[原创] 【TI首届低功耗设计大赛】“偷电”的蓝牙温度计_Part8_项目完成结贴

hanskying666 2015-1-4 00:25 楼主

又是一个凌晨~！趁着元旦放假，抓紧时间完善TI首届低功耗设计大赛作品，既然是低功耗大赛那么作品要充分发挥金刚狼FR5969低功耗的特点，将低功耗进行到底。目前低功耗温度计已经完成，按照论坛chunyang版主的要求现将作品信息汇总如下(由于功耗问题在这一期蓝牙模块无法加入，后期有了合适的芯片会将蓝牙部分加入，现将作品名称改为《 “偷电”的温度计》)：之前帖子链接如下：
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-448999-1-1.html
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-449403-1-1.html
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-450274-1-1.html
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-451555-1-1.html
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-452378-1-1.html
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-452791-1-1.html
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-453616-1-1.html
A项目说明：
①项目名称：《 “偷电”的温度计》
②项目定位：利用MSP430FR5969芯片超低功耗特点，用弱光型微型光电池完成室内温度采集显示
③项目发展远景规划：仅用一到两片非晶硅光电池(淘宝价格在1元左右)实现室内温度采集与显示
④实现的功能：利用MSP430FR5969主控MCU，将弱光型微型光电池“偷取”的微量能量，给MCU供电并完成温度的采集与显示
                     系统低功耗耗电6.0uA(其中包括20ms进入一次定时器扫描段码液晶屏幕，其余时间进入LPM3，也就是显示屏一直
                     显示数字的静态功耗是6uA) 温度采集耗电1.01mA，2s采集一次温度，采集耗时23.75ms(其中 LED闪烁时间为263us）,
                     其余时间扫描段码液晶和MCU进入低功耗3模式，系统2s内的功耗为1976.25*6.0uA+23.75*1010= 35845ms*uA
                     光电池给超级电容充电大约在30uA左右，在2s内充电的能量为2000*30=60000ms*uA。输入的能量大约消耗的
                     能量系统能正常工作！
⑤原理图：由于原理图采用万用板手焊，详见附件照片手绘原理图。
⑥BOM：
<1>光电池型号：尺寸：37.0*21.8*1.1 mm,串联单元数9格，在200LUX弱光下,电压4.5V～5V,工作电流10微安
<2>LDO型号：TPS780330220 考虑到总体功耗，暂时未加入
<3>MCU型号：MSP430FR5969
<4>热敏电阻：NCP18XH103
<5>段码液晶：EDS812       3位8字 <6>可调电阻：普通3296型号可调电阻
⑦创新点：<1>仅仅用2片非晶硅光电池完成2s采集一次温度，并有LED闪烁显示采集并将温度实时显示在段码液晶屏幕上，
                     极低功耗是本作品的一大创新；
               <2>无电池温度采集，摆脱换电池麻烦，直接利用室内弱光采集温度
               <3> 如果成本也算是创新点的话，那就是极低的硬件成本！如果MCU可以换成G2系列更低成本芯片
⑧软硬件设计思路：软件-->基本思路是利用定时器控制IO口扫描段码液晶屏，一直显示当前采集温度，定时2s采集一次温度值，
                                          实时显示在屏幕上
                              硬件-->光电池采集温度给超级电容充电，超级电容给MCU供电，MCU采集温度并驱动段码液晶屏显示温度值
⑨使用过程中遇到的问题及解决的过程：关于段码液晶功耗问题及显示鬼影问题讨论在前面帖子中有详细叙述，在这不再赘述。
几个值得分享的地方是<1>利用IO直接驱动液晶仅仅消耗0.2uA,而且是实时显示，这要比通过类似HT1621专门的段码液晶
                                       控制芯片驱动功耗要低很多
                                 <2>在使用FR5969的内部REF输出1.2V参考电压时，一定注意要选择IO的功能复用及VREF+功能，
                                       这样才能输出标准的1.2V否则会输出一个1.15V的电压，而且单片机的功耗极高，我测试发现
                                       可达30mA,而正确打开功能后仅仅消耗了1mA电流！一定注意这点！
                                 <3>注意前面的计算中输入的能量大约消耗的能量但是为什么超级电容的电压维持在了一个稳定的水平，
                                       别忘了超级电容本身的漏电流!从某款超级电容的规格书中查找到在25℃下漏电流在10uA左右！！

B:能完成功能的真实录像资料上传到优酷视频，同时也附在了附件中~(视频中会看到单片机的电压会维持在3.245V左右，
                                          注意板卡上还有一个P1.0驱动的LED灯哦，用来显示采集温度指示) 视频链接如下：
http://v.youku.com/v_show/id_XODY0NTQyNDA4.html

C：作品照片已经上传到本帖子中。

   最后谢谢EE&TI给我们提供了这么好的平台，虽然做的过程很辛苦，但是看到自己将想法转化为实物还是很欣慰的一件事，
引用大师的一句话：Say is simple ,show me the code。总之，能把东西做出来都是很有意义的一件事，同样也感谢大家的支持，