щоб запобігти помилкові спрацьовування в тракті аналогового сигналу від викидів струму, що створюються роботою МК. Незважаючи на те що алгоритм, реалізований у програмі МК, допомагає фільтрувати помилкові спрацьовування, паразитная петля зворотного зв'язку через джерело живлення може стати серйозною проблемою. В ідеалі для розриву паразитного петлі зворотного зв'язку з харчування ІК-детектор слід живити від стабілізованого джерела, однак додатковий струм спокою стабілізатора призведе до скорочення терміну служби батареї, тому в даному проекті були досліджені інші способи придушення помилкових спрацьовувань.

На малюнку 4 показана спрощена схема вузла електроживлення датчика. Для захисту від підключення батареї в зворотної полярності замість використовуваного зазвичай діода Шотткі застосований p-канальний МОП-транзистор. Оскільки пікові струми при роботі радіопередавача знаходяться в діапазоні 30 мА, використання МОП-транзистора з низьким опором каналу RDS_ON забезпечує значно менше падіння напруги в порівнянні з діодом Шотткі. Це дозволяє максимально збільшити термін служби батареї, дозволяючи їй розряджатися до більш низької напруги, при якому пристрій ще може функціонувати (більш докладно про цей метод читайте в [1]).

Рис. 4. Схема електроживлення датчика

Конденсатор C1 забезпечує харчування схеми в коротких інтервалах пікового токопотребленіе, що дозволяє максимально використовувати ємність батареї і мінімізувати «осідання» напруги на шині харчування, що особливо актуально до кінця терміну служби батареї, коли значно збільшується її внутрішній опір (позначене на малюнку 4 як Rint) . Детальний розрахунок необхідної ємності буферного конденсатора С1 і оцінка впливу пікових струмів споживання на термін служби батареї наведені в [2].

Алгоритм роботи вбудованого ПО

Алгоритм роботи бездротового ІК-детектора руху, показаний на малюнку 5, описує роботу МК CC1310 в складі макетної плати, розробленої в рамках даного проекту компанії TI. Робота програми МК CC1310 починається з ідентифікації джерела активації. Якщо пробудження МК відбулося за сигналом скидання, виконується підпрограма першого включення - МК CC1310 буде знаходитися в режимі очікування протягом двох хвилин для встановлення робочого режиму ІК-детектора і аналогової частини схеми. Після двох хвилин програма перевіряє стан виходів двухпорогового компаратора. У режимі очікування виходи обох компараторів повинні мати низький рівень сигналу. Якщо який-небудь з виходів компаратора має високий рівень, МК CC1310 посилає повідомлення про помилку ( "ERROR") і знову переходить в режим очікування до встановлення робочого режиму датчика. Після встановлення робочого режиму ІК-детектора і аналогової частини схеми МК CC1310 переходить в сплячий режим з низьким енергоспоживанням.

Рис. 5. Алгоритм роботи бездротового ІК-датчика руху

Він буде перебувати в сплячому режимі до тих пір, поки не отримає переривання з виходів компаратора, що означає, що ІК-детектор виявив рух. При пробудженні по перериванню від ІК-детектора, МК CC1310 посилає пакет "ON", щоб повідомити контролеру мережі про виявлення руху. Далі МК CC1310 чекатиме неактивного стану ІК-детектора протягом однієї хвилини, після чого відправить пакет "OFF" контролера мережі і повернеться в сплячий режим.

Огляд апаратних засобів датчика

На малюнку 6 показаний прототип ІК-датчика бездротової мережі субгігагерцевого діапазону з низьким енергоспоживанням і 10-річним терміном служби літієвої батареї. Друкована плата прямокутної форми має розміри 35х75 мм і поставляється в комплекті з нейлоновими стійками діаметром 0,5 ", які спрощують роботу з нею при проведенні випробувань в лабораторних умовах.

Рис. 6. Основні елементи макетної плати бездротового ІК-датчика руху

Всі інтегральні мікросхеми ( CC1310 , LPV521 і TLV3691 ), Кілька контрольних точок, перемички і антена розташовані на верхній стороні друкованої плати.

На нижньому боці друкованої плати розміщені утримувач літієвої батареї CR2032, перемичка J6 і нижня частина антени. Чотири невикористаних порту введення-виведення виведені з МК CC1310 на вільну сторону плати, що полегшує надалі макетування і налагодження пристрою.

конфігурація перемичок

Для полегшення вимірювання критичних параметрів і налагодження програми в даній макетної платі є кілька перемичок, розташування яких показано на малюнку 6. Конфігурація перемичок для робочого режиму виглядає наступним чином: J1 - замкнута, J2 - розімкнути, J3 - розімкнути, J6 - замкнута. Конфігурація перемичок для режиму програмування МК CC1310 виглядає наступним чином: J1 - розімкнути (джерело живлення підключений до висновку 2), J2 - підключена через стрічковий кабель до оціночної плати SmartRF06 (EVM), J3 - розімкнути, J6 - не використовується.

Опис контрольних точок макетної плати

Макетна плата ІК-датчика руху включає в себе кілька контрольних точок для вимірювання параметрів сигналів в найбільш важливих ланцюгах:

• ТР1, ТР2 - точки заземлення для пробників або загальні ланцюга для вимірювання напруги;
• TP6, TP7 - виходи компараторів, відповідно, верхнього і нижнього порогів;
• TP8 - вхід вбудованого перетворювача постійного струму в МК CC1310, на який подається відфільтроване батарейне харчування;
• TP9 - відфільтроване вихідна напруга перетворювача МК CC1310;
• TP13 - вихід активного фільтра, який є також входом двухпорогового компаратора.

Програмні засоби датчика

Вбудоване програмне забезпечення для даної макетної плати було розроблено з використанням інтегрованого середовища розробки (ІСР) Code Composer Studio компанії TI (версія 6.1.0). Більш детальну інформацію з програмування МК CC1310 можна знайти в [3].

Для живлення плати необхідно напруга 3,0 В, яке подається на висновок 2 перемички J1. При використанні зовнішнього джерела живлення необхідно враховувати, що підключення харчування в цій точці здійснюється в обхід схеми захисту від зворотної полярності підключення батареї.

Завантаження програмного забезпечення

Програмування плати здійснюється шляхом підключення 10-проводового плоского шлейфу від роз'єму J2 макетної плати до 10-контактного роз'єму ARM Cortex Debug Connector P410 оціночної плати SmartRF06 EVM (малюнок 7).

Рис. 7. Підключення оціночної плати SmartRF06 до макетної платі ІК-датчика руху для програмування і налагодження

Прийом пакетів даних

Як було описано раніше, дана макетна плата TI запрограмована на виявлення присутності людини за допомогою інфрачервоного детектора руху. МК CC1310 може передавати значення, що відповідають трьом можливим станам датчика:

• 0xEE - помилка при включенні датчика (пакет "Error");
• 0xAA - пакет включення ( "ON") при першому виявленні руху;
• 0xFF - пакет виключення ( "OFF") через одну хвилину після останнього виявлення руху.

Є два способи перегляду переданого пакета з метою перевірки правильності передачі даних по радіоканалу.

Аналіз трафіку бездротових субгігагерцевих мереж автоматизованих систем управління будівлями

Перший спосіб заснований на використанні програми перехоплення трафіку з графічним інтерфейсом користувача (GUI), що працює на оціночної плати SmartRF06 з радіоканалом, виконаному на CC13xxEM . Програма перехоплення трафіку (Packet Sniffer Software) обробляє отриманий пакет і відображає обчислені значення на РК-екрані. Як показано на малюнку 8, програма дозволяє відображати тільки шість останніх прийнятих значень. Якщо для тестування або зняття характеристик системи необхідна більша кількість даних - слід використовувати другий спосіб, який дозволяє реєструвати більше число даних для подальшого аналізу.

Рис. 8. Робота програми перехоплення трафіку бездротових субгігагерцевих мереж автоматизованих систем управління будівлями

Використання бездротового USB-адаптера CC1111 і програми SmartRF для перехоплення пакетів

Другий спосіб перехоплення трафіку заснований на використанні бездротового USB-адаптера CC1111 USB EVM Kit 868/915 МГц і програми SmartRF ™ Protocol Packet Sniffer. Дані відображаються на екрані в початковому вигляді, проте потік даних може бути підданий подальшій обробці і використаний для тестування і визначення характеристик системи. Після установки програми аналізу пакетів (версії 2.18.1 на момент написання статті), процедура виявлення переданих даних виглядає наступним чином:

• Підключіть USB-адаптер CC1111 у вільний USB-порт комп'ютера з встановленою програмою перехоплення трафіку.
• Запустіть програму аналізу пакетів, виберіть протокол «Generic» і натисніть кнопку "Start" (рисунок 9).

Рис. 9. Вікно запуску програми перехоплення трафіку

• Налаштуйте CC1111 для коректного відображення пакетів даних. Виберіть вкладку "Radio Configuration" (конфігурація радіоканалу). Натисніть на кнопку «Browse ...», що знаходиться під вкладкою "Register settings" (настройки регістрів). Відкрийте файл TIDA-00489_CC1111.prs. Виділіть і двічі клікніть на «TIDA-00489_CC1111», щоб застосувати настройки регістрів, показані на малюнку 10.

Рис. 10. Вікно налаштування конфігурації програми перехоплення трафіку

• Для запуску процесу перехоплення пакетів натисніть кнопку 'Play "на верхній панелі вікна програми.
• Програма аналізу пакетів може виявити сторонні пакети даних. Застосуйте фільтр для перегляду тільки достовірних пакетів даних. На малюнку 11 показаний приклад вікна перегляду невідфільтрованих даних. Виділена рядок показує сторонній пакет даних.

Рис. 11. Вікно невідфільтрованих пакетів даних

• Для того щоб додати фільтр, що відображає тільки достовірні пакети, виберіть вкладку "Display filter". В поле "Field Name" зі списку виберіть «FCS». Натисніть на кнопку «First». Змініть настройки фільтра так, щоб показувати тільки пакети з відміткою «OK», ввівши «FCS = OK» в поле "Filter condition», далі натисніть кнопку "Add", а потім - кнопку «Apply». На малюнку 12 показані приклади вікна перегляду відфільтрованих даних.

Рис. 12. Вікно відфільтрованих пакетів даних

• Для експорту перехоплених відфільтрованих пакетів натисніть на кнопку "Save the current session" ( "зберегти поточний сеанс") на панелі інструментів (значок із зображенням дискети) або призупините перехоплення пакетів і натисніть File → Save data ... з контекстного меню файлу. У в обох випадках програма запропонує зберегти відображаються дані як пакет даних перехоплення (файл з розширенням .psd).
• Використовуйте програму редактора шістнадцятирічних чисел, наприклад, HexEdit, для відображення даних з файлу .psd в зрозумілому людині вигляді.
• Відкрийте файл .psd в програмі "HexEdit", натисніть Tools → Options. У вікні "Options" програми "HexEdit" натисніть Document → Display і змініть значення "Columns" ( «Стовпці») на «2066». Натисніть Edit → Select All і Edit → Copy As Hex Text. Відкрийте текстовий редактор (наприклад, «Блокнот»), вставте шістнадцятиричні числа у вигляді тексту і збережіть текстовий файл. Цей текстовий файл можна імпортувати в електронну таблицю програми Microsoft® Excel® для подальшого аналізу. Для отримання додаткової інформації про формат перехопленого пакета даних натисніть Help → User Manual.

характеристики енергоспоживання

Струм споживання різних функціональних вузлів датчика було виміряно на попередньому макеті. Ця інформація використовувалася в процесі розробки для того щоб знайти розумний компроміс між терміном служби батареї з одного боку і характеристикою чутливості детектора руху і напругою живлення датчика - з іншого. Ці ж дані були використані для порівняння з результатами випробувань остаточного варіанту макета, щоб переконатися в гарній кореляції між попередніми та остаточними результатами. Крім того, на прототипі була досліджена залежність споживаного струму від напруги живлення. Результати вимірювання струму споживання наведені в таблицях 1 і 2.

Як видно з даних, наведених у таблиці 1, існує хороша кореляція між виміряними в макетної платі значеннями струму споживання і номінальними розрахунковими значеннями. Дані з таблиці 2 показують також невелику позитивну залежність споживаного струму від напруги живлення. Це означає, що розрахунок терміну служби батареї на основі середніх значень струму споживання виконаний з запасом з огляду на те, що струм буде зменшуватися в міру старіння батареї.

Таблиця 1. Струм споживання різних функціональних вузлів датчика

Функціональний вузол датчика Струм споживання в сплячому режимі, нА Номінальне значення Виміряне значення Детектор руху 600 594 Здвоєний компаратор 150 150 Дільник 50 50 Операційний підсилювач 1 374 360 Операційний підсилювач 2 409 380 МК CC1310 100 120 Всього для датчика одна тисяча шістсот вісімдесят три 1654

Два основні режими роботи, показані в таблиці 2, відповідають режимам, описаним на малюнку 5. У стовпці «Різниця струмів» показано, наскільки збільшується споживаний струм при переході із сплячого в активний режим - це значення використовується при розрахунку терміну служби батареї. Останній рядок у таблиці 2 додана виключно в ознайомлювальних цілях, так як при такому низькому напрузі живлення значно збільшується вихідний шум ІК-детектора руху, внаслідок чого зростає ймовірність помилкових спрацьовувань датчика. Струм споживання при мінімальному напрузі живлення було виміряно за допомогою користувальницької програми, що утримує МК в сплячому режимі і яка ігнорує переривання, внаслідок чого в таблиці 2 немає даних по струму споживання в активному режимі при цьому напрузі живлення.

Таблиця 2. Струм споживання датчика в різних режимах роботи

Напруга живлення Vcc, В Струм споживання, мкА Сплячий режим Режим Різниця струмів 3,8 1,75 2,46 0,71 3,6 1,73 2,45 0,72 3,3 1,69 2,36 0, 67 3,0 1,65 2,3 0,65 2,7 1,64 2,28 0,64 2,4 1,6 2,22 0,62 2,2 1,59 - -

Дані по енергоспоживанню були використані в наступному розділі для розрахунку планованого терміну служби батареї в різних умовах експлуатації.

Розрахунок терміну служби батареї

Розрахунок часу автономної роботи макетної плати ускладнюється наявністю безлічі різних варіантів застосування і умов експлуатації даного типу датчиків. Підхід до вирішення цього завдання заснований на обчисленні середнього значення для двох ймовірних, але відрізняються один від одного умов експлуатації і одного найгіршого варіанту використання датчика. Ці умови використання датчика представлені таким чином:

• варіант 1 (найгірший) - 10 рухів на годину кожну годину протягом всього терміну служби батареї. Кожен рух об'єкта в поле зору датчика є окремою подією, тобто викликає переривання і, по завершенні роботи таймера, МК повертається в сплячий режим до появи наступного переривання.
• варіант 2 - офісне приміщення, 14 годин сплячого режиму і 10 годин безперервного руху, при якому таймер не встигає скинутися до наступної активації.
• варіант 3 - приміщення з непостійним характером руху в робочий час, 14 годин сплячого режиму і 10 рухів кожну годину протягом 10 годин, причому кожен рух, як і в випадку 1, є окремою подією.

Одним із способів оптимізації терміну служби батареї в даній макетної платі є тривалість активного режиму таймера. Значення за замовчуванням в програмі становить одну хвилину. Оскільки цей параметр можна легко змінити, для демонстрації можливості збільшення терміну служби батареї випадки 1 і 3 були перераховані для тривалості роботи таймера 30 с.

Формула для розрахунку терміну служби батареї виглядає наступним чином:

де

Понижуючий коефіцієнт у формулі враховує саморазряд батареї. Аналіз результатів розрахунків показує, що планований середній термін служби батареї в даній макетної платі з установкою таймера на 1 хвилину становить 11,22 року. Перерахунок терміну служби для випадків 1 і 3 з установкою таймера на 30 з дає значення, відповідно, 9,9 і 11,99 року. Середній термін служби батареї з установкою таймера на 30 з становить таким чином 11,34 року. Для найгіршого випадку установка таймера на 17 з менш збільшує термін служби батареї як мінімум до 10 років.

функціональні характеристики

Чутливість детектора руху

Чутливість датчика була виміряна для декількох типів детекторів руху з різними параметрами ланцюгів харчування і двох коефіцієнтів посилення Av активного фільтра. У таблиці 3 наведено зведені дані результатів цих вимірювань. Виділена комірка цієї таблиці показує чутливість детектора руху для конфігурації, реалізованої в макетної платі даного проекту TI.

Таблиця 3. Чутливість ІК-детекторів руху в різних режимах роботи

Найменування Струм споживання
в сплячому режимі, нА Vout, В DC Максимальна дальність виявлення при Av = 90 дБ, м Максимальна дальність виявлення при Av = 70 дБ, м RS = 2,2 МОм, RD = 1 МОм IRS-B210ST01 365 0,78 6,1 1,83 IRS-B340ST02 355 0,764 7,62 2,44 IRA-E700ST0 500 1,093 3,66 1,37 IRA-E712ST3 555 1,204 3,96 1,52 RS = 1,3 МОм, RD = 620 кОм IRS-B210ST01 594 0,77> 9,14 1,98 IRS-B340ST02 572 0,744 8,23 2,44 IRA-E700ST0 838 1,085 4,57 1,52 IRA-E712ST3 920 1,178 5,18 2,29

Дальність бездротового зв'язку

Дальність передачі даних по радіоканалу, виміряна в типовій офісній обстановці з частковим перекриттям лінії прямої видимості, склала 220 м. Потужність сигналу на максимальному видаленні, який вимірюється за допомогою аналізатора пакетів CC1111, склав менше - 100 дБм ?. Незважаючи на те, що отриману дальність, враховуючи малі розміри антени на друкованій платі, можна вважати відмінним результатом, є способи збільшення цієї відстані. Перший з них заснований на використанні штирьовий антени, що має більш високий коефіцієнт посилення в порівнянні з антеною на друкованій платі. Іншим способом є збільшення потужності передавача CC1310 до максимального рівня за рахунок деякого збільшення споживаного струму в моменти передачі даних.

література

1. Application Report: Reverse Current / Battery Protection Circuits, http://www.ti.com/lit/an/slva139/slva139.pdf.
2. White Paper SWRA349: Coin cells and peak current draw, http://www.ti.com/lit/wp/swra349/swra349.pdf.
3. Швидкий старт розробки технології бездротового з'єднання 868 МГц на CC1310. Новини Електроніки №3, 2016 р

Отримання технічної інформації , замовлення зразків , замовлення і доставка .

•••