分析低功耗軸承溫度無線檢測系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

　　3 低功耗策略及測試分析

　　3.1 低功耗策略

　　在系統(tǒng)設(shè)計中，根據(jù)實際需求，充分利用各種低功耗資源模式，盡量縮短節(jié)點工作時間，從而降低功耗。通常使用的電池實際容量與放電電流有關(guān)，放電電流較小時，電池放出的總電量明顯大于標(biāo)稱容量，甚至明顯小于標(biāo)稱容量。因此采取如下策略來降低系統(tǒng)工作電流，延長節(jié)點壽命.

　　在硬件方面， 選用低功耗、低電壓器件；對于工作電流小的器件如DS18B20、MAX232等采用引腳供電， 對于功耗大而又周期性工作的部件；此外，不使用的單片機(jī)引腳按照數(shù)據(jù)手冊進(jìn)行設(shè)置，這對減少系統(tǒng)休眠模式下的電流效果顯著。

　　在軟件方面，利用硬件提供的支持， 關(guān)閉暫時不使用的部件的電源， 如DS18B20等；按照協(xié)議工作周期， 由軟件控制JN5139的工作模式，進(jìn)行周期性檢測和睡眠。選用長短時間選擇性休眠的方式檢測數(shù)據(jù)，這種方式與單一性的15 s休眠相比，在發(fā)送數(shù)據(jù)無網(wǎng)絡(luò)接收時功耗小了20倍。

　　3.2 測試分析

　　完成系統(tǒng)設(shè)計后， 在電池電壓3.4 V、發(fā)射功率為+2.5 dBm、接收靈敏度為-96.5 dBm 的情況下， 結(jié)合數(shù)據(jù)手冊上的數(shù)據(jù)，對傳感器節(jié)點的工作電流進(jìn)行了實際測試， 忽略喚醒休眠時間等，結(jié)果如表1所示。

　　根據(jù)表1的工作模式及工作周期， 計算節(jié)點的平均工作電流為：

　　150 ℃高溫工作環(huán)境下采用容量為1 800 mAh的電池，放電深度為50%.即由于系統(tǒng)長時間運行中電池的自放電因素， 電池可用電量為總?cè)萘康?0%, 由公式（1）的結(jié)果以及表1得到：當(dāng)系統(tǒng)以15 s為周期對軸承溫度進(jìn)行檢測時， 可維持節(jié)點工作半年以上， 達(dá)到了設(shè)計要求， 其計算公式如式（2）所示。