分析低功耗軸承溫度無線檢測系統的設計與應用

　　3 低功耗策略及測試分析

　　3.1 低功耗策略

　　在系統設計中，根據實際需求，充分利用各種低功耗資源模式，盡量縮短節點工作時間，從而降低功耗。通常使用的電池實際容量與放電電流有關，放電電流較小時，電池放出的總電量明顯大于標稱容量，甚至明顯小于標稱容量。因此采取如下策略來降低系統工作電流，延長節點壽命.

　　在硬件方面， 選用低功耗、低電壓器件；對于工作電流小的器件如DS18B20、MAX232等采用引腳供電， 對于功耗大而又周期性工作的部件；此外，不使用的單片機引腳按照數據手冊進行設置，這對減少系統休眠模式下的電流效果顯著。

　　在軟件方面，利用硬件提供的支持， 關閉暫時不使用的部件的電源， 如DS18B20等；按照協議工作周期， 由軟件控制JN5139的工作模式，進行周期性檢測和睡眠。選用長短時間選擇性休眠的方式檢測數據，這種方式與單一性的15 s休眠相比，在發送數據無網絡接收時功耗小了20倍。

　　3.2 測試分析

　　完成系統設計后， 在電池電壓3.4 V、發射功率為+2.5 dBm、接收靈敏度為-96.5 dBm 的情況下， 結合數據手冊上的數據，對傳感器節點的工作電流進行了實際測試， 忽略喚醒休眠時間等，結果如表1所示。

　　根據表1的工作模式及工作周期， 計算節點的平均工作電流為：

　　150 ℃高溫工作環境下采用容量為1 800 mAh的電池，放電深度為50%.即由于系統長時間運行中電池的自放電因素， 電池可用電量為總容量的50%, 由公式（1）的結果以及表1得到：當系統以15 s為周期對軸承溫度進行檢測時， 可維持節點工作半年以上， 達到了設計要求， 其計算公式如式（2）所示。