Zaloguj się
Wszystkie
22 lipca 2022
626
- moduł nadawczy jest zasilany baterią CR2032 i podłączamy do niego wyłącznik oświetlenia koniecznie tzw. dzwonkowy, czyli chwilowy,
- moduł odbiorczy steruje źródłem światła 230 V i jest zasilany z tego napięcia,
- maksymalny prąd styków: 5 A, 250 VAC,
- moduł nadawczy zaprojektowany na okrągłej płytce o średnicy zaledwie 40 mm,
- moduł odbiorczy zaprojektowany na okrągłej płytce o średnicy 60 mm,
- moduły są powiązane ze sobą za pomocą ustawianego adresu, liczba adresów: 32,
- częstotliwość pracy transceivera: 868 MHz,
- zasięg w terenie otwartym: ok. 100 m.
Zależało mi na tym, by nadajnik tego systemu pracował na zasilaniu bateryjnym i charakteryzował się minimalnym poborem mocy zapewniającym długą pracę urządzenia. W jednym z moich poprzednich projektów – energooszczędnym systemie pomiaru temperatury z EP 8/2018 i EP 9/2018 zdobyłem duże doświadczenie w zakresie obsługi bardzo ciekawych modułów RFM-12B pracujących w paśmie 433, 868 lub 915 MHz (w zależności od wersji). Są one przedstawicielami całej rodziny modułów radiowych produkowanych przez firmę HopeRF. Dlatego zdecydowałem się na ich zastosowanie również w tym projekcie.
Moduły, o których mowa, stanowią kompletne rozwiązanie toru radiowego nadawczo-odbiorczego, dostarczając wygodny interfejs komunikacyjny SPI pozwalający na przeprowadzenie pełnej konfiguracji elementu w ramach dostępnej szerokiej palety ustawień i sterowanie komunikacją radiową. W tym miejscu nie będę powtarzał informacji dotyczących specyfikacji i obsługi tych peryferiów, gdyż takowe zamieściłem w ramach wspomnianych wcześniej artykułów, w związku z czym zainteresowanych tymi szczegółami Czytelników odsyłam do pozycji powyżej.
Specyfikacja systemu
Zanim przejdę do schematów urządzenia, kilka słów na temat specyfikacji całego systemu. Tak jak wspomniano, system wi-link składa się z dwóch modułów komunikacyjnych: nadawczego (wi-link-tx), do którego podłączamy obsługiwany wyłącznik oświetlenia (koniecznie tzw. dzwonkowy, czyli chwilowy) i odbiorczego (wi-link-rx), który steruje źródłem światła 230 V (zasilany sieciowo). Moduł nadawczy pracuje na zasilaniu bateryjnym w postaci pastylki CR2032 i większość swojego czasu spędza w uśpieniu (dla ograniczenia poboru mocy), czekając na zmianę stanu obsługiwanego wyłącznika. Wspomnianej zmianie stanu towarzyszy wybudzenie układu (mikrokontrolera i modułu RF), wysłanie komunikatu do adresowalnego odbiornika i ponowne uśpienie urządzenia. W ten prosty sposób ograniczamy do minimum pobór energii ze źródła zasilania, pozwalając na wieloletnią pracę urządzenia.
Uważny Czytelnik dostrzeże pewne ograniczenia i sformułuje związane z nimi zapytania. Otóż bateria CR2032 przeznaczona jest do zasilania urządzeń (3 V) cechujących się bardzo niskim poborem prądu rzędu ułamków mA do pojedynczych mA. Nasz układ po wybudzeniu aktywuje nadajnik modułu RFM-12B, który w czasie transmisji pobiera prąd rzędu 23 mA, co stanowi bardzo duże obciążenie dla niewielkiej baterii zasilającej. Na szczęście transmisja trwa około 10 ms, w związku z czym pobrana energia jest bardzo mała, niemniej jednak takie obciążenie skromnej baterii ma pewne reperkusje. Po pierwsze z czasem spada jej znamionowa pojemność, napięcie znamionowe oraz wzrasta rezystancja wewnętrzna. Spadek pojemności nie jest jakiś drastycznie wielki, ale można go szacować na 25%, przy spadku napięcia baterii do 2,2 V. Zagadnienie jest naprawdę bardzo ciekawe, w związku z czym zachęcam ambitnych Czytelników do zgłębienia tematu. Warto zajrzeć na stronę https://bit.ly/3Ol42zY, gdzie inżynierowie firmy Energizer i Nordic Semiconductor bardzo drobiazgowo omówili ten interesujący temat w dokumencie o nazwie High pulse drain impact on CR2032 coin cell battery capacity.
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
