Modalità di sonno Esptop 10 e il loro consumo di energia

ESP32 è una scheda IoT che consuma molto meno potere per funzionare. ESP32 viene fornito con diverse modalità di lavoro che possono risparmiare energia per durare più a lungo utilizzando una singola cella della batteria. Queste modalità aiutano ESP32 a battere tutti gli altri microcontrollori in termini di potenza quando si tratta di progetti di telerilevamento.

Qui in questa guida, verranno discusse le modalità di risparmio energetico ESP32 insieme alla modalità di sonno profondo.

ESP32 Modalità di potenza

ESP32 ha diversi tipi di modalità di lavoro a seconda della sua applicazione all'interno di un progetto. Per dare un'immagine più chiara che ESP32 funziona in modo simile come le modalità di risparmio energetico dei nostri PC o laptop. Usando queste modalità, possiamo risparmiare troppa potenza prima del suo arresto.

Durante ESP32 Modalità di sonno La potenza di qualsiasi periferica non necessaria viene interrotta mentre l'unica potenza che viene data è la RAM che aiuta ESP32 a conservare i suoi dati e durare più a lungo.

Di seguito sono riportate le principali periferiche a cui viene data o limitazione di potenza durante le diverse modalità. Tutte queste periferiche sono i principali consumatori di ESP32 Power.

• • ESP32 Processore a doppio core
  • Wifi
  • Bluetooth
  • RTC e periferiche
  • Coprocessore ULP

ESP32 viene fornito con una gestione avanzata dell'alimentazione utilizzando la quale possiamo configurare diversi tipi di modalità controllando la potenza alle periferiche sopra menzionate. Secondo la distribuzione dell'alimentazione possiamo classificare ESP32 in 5 diverse modalità ciascuna di queste modalità ha caratteristiche uniche e consumo di energia:

• • Modalità attiva
  • Modalità di sospensione modem
  • Modalità di sonno leggera
  • Modalità di sonno profonda
  • Modalità ibernazione

ESP32 in modalità attiva

La prima modalità di lavoro di ESP32 è la modalità attiva. È in modalità normale durante la quale ESP32 prende la massima potenza e tutte le periferiche sono in modalità di lavoro. Il principale consumo di energia durante questa modalità si verifica in modalità WiFi e Bluetooth.

Durante l'esecuzione di ESP32 durante questa modalità, il consumo di energia può salire 240 mA di corrente. E a volte quando sia WiFi che Bluetooth lavorano insieme, la potenza può salire a 800 mA di corrente.

Questa è la modalità di conservazione più energetica di ESP32 e la massima potenza va senza alcun uso. Per far funzionare ESP32 dobbiamo disattivare alcune delle sue periferiche durante questa modalità.

ESP32 in modalità di sospensione modem

La modalità successiva nell'elenco è la modalità di sospensione modem. In questa modalità, la maggior parte delle periferiche ESP32 sono in modalità attiva; Solo il modulo WiFi, Bluetooth e Radio è spento. Durante questa modalità la CPU funziona e l'orologio interno è facilmente configurabile.

Durante questa modalità il consumo di energia passa da 3Ma A 20 mA. A bassa velocità la CPU consuma meno potenza ma all'aumentare della velocità della CPU, la potenza arriva fino a 20 mA.

Una delle cose interessanti di questo è che possiamo mantenere in vita la connessione WiFi e Bluetooth ad alcuni intervalli di tempo predefiniti. Durante questa modalità è stata stabilita la connettività wireless ESP32 solo quando è arrivato un segnale di sveglia. Questo tempo predefinito è noto come Associazione Modello di sonno.

Durante questa modalità ESP32 si collega al router in modalità stazione. Il punto di accesso (router) trasmette un segnale per un certo tempo che annuncia la presenza del suo WiFi. Durante questo periodo ESP32 sincronizza le informazioni con le informazioni sulla trasmissione di Access Point dopo che tornano a dormire.

ESP32 in modalità Sleep leggera

La modalità di sonno leggera di ESP32 funziona in modo simile alla modalità di sospensione modem. Segue anche gli intervalli di tempo predefiniti per svegliarsi e scambiare informazioni. Questi intervalli di tempo predefiniti sono chiamati modelli di sonno dell'associazione.

La principale differenza tra la modalità di sospensione della luce e del modem è quella durante la modalità di sospensione della luce Orologio viene utilizzata la tecnica. Quello che fa il gate dell'orologio è spegne il circuito dell'orologio per alcune parti dei circuiti, facendo questo le infradito non devono cambiare regolarmente i loro stati.

Come stati di commutazione tra alti e bassi secondo l'impulso di clock consuma l'alimentazione. Disattivalo risparmierà molto potenza per altre periferiche principali di ESP32.

Durante questa modalità la CPU non è completamente disattivata piuttosto che viene messa in pausa disabilitando gli impulsi di orologi per le sue periferiche. Mentre il coprocessore RTC e ULP mantiene in vita, cosa complessiva si traduce in un basso consumo di energia 0.8Ma.

Prima di inserire questa modalità, tutti i dati vengono archiviati all'interno della RAM in modo che possa riprendere il funzionamento una volta che la sua sveglia dalla modalità di sospensione utilizzando la sorgente di sveglia esterna.

ESP32 in modalità di sonno profondo

Durante la modalità di sospensione, ESP32 è la modalità più utilizzata per il risparmio energetico in quanto può massimizzare ESP32 lavorando a lungo termine su una singola batteria di carica. Durante questa modalità la CPU 2 di ESP32 si spegne e l'ULP (processore Ultra basso) assume la carica. Il flash e la RAM sono disabilitati La memoria RTC è solo alimentata. Inoltre, WiFi e Bluetooth sono completamente disabilitati. Il consumo di energia passa da 0.15 mA A 10μA.

Una volta che questa modalità è attiva, la CPU è arrestata, ma il coprocessore ULP può leggere i dati provenienti da pin GPIO come letture del sensore. Usando il pin GPIO possiamo creare un interrupt che si sveglia la CPU ESP32 una volta che è richiesto. Questa modalità è utile nelle applicazioni in cui dobbiamo svegliare ESP32 usando un risveglio esterno o un timer.

Ad esempio, se progettiamo un sistema di sicurezza in cui la CPU ESP32 rimane per tutto il tempo. Si sveglia solo una volta che riceve un segnale da un sensore di rilevatore di movimento. Una volta ricevuto l'ingresso dal processore ULP, si sveglierà la CPU ESP32 ed eseguirà il set predefinito di istruzioni come l'invio di un'e -mail.

Lungo la CPU la memoria principale di ESP32 è anche chiusa e cancellata. Qualsiasi cosa memorizzata al suo interno non può accedere in seguito se entriamo in modalità di sospensione profonda. Per questo motivo ESP32 memorizza i dati WiFi e Bluetooth all'interno della memoria RTC in modo che in seguito sia possibile accedere durante la modalità di sospensione profonda per stabilire la connettività wireless.

Ecco alcune fonti di sveglia dalla modalità di sonno profondo:

• • Scacco del timer
  • Tocca Wakeup
  • Wakeup esterno (Ext0, Ext1)
  • Co-Processore UPL

ESP32 in modalità ibernazione

Durante la modalità in letargo di ESP32 tutto spegne la CPU principale, l'orologio interno a 8 MHz, il co-processore ULP e persino la memoria RTC, il che significa che non possono essere recuperate informazioni dopo aver inserito la modalità di ibernazione ESP32.

Quindi, la domanda arriva se tutto è spento, allora qual è lo scopo di ESP32 ora.

Non è come che un timer RTC sia ancora attivo sul cronometro basso e su un po 'di RTC GPIO. Questi sono responsabili del risveglio ESP32 una volta necessario.

ESP32 Modalità Hibernation viene utilizzata dove dobbiamo attivare ESP32 in un certo tempo. Durante questa modalità ESP32 consuma energia bassa come 2.5μA.

Ecco un breve confronto di tutte le modalità ESP32.

Conclusione

Sono disponibili più modalità di alimentazione ESP32 che aumentano la sua funzionalità e lo rendono la scelta perfetta per i progetti. Durante tutte le modalità sopra la memoria RTC è in lavoro mentre tutte le altre periferiche si chiudono a seconda della modalità. Durante queste modalità ESP32 può essere svegliato usando un interrupt o un timer esterno.