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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Atmel oder MSP?


Autor: Andre Koeln (andre24)
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Hallo erst mal. Möchte hier keine Grundsatzdisskusion lostreten. Ich 
arbeite an einer ultra-Low-Power-Anwendung. In frage kommt für mich also 
nur der MSP430 C11x1 oder der ATmega164 P/V. Was ich machen möchte ist 
folgendes: Ich habe einen anderen Controller, der mir über SPI 
Sensordaten an meinen µC übermittelt. Genaues über diesen Controller und 
seine SPI-Schnittstelle weiß ich noch nicht. Meine Abtstrate ist 10 Hz. 
Also bekomme ich 10 Messwerte von dem Controller pro Sekunde. Diese 
Daten soll dann mein Microkontroller (MSP oder Atmega) speichern. Zum 
Abspeichern benutze ich einen DataFlash von Atmel.
Meine Frage ist nun welcher Microkontroller schafft diese Aufgabe mit 
der geringsten Leistungsaufnahme. Unterwelchem Power-Mode kann ich die 
SPi- Schnittstell noch nutzen? Beim MSP sollte es der Power Mode 3 sein. 
Kann man beim Atmel wie beim MSP alles nicht benötigte abschalten?

Noch ein paar Daten dich schon kenne:

Atmega 164P/V
active Mode 338uA
PowerSaveMode 0,5uA
Power down 0,035uA

MSP430C1x11
active Mode 160uA
Standby Mode 0,7uA
Off Mode 0,1uA

Also ist hier der Atmega besser bis auf den active Mode, wo er dann aber 
das doppelte verbraucht. Wie gesagt suche den geringsten Stromverbrauch 
für mein Anwendungsbeispiel.

Gruß André

Autor: Norbert (Gast)
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Aus meiner Erfahrung raus würde ich sagen, tun die sich beide nichts. 
0,2µA bzw. sogar 0,065µA sind fernab von dem, was du später messen 
kannst. In diesem Bereich ist die Selbstentladung des Akkus schon 
größer.

Viel mehr Strom als der Controller selbst verbrauchen andere Dinge, an 
die man im ersten Monment gar nciht denkt. So als Tipp z.B. achte auf 
PullupWiderstände, keinen Linearregler einbauen usw.

Als Besipiel noch untenstehend der Strombverbrauch des Dataflashs, du 
siehst, der ist um ein vielfaches größer als der des Controllers.
– 7 mA Active Read Current Typical
– 25 µA Standby Current Typical
– 5 µA Deep Power-down Typical

Letztendlich hängt die Controllerauswahl also von deiner Bevorzugung ab. 
Ansonsten kann ich dir die MSP430 Reihe nur empfehlen (arbeite mit dem 
MSP430F1611 und MSP430F2013). Aber da gibt es auch deutlich modernere 
Designs als den MSP430C1x11, oder brauchst du genau den?

Autor: Philipp Burch (nicht angemeldet) (Gast)
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Wenn's denn ein MSP sein soll, kann ich dir einen mit DMA empfehlen. Da 
kannst du auf die SPI-Schnittstelle zugreifen, ohne dass der Controller 
überhaupt aufgeweckt zu werden braucht. Habe allerdings AFAIK nur die 
grösseren implementiert.

Autor: Jörg S. (Gast)
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Wenn man die Stromaufnahme vergleicht, sollten die aber mit den selben 
Parametern gemessen worden sein. Also vor allem selbe Versorgungsspg und 
selbe Taktrate.

Die neuen (kleinen) F2xx haben doch auch so einen Direkt Transfer Modus, 
jedenfalls beim ADC, weiss nicht wie das bei SPI aussieht.

Autor: Andre Koeln (andre24)
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Danke für die Antworten!

Nein, genau den brauche ich nicht. Wichtig ist bei mir nur der 
Stromverbrauch, da mein Messgerät irgendwann mal als Implantat enden 
soll. Ich weiß auch das sich bis dahin noch sehr viel ändern wird, nur 
soll der Stromverbrauch auch jetzt schon so gering wie möglich sein.
Den DataFlash schalte ich komplett aus, so dass ich hier auch den 
Deep-Power-down spare. Meine Arbeit soll halt zeigen ob es grundsätzlich 
möglich ist. Liegt der Stromverbrauch zu hoch, ist es nicht möglich, da 
selbst bei Benutzung eines Akkus nur einmal in der Woche aufgeladen 
werden sollte.

André

Autor: Andre Koeln (andre24)
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Das mit der Selbstentladung war ein guter Tipp! Die liegt bei 4,57uA. 
Spannungsversorgung kommt direkt vom Akku oder Batterie. Es kommt nur 
der Controller zum messen meiner Drucksensoren auf die Platine der uC 
und der DataFlash. Vielleicht noch ein paar Kondensatoren wegen EMV.

André

Autor: Norbert (Gast)
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Welchen Akku benutzt du denn? Knapp 5µA Selbstentladung klingen schon 
verdammt gut. Wir entwickeln hier drahtlose Sensorknoten und da rechnen 
wir immer bei den NiMh Akkus mit 0,5-1mA Selbstentladung.

Ansonsten sollte das auf jeden Fall klappen das von dir beschriebene 
System eine Woche aus einem Akku zu betreiben. Halt alle 10 Sekunden 
kurz aufwecken, Daten speichern und verarbeiten, dann wieder in Ruhe 
schlafen gehen.

Falls du wirklich nur Daten speichern musst und dir die Controllergröße 
reicht, schau dir mal den MSP430F2013 an (2kB Flash, 128Byte RAM). Oder 
ohne AD-Wandler MSP430F2011). Kann ich dir sehr empfehlen. Gibts im 
Dip14 Gehäuse für den Prototypen und später im QFN16 Gehäuse für das 
Implantat ;-)Es gibt ein Video von TI, da wird der Controller aus einem 
Apfel versorgt. Ist eine ganz nette Demonstration.

Autor: Johnny (Gast)
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Ich würde einen MSP mit genug Flash nehmen und dann die Messdaten im 
Flash des MSP speichern, dann kannst Du Dir ein zweites IC sparen und 
dessen Stromverbrauch. Allerdings gibts halt keine MSP's mit wirklich 
viel Speicher.
Aber vielleicht kannst Du nur die Messwertänderungen Speichern mit einem 
Zeitstempel statt jeden Messwert abzulegen.

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