Как реализовать радиоуправление с питанием от паразитной наводки?
Здравствуйте!
Возникла необходимость реализации прототипа устройства со следующими параметрами и функциями:
1) Питание устройства должно осуществляться за счёт ЭДС наведённой в контуре-антенне. Аналогично запитыванию пассивных RFID-чипов.
2) Устройство должно содержать блок радиоканала, через который получает команды управления.
3) Должно содержать простейший микроконтроллер (система команд и архитектура не важна). Микроконтроллер будет получать на входе последовательность данных с блока радиоканала, идентифицировать "свою" последовательность по ключу в пакете данных, по получении "своего" ключа рассматривать оставшийся пакет как команду управления. Согласно команде управлять устройством, подключенным на выходе.
Повторюсь - блок радиоканала и микроконтроллер должен запитываться от наведённой ЭДС. То есть крайне мало потреблять.
По третьему пункту особых вопросов нет, контроллер подберём сами. Вопросы вызывают пункты 1 и 2. Кто-нибудь реализовывал подобное? Возможно, кто-то знает специализированные форумы по этой теме?
P.S. Прошу сильно не пинать, если написал по-дилетантски. Этой темой никогда раньше не занимался.
Интересуют так же принципиальные схемы источников питания для подобных устройств. Наверняка кто-то уже реализовывал. Или, хотя бы, описание подводных камней.
Почему вы решили, что питание от ЭДС?
Какие условия эксплуатации, диапазон температур?
Какой требуемый срок службы изделия?
Определены ли габариты корпуса, если да, то какие?
Известна ли себестоимость изделия в какую нужно вписаться?
Какая предполагаемая серийность изделия?
Спасибо за вопросы!
По пунктам:
1) Питание от ЭДС, к сожалению, обязательно. Это основная установка в ТЗ. При этом расстояние между генератором питающего поля и антенной приёмника минимальны. Режим работы приёмника - "отработал и спать". Допустима даже активация по таймеру - к примеру, каждые 5 секунд выходим из спячки и проверяем эфир на предмет сигнала управления. От устройства не требуется большое быстродействие.
2) Так как устройство только прототип, призванный показать принципиальную возможность, то условия эксплуатации самые щадящие - комнатный диапазон температур, никакой агрессивной среды.
3) Прототип нужен только на периоды демонстрации. В последующем устройство будет реализовано (если будет) на специализированной элементной базе. И там будет совершенно другое ТЗ.
4) Габариты - пока любые, это только демонстрационная модель. В перспективе - самые минимальные, какие только удастся получить. Но в этом случае устройство будет реализовано не на дискретных элементах и сейчас этот вопрос не стоит.
5) Для прототипа стоимость пока не важна. Но хотелось бы уложиться до 1 тысячи долларов.
6) Так как это демонстрационный образец, то о серийности говорить нет смысла. Будет до десятка образцов.
Лучшие по потреблению микроконтроллеры на сегодня - MSP430 и EFM32.
Присмотритесь к литий-тионилхлоридным элементам Минамото - большая емкость, срок службы 5-7 лет, недорогие.
Спасибо за подсказки по микроконтроллерам. За подсказку по элементам питания тоже спасибо, но в данном устройстве их применять нельзя - это условие ТЗ.
@Eluosi Ищете в гугле по запросу "electromagnetic energy harvesting circuit", изучаете.
Гляньте на эту микросхему www.ti.com/product/tms37157, почитайте все pdf-ки на странице, может полезно будет.
@tugo Огромное спасибо за подсказку! Кажется, эта микросхема реализует именно то, что мне было нужно.
И за подсказку английского названия тоже огромное спасибо!
Видел даже где-то конструктив на базе катушки, SMD capacitor + attiny
Исходно в вопросе не раскрыта тема мощности генератора и отдаленности приемников.
Закон обратных квадратов - коварен :)
Требования к приемникам: постоянная работа, или отработал и спать?
По периоду работы уточнил в вопросе - "отработал и спать". То есть действительно можно реализовать накопление энергии и последующий быстрый расход в период включений.
Мощность генератора пока может быть любая в разумных пределах - это период демонстрации. Расстояние до питающего генератора так же минимальное, здесь проблема не возникнет.
Не подскажете где видели схему? То есть подводных камней нет? Не надо пытаться повысить входное напряжение, ввиду того что энергия накопленная на конденсаторе пропорциональная квадрату напряжения?
Простой
Средний
