ZHCAAF8A January   2020  – June 2021

 

  1.   商标
  2. 1引言
  3. 2系统概述
    1. 2.1 软件
    2. 2.2 硬件
  4. 3系统运行
    1. 3.1 HDC2010 传感器读取
    2. 3.2 针对低功耗的 I2C 协议和数据缓冲
  5. 4测试和验证
    1. 4.1 EnergyTrace™ 结果
    2. 4.2 平均电流消耗
    3. 4.3 RAM 中数据缓冲的节能效应
  6. 5总结
  7. 6参考文献
  8. 7修订历史记录

HDC2010 传感器读取

在调试模式下使用 Sensor Controller Studio,测试 HDC2010 功能的一种简单方法是在 HDC2010 传感器前呼气,这会导致湿度值发生非常大的变化,而温度几乎没有升高。将手指放在 HDC2010 传感器上几秒钟,使温度升至约 30.8℃(所有测试均在室温下的办公环境中进行)。x 轴表示时间,单位是秒。y 轴表示湿度和温度值。使用Topic Link Label2.2中的公式计算实际值。

GUID-2E7FAE96-34A1-4B80-95F2-4760BA2E1B0B-low.png图 3-1 Sensor Controller Studio 下的温度和湿度曲线

图 3-2 中的软件流程图描述了 HDC2010 传感器配置。首先,将 DIO 引脚设置为低电平状态,打开 P_MOSFET 器件并为 HDC2010 传感器通电,然后在最小启动延时时间后初始化几个配置寄存器。这些寄存器值设置传感器采样频率(进行测量的频率)和数据分辨率,此处设置了 14 位最高精度。最后,将 0x0F 寄存器设置为 0x01 以开始测量。仅 1.24ms 后,系统会读出温度和湿度值并将其存储到传感器控制器 ULL RAM 存储器内的数据缓冲区中。

固件的最终版本始终使 HDC2010 传感器保持供电状态,因为它在两次温度和湿度测量之间的待机模式下通常消耗 50nA。还实施并测试了 HDC2010 传感器的完全断电模式。在这种情况下,每个 HDC2010 读数都需要完整的初始化周期和延迟来进行测量。根据传感器读取周期,尤其是在不活动时间周期很长的情况下,断电可能会更省电。对于此报告中分析过的 60 秒期间,待机模式实现了更低的功耗。

GUID-CD471DE5-043A-41C4-8CE8-3792F03C95AC-low.gif图 3-2 传感器控制器引擎固件的流程图