CC3200 Launchpad開發(fā)套件功耗測量

對于應用能耗的測量使你能夠評估產(chǎn)品的能量使用壽命。Wi-Fi? 應用需要測量系統(tǒng)的單個使用周期以及整個使用壽命內(nèi)，未激活低功耗（也就是靜態(tài)）和激活（即動態(tài)）模式下的能耗。因此，靜態(tài)測量工具不足以滿足要求，而需要更加先進的測量工具。在這篇博文中，我將討論測量應用能耗的不同選擇。

應用能耗計算背景知識

一個系統(tǒng)的應用能耗配置描述了系統(tǒng)在不同工作模式下的能耗。此配置還包括在不同系統(tǒng)模式之間進行轉(zhuǎn)換時所消耗的能量。消耗的總電能是使用時間內(nèi)從電源汲取電流數(shù)量（測量單位為安培）的積分：

或者，消耗的電荷量可計算如下：

通常情況下，使用的是一種更加簡單、分段式的能耗線性逼近描述方法：

或者，消耗的電荷量可計算如下：

一個電池的容量表示出它能夠儲存的電荷數(shù)量。可以用安培小時額定值來指定電量，這個值與電荷量相等。應用電荷消耗量與電池電量決定了應用的使用壽命。

應用耗電量計算示例

每個耗電量使用情況是動態(tài)（瞬變）部分和靜態(tài)部分的組合。例如，以斷續(xù)連接器件為例，其中的一個傳感器定期喚醒，與一個服務器通信。在兩次通信的間隔時間內(nèi)，這個傳感器處于最低功率模式（靜態(tài)功耗模式）。這個系統(tǒng)的瞬態(tài)能耗包括喚醒、初始化和網(wǎng)絡活動序列—在這個期間內(nèi)，這個傳感器與Wi-Fi? 接入點進行交互，與云端內(nèi)的服務器連接并通信，然后斷開返回到低功率模式下。這個系統(tǒng)在休眠狀態(tài)下的靜態(tài)能耗一目了然。

我們使用上面的圖表來計算由電池供電運行的傳感器的產(chǎn)品使用壽命；這個傳感器一小時喚醒一次，連接時間少于一秒，并與服務器通信，然后在這個小時的剩余時間內(nèi)返回到休眠模式。

喚醒耗電 (t1=70mSec, i1=25mA)，連接至AP，服務器耗電 (t2=500mSec, i2=45mA)，與服務器通信時的耗電 (t3=2mSec, i3=200mA)，并返回到休眠模式 (t4=~1hour, i4=5uA)。在一個小時的單周期內(nèi)，計算分為動態(tài)和靜態(tài)部分的耗電量：

• 總體動態(tài)能耗為25[mC]，其中包括喚醒、連接和流量序列：t1*i1 + t2*i2 + t3*i3 = 70mSec*25mA + 500mSec*45mSec + 2mSec*200mA =~ 25[mC]。

• 總體靜態(tài)能耗為18[mC]，其中包括大約一個小時內(nèi)的休眠電流：t4*i4 = 1[h]*(60m*60s*1000m)*0.005mA = 18[mC]。

• 因此，單個周期內(nèi)的總電荷數(shù)量為25+18 = 43[mC = mAS]

假定使用的是一個電量為1000mAh的電池，那么使用壽命為9.5年：

{1000[mAh]/43[mAS]}/24[小時] = {1000*(60*60)[mAS]/43[mAS]}/24[小時] ~= 3500[天] = 9.5[年]。

測量你應用的能耗

SimpleLink? Wi-Fi器件靜態(tài)功率模式包括休眠、低功耗深度睡眠 (LPDS) 和激活（接收或發(fā)送）?？梢允褂靡粋€數(shù)字萬用表可以測量靜態(tài)功耗。下面的鏈接內(nèi)描述了一個測量靜態(tài)功耗的簡單方法：

• 使用CC3200 Launchpad? 開發(fā)套件進行CC3200靜態(tài)功耗測量

• 使用CC3100 BoosterPack? 插入式模塊進行CC3100靜態(tài)功耗測量

要測量應用動態(tài)能量，應該使用更加先進的工具，比如說具有電流探針或通信直流電源的示波器。下面的鏈接中描述了測量動態(tài)能耗的方法：

• 使用CC3200 Launchpad開發(fā)套件進行CC3200應用功耗測量

• 使用CC3100 BoosterPack插入式模塊進行CC3100應用功耗測量