extrem sparsamer Microcontroller gesucht
Hallo Community,
ich habe mich hier extra angemeldet um ein paar Ideen für ein Projekt zu bekommen. Ich bin leider noch der absolute Neuling was Microcontroller und deren Zusammenschaltung mit anderen Komponenten angeht und hoffe dass ihr mir paar Vorschläge machen könnt.
Ich muss für die Uni ein Projekt realisieren, bei dem ein Microcontroller auf engem Raum 5 bis 6 Infrarot-Distanzsensoren einmal am Tag abfragen und dann einige Daten per HTTP-Request losschicken soll. Für die IR-Sensoren brauche ich daher ein paar GPIO-Pins.
Ganz Wichtig: Der MC muss mit einem Akku laufen und das so lang wie möglich. Da er den Rest des Tages "schläft" wäre eine Stromaufnahme im 1µA, besser sogar im nA Bereich super. Ich bräuchte auch einen MC wo man für die Programmierung des Chips keine extrem teuren Evaluation-Boards oder -Kits braucht. Ich muss die Kosten ja auch rechtfertigen. Das Projekt, soll wenn es überzeugt mehrmals nachgebaut und angeschafft werden.
Zusammenfassend brauche ich:
- Einen sparsamen WIFI-Chip
- sehr geringe Stromaufnahme im (Deep-)/SleepMode (1µA oder weniger)
- GPIO-Pins für IR-Distanzsensoren
- optional: LiPO-Akku-Anschluss (notfalls kann man ja noch löten)
Optimal wäre es wenn ich alles auf einer Platine hätte.
Was habe ich schon gefunden/Welche Ideen habe ich?
1. Variante: ESP32 Thing von Sparkfun + etwas ähnliches wie der TPL5110 Timer.
Link zum Sparkfun: https://www.sparkfun.com/products/13907
Vorteil: Ich brauche keinerlei DEV-Boards oder sonst was. Alles ist mit dabei: Lipo-Anschluss, Wifi-Chip, GPIO-Pins.
Nachteil: Hibernation verbraucht bei dem 5µA. Ich bräuchte einen Timer der die Elektronik komplett ausschaltet und nach 24 Stunden wieder einschaltet. Diese 24 Stunden sollten aber auch variabel sein. Ist das möglich?
2. Variante: SAM L21 + WinC1500
Sehr geringer Energieverbrauch. Problem ist ich habe keine Platine gefunden mit GPIO-Pins, WLAN Chip oder sonst was. Hab ihn nur durch ein Video aufgeschnappt. Ich finde einfach nichts. Vielleicht gibts eine Platine mit GPIO-Pins wo ich den Wifi Chip nachrüsten kann.
3. Variante: SAM W25? http://de.farnell.com/atmel/atsamw25...11b/dp/2491286
Hat einen Cortex M0+ und einen WinC1500.
Vorteil: Alles dabei.
Nachteil: Keine Info über den Stromverbrauch. Soll aber einer der sparsamsten Chips sein siehe dieses Video: https://www.youtube.com/watch?v=pOFU0KCly80
Im Video ist nur der Chip gezeigt. Wieviel Strom das Evaluation Board braucht weiß ich leider nicht.
Habt ihr vielleicht noch weitere Ideen. Wäre super wenn ihr mir helfen könntet.
Ich bedanke mich im Voraus!
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Danke für die Antworten!
Ich merke dass euch ein paar Infos fehlen (mein Fehler), weil ich nicht genau ins Detail gegangen bin. Der Briefkasten ist nicht für mich sondern für die Professoren an der Uni. Jeder Prof hat einen Briefkasten die von der Bauart alle identisch sind. Sie kriegen ab und zu Post. Nun sind die Professoren verpflichtet diesen Briefkasten regelmäßig, wenn nicht sogar täglich zu checken. Dafür müssen sie teilweise über den ganzen Campus laufen. Manchmal ist der Briefkasten aber leer und die ganze Zeit ist umsonst draufgegangen. Daher der Gedanke, den Briefkasten mit einem Microcontroller auszustatten der das erkennt.
Wichtig ist, dass die Professoren nicht direkt wissen müssen ob ein Brief eingeworfen wurde. Es ist also keine Interrupt mit einer Lichtschranke notwendig... Die Briefe werden immer bis 12 Uhr mittag eingeworfen. Später nicht mehr. Es sind äußerst selten eilige Briefe, die kommen aber trotzdem bis um 12 Uhr und es reicht auch wenn der Prof sie zwei Stunden später abholt. Außerdem soll erkannt werden, ob es nur ein kleiner Zettel ist, oder ein großer Brief. Das ist auch eine Anforderung. Daher die Distanzsensoren die verteilt sind worauf der Brief dann liegt. Sind 4 Distanzsensoren verdeckt, ist es ein mittlerer Brief. Ist nur einer verdeckt, ist es ein kleiner Notizzettel.
Es reicht also wenn der Microcontroller einmal zu einer bestimmten Uhrzeit, sagen wir 13 Uhr, kurz vom Deep Sleep aufwacht, registriert dass was eingeworfen wurde, eine Nachricht schickt und wieder schläft. Wenn der Professor den Akku nur einmal im Semester (6 Monate) besser sogar nur einmal im Jahr (2 Semester) tauschen muss reicht das dicke aus.
Es ist schon ein Prototyp da in der Uni der auch schon funktioniert, aber es soll eine Webanwendung und eine App dazu geschrieben werden wo man einige Sachen einstellen kann. Ich wurde aber noch gebeten mich mit der Elektronik zu beschäftigen ob man das nicht vom Stromverbrauch her weiter optimieren kann. Da der µC zu 99% der Zeit schläft ist ein sparsamer Deep Sleep wichtig. An andere Technologien wie 6Lowpan oder Zigbee hab ich auch schon in Betracht gezogen, aber da braucht man Gateways und Development Kits. Bei 5 Sekunden oder weniger die der µC an ist um die Benachrichtigung zu senden reicht auch meiner Meinung nach WLAN aus. Damit sollte der Akku dann auch halten. Ich will aber das maximale rausholen (mit WLAN, bin aber dennoch offen).
So sieht der Prototyp gerade aus:
Anhang 32792
Für diejenigen die es nicht genau erkennen: Da ist eine Art Glasschicht (nicht richtiges Glas) dadrauf montiert ist der µC mit 6 IR-Distanzsensoren und einer WLAN Antenne. Darüber um das ganze Abzudecken ist noch eine Schicht. Das soll alles kompakt sein.
Ich hoffe die weiteren Infos helfen euch :). Bin für weitere Vorschläge offen!
