マガジンスイッチサイエンスのブログです。コメントを受け付けていません。Vanilla(α版)」を発売いたしました。この商品のコンセプトは、XBeeモジュールの間欠スリープを利用して、スタンドアローンな通信モジュールの構築を実現する事です。実際に使用する場合、少なくとも把握しておかなければいけない前提や、注意点が「more」以降にあります。”XBeeモジュールの電池駆動”というテーマに興味のある方は、ぜひ読み進んでみてください。各パラメータの詳細やXBeeモジュールへの書き込み方法は書籍(超お手軽無線モジュールXBee:CQ出版社など)や他のサイト・記事(「XBeeをはじめてみよう(シリーズ1編)」、「XBeeをはじめてみよう(ZB編)」)にお任せします。今回動作確認を行った時は、以下の設定にしてサイクルスリープをさせていました。大まかに、「30秒に一回、アナログ1chのデータをホストに送信(2秒間アクティブ)」という動作になります。このとき、スリープ中の28秒間は管理ソフト”X-CTU”との通信すら止まってしまうので、テスト中はスリープ時間をあまり長くしすぎない、かつ、アクティブ時間を短くしすぎない(単位時間当たりのアクティブ比率を低くしすぎない)方が、開発が楽になります。注意点2:XBeeモジュールのスリープモード設定と消費電力の関係この波形は、抵抗(1Ω)でI-V変換した電圧を観測したもので、XBeeモジュールをサイクルスリープ(上記の設定)で動作させたときの電流変化の様子を表しています。モジュールがアクティブになる「A」部と、スリープ動作中の「B」部が見て取れます。「A」部は、3つのパートから構成されています。消費電力は波形部分の”面積”になりますので、各パートごとに計算して合計します。XBeeモジュールはアクティブになると、”定常的に9mA消費”します。(a)「A-1」のコネクション部分は、”40mAで8mSのパルス”ですので、ベース部分以外を計算します。(b)「A-2」のパケット送信部分は、”40mAで55mSのパルス”ですので、ベース部分以外を再び計算します。(c)「A-3」のポーリングパルス部分は、”40mAで3~5mS(7割ほど5mS)のパルスがまとめて18回”ですので、ベース部分以外をまとめて計算します。(d)これら(a)~(d)を合計した値、「22.473mA/s≒22.5mA/s」が「A」部の消費電力になります。(b)「0.2475mA/s≒0.25mA/s」が「B」部の消費電力になります。これを一分単位で集計して、毎秒の平均消費電力を求めます。平均で1mA/secとなります。ちなみにCR2032の標準容量は225mAhですので、上記の設定では理論上連続225時間(9日と9時間)。60秒に一回、アナログ1chのデータをホストに送信(2秒間アクティブ)という設定にすると約360時間(15日)稼動できる計算になります。このように一つ一つの波形面積を積算することで平均消費電力は計算できますので、単位時間当たりのアクティブ率を下げることで、より長時間稼動する設定を目指すことも可能です。※追加回路が有る場合は、消費電力はより多くなり、稼働時間は短くなります。Vanillaでは、電源の安定度は基板上の電気二重層コンデンサに依存します。よって、通常の安定化電源と異なり、出力電圧が3.0Vから大きく下がる可能性があります。XBeeモジュールの動作範囲は3.6V~2.1Vとなっているので、基板のリセット回路は2.1Vで有効になるようにして有ります。よって、そこが基板全体の動作下限となります。基板上に回路を追加した場合、3.0V~2.1Vに電源電圧が変わることを見越した部品・回路を追加する必要があります。