Comments 57
Спасибо.
Хотя хак
В этой схеме убран резистор подтяжки, подключенный к истоку, с этим «хаком» схема продолжит работать. Т.к. напряжение на GPIO (и на истоке) станет меньше чем 3.3V (напряжение на затворе) на величину напряжения затвор-исток, при которой открывается транзистор. Напряжения на GPIO будет достаточно, чтобы GPIO его воспринимал как логическую «1».
выглядит сомнительным и "производитель_и_партия_транзисторов зависимым".
2. Подключением к 1-wire определяете, где VCC, а где DQ
To check the DS18B20 with a multimeter, choose the "diode testing" mode, and put the positive testing lead to the white wire (GND) of the sensor. The voltage between white wire (GND) and the red wire (VDD) should be around 0.59V ~ 0.63V; the voltage between white wire (GND) and the yellow wire (DQ) should slightly lower, around 0.49V ~ 0.55V.
https://www.auberins.com/index.php?main_page=product_info&products_id=322
Считаете примерно так: [напряжение шины DQ просядет на] = [ток потребления МК] * [сопротивление резистора подтяжки] и смотрите, достаточно ли оставшегося напряжения (VCC — «просадка») для штатной работы МК (и других устройств на той же шине, если они есть).
Для снижения тока МК используйте, где это только возможно, режимы сна.
Для примера у меня ATtiny13A на 4.8MHz с использованием сна потребляет 400-500мкА.
Можно также снизить частоту МК, это также снижает почти линейно ток потребления.
Давайте не превращать тему в холивар avr vs stm32)
Да нет никакого спора, просто нет смысла МК работать, можно спать и потреблять единицы мкА. Тем более One Wire поддерживает работу от наведенного тока: https://www.maximintegrated.com/en/design/technical-documents/app-notes/6/6755.html
Со включенной оперативкой будет уже 3-4
* есть ток потребления МК в активном режиме, когда выполняются инструкции,
* есть ток потребления МК в неглубоком сне, когда он может проснуться всего за пару микросекунд, чтобы обработать протокол,
* есть ток потребления МК в глубоком сне (power-down), из которого он просыпается неприлично долго.
Для обработки протокола (скажем для 1-wire нужно время реакции <8мкс), МК будет находиться x% времени в активном режиме и (100-x)% в неглубоком сне.
Вот посчитав токи в этих режимах в реальном процентном соотношении и получается 400-500мкА.
неприлично много, например stm8l или stm32l в сне потребляют около 1 мкА1 мкА — это про глубокую спячку. При включенном тактовом генераторе и работающей периферии (то, что в AVR называется «режим Idle») ваш стм32л потребляет от 80 мкА до 2.5 мА, а никакие не 1 мкА.
В глубоком сне AVR-ки потребляют 200 нА. При этом, кстати, модуль TWI остаётся способен распознавать собственный адрес и будить МК при обращении.
А в чем смысл того, что вы сравниваете stm32 в рабочем режиме со включенным генератором и выключенную аврку без оперативки и генератора? Любой контроллер можно так отключить, это почти равноценно отключению по питанию.
А стмке так же есть асинхронная периферия, которая умеет генерировать прерывания из стопа (тот же LPUART, LPTIER и другое). А есть еще PSoC от сайпресса, где асинхронную периферию можно программировать самому на верилоге и она еще в тысячу раз эффективнее архаичных stm32 и avr.
и выключенную аврку без оперативкиОперативка в авр никогда не отключается, но тем не менее 0.2 мкА.
тот же LPUART, LPTIER и другоеНо не I2C. Может быть кому-то и есть польза от асинхронного уарта, вот только I2C — вполне себе системная шина и возможность просыпаться по событию на системной шине я считаю уберполезной абилкой.
А есть еще PSoC от сайпресса, где асинхронную периферию можно программировать самому на верилогеНасколько помню, весь верилог там ограничивается несколькими LUT-табличками, на которых можно слепить немного glue logic между выводами периферии и I/O ножками. До полноценного набортного плис, на котором можно было бы накатать модуль I2C с фичами не хуже чем в авр там как до луны на карачках.
Оперативка в авр никогда не отключается, но тем не менее 0.2 мкА.
Название МК в студию.
Сами лично пробовали? Чем микротоки измеряете?
Насколько помню, весь верилог там ограничивается несколькими LUT-табличками, на которых можно слепить немного glue logic между выводами периферии и I/O ножками. До полноценного набортного плис, на котором можно было бы накатать модуль I2C с фичами не хуже чем в авр там как до луны на карачках.
Проблемы тех, то не осилил. Я осилил и все работает прекрасно. Смеюсь теперь над любителями архаичных контроллеров с прибитой гвоздями периферией.
Название МК в студию.В принципе, любые межки с picoPower (буква P на конце), тиньки из не самых древних, в т.ч. 13A.
Сами лично пробовали?Пробовал конечно. Главное плату хорошо отмывать, утечки по остаткам всяких ЛТИ-120 могут на порядок превышать потребление схемы.
Чем микротоки измеряете?А в чём вообще проблема? Обычный UT-61E в режиме мкА. Можно и пА померить микровольтметром, используя входные 10М в качестве шунта.
Проблемы тех, то не осилил. Я осилил и все работает прекрасно."Всё работает" — это крайне подозрительная формулировка, обычно намекающая на то что не работает ничего. Конкретно I2C может выводить МК из пауэр-даун? Мне эта фича на архаичных атмежках очень нравится.
Открываем даташит на attiny13a, видим что она вообще не умеет работать в режиме остановки, с сохранением оперативки и PC, то есть в ней нет режима, аналогичного STOP в STM32:
When the SM[1:0] bits are written to 10, the SLEEP instruction makes the MCU enter Powerdown mode. In this mode, the Oscillator is stopped, while the external interrupts, and the Watchdog continue operating (if enabled). Only an External Reset, a Watchdog Reset, a Brown-out Reset, an external level interrupt on INT0, or a pin change interrupt can wake up the MCU. This sleep mode halts all generated clocks, allowing operation of asynchronous modules only.
То есть, как я написал выше, это банальное отключение по питанию с возможностью генерировать RESET по паре событий. Ни о какой работе оперативки с потреблением 0,2 мкА тут речи не идет.
Обычный архаичный контроллер.
А в чём вообще проблема? Обычный UT-61E в режиме мкА. Можно и пА померить микровольтметром, используя входные 10М в качестве шунта.
Этот батареечный мультиметр будет показывать погоду на марсе в таком режиме, потому что он делает измерения не непрерывно, а всего лишь пару раз в секунду, показывая вам случайную величину, которая попала в квант измерения времени.
Для измерения микротоков нужен настолный мультиметр, к примеру Rigol DM3058E который измеряет непрерывно и показывает среднее.
То есть, как я написал выше, это банальное отключение по питанию с возможностью генерировать RESET по паре событий. Ни о какой работе оперативки с потреблением 0,2 мкА тут речи не идет.Полнейшую чушь написали.
Этот батареечный мультиметр будет показывать погоду на марсе в таком режиме, потому что он делает измерения не непрерывно, а всего лишь пару раз в секунду, показывая вам случайную величину, которая попала в квант измерения времени.Полнейшую чушь написали.
Оперативка в авр никогда не отключается, но тем не менее 0.2 мкА.
В принципе, любые межки с picoPower (буква P на конце), тиньки из не самых древних, в т.ч. 13A.
Так как называется режим у AtTiny13a, в котором сохраняется оперативка, но общее потребление составляет 0,2 мкА, уважаемый не порящий чушь?
… даташит на attiny13a, видим что она вообще не умеет работать в режиме остановки, с сохранением оперативки и PC .....
Не порите чушь, ей больно.
А, да, всегда забываю про бесполезный Idle Mode, в котором неработаюшая аврка потребляет столько же, сколько stm32 на полном ходу со всей включенной периферией и без использования функций энергосбережения вообще)))))))))))
На 4 МГц (архаичная архитектура даже не умеет отлючать тактовый генератор) 1 мА у AVR с неработающим ядром, против 0,63 мА у STM32, которая выполняет бенчмарк.
Удачи в разработке)))
Вы бы свою энергию лучше направили на написание статьи «Сравнение энергопотребления МК».
Я бы написал одну строчку: если нужна максималная энергоэффективность — делайте на PSoC, у них самый лучший техпроцесс (10-20 мкА на МГЦ) и программируемая периферия, которая позволяет не будить ядро на простых задачах.
А что может быть интересно в этой теме? По сути ведь все есть в даташитах и в 99% там правда. Просто у разных производителей оно по-разному написано, кто-то не дает таблички на все возможные варианты конфигураций.
В даташитах кроме всего прочего есть графики зависимости потребления от частоты и потребления от напряжения, было бы очень полезно сравнить на равных частотах и на равных напряжениях.
Но самую большую подставу обычно составляет зависимость от температуры. Мало какой контроллер спроектирован так, что он при нагреве не начинает потреблять в 10-100 раз больше нормы:
Казалось бы редкая ситуация, а вы попробуйте сделать счетчик горячей воды на батарейках)))
Да, насчёт PC я немного погорячился (он может не сохраниться, если использовать WDT). А насчёт ОЗУ — я полностью прав.
Про квадратичную зависимость тока от напряжения — упомянем?
В даташите ясно написано что в power-down (в котором 0,2 мкА) оперативка отключается, вы выглядите очень глупо, затеяв спор с даташитом.
The Idle mode stops the CPU while allowing the SRAM, Timer/Counter, ADC, Analog Comparator, and Interrupt system to continue functioning. The Power-down mode saves the register contents, disabling all chip functions until the next Interrupt or Hardware Reset. The ADC Noise Reduction mode stops the CPU and all I/O modules except ADC, to minimize switching noise during ADC conversions.
Единственные контроллеры, которые умеют достигать такого потребления с сохранением оперативки — msp430 на fram.
Там написано, что основной тактовый генератор выключается и активны только асинхронно работающие блоки или WDT:
Power-down Mode
… the SLEEP instruction makes the MCU enter Powerdown mode. In this mode, the Oscillator is stopped, while the external interrupts, and the Watchdog continue operating (if enabled). Only an External Reset, a Watchdog Reset, a Brown-out Reset, an external level interrupt on INT0, or a pin change interrupt can wake up the MCU. This sleep mode halts all generated clocks, allowing operation of asynchronous modules only.
Из сравнения рисунка "Clock Distribution" и таблицы "Active Clock Domains and Wake-up Sources in the Different Sleep Modes" (clkCPU) нетрудно заключить, что содержимое ОЗУ (включая R0:R31) остаётся неизменным и это действительно так.
А, лол, точно, я совсем забыл что мы говорим о "контроллере" с 64 байтами оперативки, то есть меньше чем в RTC_BACKUP регистрах у типичного современного МК.
Опять аврщики опустили меня на свой уровень архаичного железа и подавили опытом!
Удачи там в разработке на 64 байтах оперативки. Они и правда сохраняются в power-down. Жаль, правда, что в этом нет никакого практического смысла.
Да, насчёт PC я немного погорячился (он может не сохраниться, если использовать WDT).Будить ресетом — это немного странно. Можно же попросить собаку дёрнуть сперва прерывание.
Из сравнения рисунка «Clock Distribution» и таблицы «Active Clock Domains and Wake-up Sources in the Different Sleep Modes» нетрудно заключить, что содержимое ОЗУ остаётся неизменным и это действительно так.В общем-то, в разделе про слип моды явно написано «The contents of the Register File and SRAM are unaltered when the device wakes up from sleep».
В схеме использую еще и супрессоры, рекомендую для защиты.
Т.к. с этими микросхемами я не работал, то упомянул вскользь. Если у Вас есть чем дополнить, поделитесь, пожалуйста опытом.
Спасибо за статью, 1-wire становится понятнее.
То есть изначально неизвестно сколько чего на шине висит. Как узнать их адреса?
owdir /
а при использовании драйверов ядра:
ls /sys/bus/w1/devices/
Спасибо за крайне полезный материал!
Если не хватает скорости оптронов, это не приговор. Как многие знают, один и тот же транзистор в зависимости от включения может проявлять очень разные частотные свойства. То же касается и фототранзисторов.
Можно его включить в состав каскода, например. За счет фиксирования потенциала коллектора необходимость в перезарядке емкости отпадает, и он работает гораздо быстрее.
Чем объяснять на пальцах, приведу ссылку на статью:
Как перестать бояться и полюбить 1-wire