ZHCU768 May   2021

 

  1.   说明
  2.   资源
  3.   特性
  4.   应用
  5.   5
  6. 1系统说明
  7. 2系统概览
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 主要产品
      1. 2.2.1 SimpleLink MCU
        1. 2.2.1.1 CC3235MODS
        2. 2.2.1.2 CC1352R LaunchPad
          1. 2.2.1.2.1 CC1352R
      2. 2.2.2 电源
        1. 2.2.2.1 TPS63802
        2. 2.2.2.2 TPS63900
        3. 2.2.2.3 TPS62825
        4. 2.2.2.4 TPS7A03
        5. 2.2.2.5 TPS7A20
        6. 2.2.2.6 TPS62840
        7. 2.2.2.7 TPS22919
        8. 2.2.2.8 LM66100
      3. 2.2.3 外设
        1. 2.2.3.1 OPT3004
        2. 2.2.3.2 DRV8837C
        3. 2.2.3.3 TPA2011
        4. 2.2.3.4 TLV61048
      4. 2.2.4 OmniVision 视频编码器 OA7000
      5. 2.2.5 OmniVision 图像传感器 SP2329
      6. 2.2.6 YTOT 镜头模块
    3. 2.3 设计注意事项
      1. 2.3.1  输入电源：电池和 USB
      2. 2.3.2  电源要求
      3. 2.3.3  摄像头唤醒和昼/夜传感
        1. 2.3.3.1 基于 PIR 和 MSP430 的低成本、高性能运动检测设计
      4. 2.3.4  电池电量监测
      5. 2.3.5  红外 LED 照明
      6. 2.3.6  红外截止滤光片
      7. 2.3.7  音频
      8. 2.3.8  系统运行
      9. 2.3.9  Wi-Fi 和主机子系统
      10. 2.3.10 固件控制
        1. 2.3.10.1 应用流程
  8. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件
    2. 3.2 软件
    3. 3.3 设置
      1. 3.3.1 通过 Wi-Fi 传输视频的配置步骤
      2. 3.3.2 （可选）通过 USB 为 OA7000 刷写最新固件或流式传输视频
      3. 3.3.3 视频流式传输
      4. 3.3.4 摄像头模块的 LPSTK-CC1352R 配置设置
    4. 3.4 测试结果
      1. 3.4.1 电源轨和电流消耗
      2. 3.4.2 电池寿命计算
      3. 3.4.3 视频流式传输
      4. 3.4.4 红外 LED 驱动
  9. 4设计和文档支持
    1. 4.1 设计文件
      1. 4.1.1 原理图
      2. 4.1.2 物料清单
    2. 4.2 软件
    3. 4.3 支持资源
    4. 4.4 参考文献
    5. 4.5 商标
  10. 5关于作者

3.4.2 电池寿命计算

以下参数会影响整个系统的电池寿命和功耗：

  • 电池的额定容量 (mAH)
  • 平均关断状态流耗 (mA)
  • 关断时长 (s)
  • 平均导通状态流耗 (mA)
  • 导通时长 (s)

Equation1 可计算此设计的预计电池寿命：

Equation1. GUID-20210407-CA0I-B25G-9QQ3-7DVTHGGCTR8L-low.gif

其中：

  • IONAVG 是平均导通状态流耗，单位为 mA
  • TON 是导通状态持续的时间，单位为秒
  • IOFFAVG 是平均关断状态流耗，单位为 mA
  • TOFF 是关断状态持续的时间，单位为秒
  • 降额因子代表电池的自然老化，通常为 80%

代入可用的电池容量 = 2100mAH、TON = 5s、每天的激活次数 = 5、测得的 IONAVG = 200mA、测得的 IOFFAVG = 2mA 和每天的 TOFF = (24 × 60 × 60) - TON = 86375s 后，通过Equation1 可以估算出电池寿命为一个月，如Equation2 中所示。

Equation2. GUID-20210422-CA0I-QDLF-QVHT-Z3RZ7K6WGP7H-low.gif

软件可以进一步优化，从而实现小于 0.3mA 的待机电流消耗（MCU 处于 LPDS 模式和 NWP 处于闲置模式时，CC3235MODS 待机电流为 120μA；CC1352R 待机电流为 3μA；其他外设的关断电流为 5μA；无源器件造成的最高电流为 100μA）。这样可以使电池寿命超过 6 个月，如Equation3 中所示。在相似条件下，当电池容量为 6000mAH 时，电池寿命可以达到 1.5 年。表 3-2 和表 3-3 显示了不同电池容量条件下电池寿命与激活次数的关系。

Equation3. GUID-20210422-CA0I-1WHB-XQNN-S9CGQCMPCLXB-low.gif
表 3-2 6000mAH 电池的电池寿命与激活次数之间的关系
电池容量 (mAH) 活动状态持续时间 (s) 每天激活次数 电池寿命
6000 5 5 1.5 年（18 个月）
6000 5 10 1.3 年（16 个月）
6000 5 15 1.1 年（14 个月）
6000 5 20 1 年（12 个月）
6000 5 25 0.9 年（11 个月）
6000 5 30 0.8 年（10 个月）
6000 5 35 0.7 年（9 个月）
表 3-3 2100mAH 电池的电池寿命与激活次数之间的关系
电池容量 (mAH) 活动状态持续时间 (s) 每天激活次数 电池寿命
2100 5 5 6.4 个月
2100 5 10 5.5 个月
2100 5 15 5 个月
2100 5 20 4.3 个月
2100 5 25 4 个月
2100 5 30 3.5 个月
2100 5 35 3.2 个月

若要优化系统来进一步延长电池寿命，应优化以下因素：

  • 延长每个器件的 TOFF
  • 缩短每个器件的 TON
  • 缩短每个器件的 ION 和 IOFF
  • 减少每天的激活次数