Düşük güçlü mikro SD kart depolama

Arduino önyükleme yükleyicisini ve IDE, vb. AA pil. Sensör verileri yaklaşık 750 MiB veri vererek 4 ay boyunca maksimum 76 bayt / sn'de depolanacaktır. Bu nedenle, hala düşük güç olan büyük bir bellek cihazına ihtiyacımız var.

Söyleyebileceğim kadarıyla, bu kadar veri depolamak için tek pratik çözüm bir SD kart kullanmaktır. Ancak SD kartlar ödeyebileceğimizden biraz daha fazla güç kullanıyor gibi görünüyor, şu anda sahip olduğumuz kartlar için 0.2mA boşta akım ve yazarken daha fazla.

Bazı sorular:

• SD kartın güç tüketimini kontrol etmenin tek pratik yolu yüksek taraf anahtarı mıdır?
• Karta güç aktarırken dikkat etmemiz gereken uyarılar var mı? Örneğin, blok yazma işleminden sonra gerçekleştirilecek bir işlemi aşınma seviyelendirmesi veya herhangi bir zamanda gerçekleşebilir.
• Dikkate almamız gereken başka alternatifler var mı?

Bütçeyi 0,3 mA ortalama yapıyorsanız her µA önemlidir. Mikrodenetleyici için çok fazla sorun değil, ancak SD kart onlarca mA tüketecek. Mümkün olduğunca az açılmasını istiyorsunuz. Ancak ATmega328P'nin sadece 2 kB RAM'i vardır, bu da örnek tamponunuzun yarım dakikadan daha kısa sürede dolu olacağı anlamına gelir ve SD karta yazma zamanı gelmiştir. Dakikada iki kez.

AVR yerine bir TI MSP430'u düşünürdüm. Hala yaygın olarak bulunan en düşük güç denetleyicisidir. SD karta yazarken ihtiyacınız olan µA'yı kurtaracaktır. MSP430F5418A da SD kartta güce sahip böylece, 16 kB RAM bulunuyor sadece bir kez, her üç buçuk dakika.

MSP430'u düşük frekanslı osilatörde çalıştırabilir ve SD karta yazmak için yüksek frekanslı DCO'ya (Dijital Kontrollü Osilatör) geçiş yapabilirsiniz, böylece bu mümkün olduğunca az zaman alır.

SD karta güç sağlamak için gerçekten yüksek taraf bir anahtar kullanırım. BSS215P uygun bir mantık düzeyi, P-MOSFET'tir.

düzenlemek
bir BGA paketi sakıncası yoksa bir NAND Flaş cihaz SD karta bir alternatif olabilir. Bu MMC veya SPI modunda çalışabilir. Bir SD karttan daha az tüketir, ancak yine de bekleme modunda 200 µA tüketir, bu nedenle yüksek taraf FET ile kapatmak istersiniz. Gücü kapatmadan önce çipe giden G / Ç'leri düşük tuttuğunuzdan emin olun. Bu SD kart için de geçerli.

(Kendi gönderimi faydalı bilgilerle cevaplamak)

Güç tüketimini kontrol etmek için sınırlı sayıda SD kartla bazı deneyler yaptım. Üreticiler arasında ve türler arasında büyük farklılıklar var gibi görünüyor, bazı kartlar diğerlerinden 10 kat daha fazla uyku gücü tüketiyor.

Aşağıda iki sonuç var. Uyku sırasında ilk olarak tahmin edilen akım tüketimi, ikincisi her 5 saniye yaklaşık 1 sektör yazmak için ortalama akım tüketimi benim kartı için .

Card                     Sleep (mA)         Cyclic write (mA)   Number of cards tested

Sandisk 4GB Class 4      0.34-0.95 (0.69)   0.64-1.25 (1.05)    5
Verbatim 4GB Class 4     0.06-0.12 (0.09)   0.12-0.17 (0.16)    6
Kingston 4GB Class 4     1.34-1.34 (1.34)   1.47-1.47 (1.47)    1
Lexar 4GB Class 4        0.09-0.09 (0.09)   0.11-0.12 (0.12)    2

Lexar 8GB Class 6        0.06-0.09 (0.08)   0.09-0.12 (0.10)    4 (best so far)

Toshiba 16GB Class 10    0.12-0.12 (0.12)   0.18-0.18 (0.18)    1

En yüksek akımı dahil etmedim, çünkü multimetremle güvenilir bir ölçüm değil. Muhtemelen kart sadece birkaç ms için yazıldığından. Ancak tüm kartların 5 - 6mA pik ölçümü (düzgünleştirilmiş) verirken Lexar 2 - 3mA (düzgünleştirilmiş) verdiğini fark ettim. Unutmayın, gerçek maksimum akım bundan daha büyük bir büyüklük sırasıdır, ancak Lexar kartının uyku yanı sıra düşük yazma akımına sahip olduğunu gösterir.

Güncel kazanan

Lexar 8GB Sınıf 6

Daha fazla test yapıldıkça bu listeyi güncelleyeceğim. (Son güncelleme: 2014-08-14)

Güzel testler. Arduino Pro Mini ve SD kartları kullanarak düşük güçlü veri kaydedici eğiticimize göz atın: http://www.osbss.com/tutorials/temperature-relative-humidity/

Muhtemelen tam olarak ihtiyacınız olanı içerir (RTC kesintisi uyanır, bir yıl pil ömrüne yakın, vb.) "Ana akım" güç tüketimimiz 3,3V @ 0.195mA civarındadır ve bu 0.11mA veya daha düşük olabilir, başka kartlar veya çıplak ATmega328P yongası kullanırsanız.

@Stevenvh'in dediği gibi, işlemci uyku modundayken SD kart okuyucusuna giden gücü kontrol etmek için bir transistöre ihtiyacınız olacaktır.

SD kartlar için gördüğüm en düşük uyku akımları eski sandisk 256Mb için 0.05 mA civarındadır ve OSBSS millet gibi veri kaydedici derlemelerimi nadiren alıyorum 0.1 mA'nın altına çünkü tipik SD kartlar yaklaşık 0.07 mA çekiyor gibi görünüyor. Yine de, bu bölgeye ulaştığınızda, önyükleme regülatörünüz yeterince verimli ise, AA'dan 3-4 ay kolayca alabilmeniz gerekir.

SD kart adaptörünüzdeki kullanılmayan bağlantıları çektiğinizden emin olun, yoksa uyku akımları çok daha yüksek olabilir. Ayrıca , farklı 328P uyku modlarına kolayca girmenize izin verdiği için Rocket Screem'in düşük güçlü kütüphanesini keşfedin .

Geçişe gelince: arduino için SD kütüphanelerini yazan adam, Arduino oyun alanında SD kartların gücünün kesilmesine karşı uyarıyor, bu yüzden bu yaklaşımı izlemedim. OSBSS adamları için nasıl çalıştığını duymak isterdim (?)