息子と一緒に Makers：So-netブログ

	ブログをはじめるログイン

2019年12月01日｜ 2019年12月08日｜2019年12月15日ブログトップ

SPRESENSE の Low Power ライブラリをバッテリー給電で試してみた！　[SPRESENSE]

前回はUSB給電で試してみたので、今回はバッテリー給電を試してみました。USBの場合は、電圧変換が必要なので、そこで若干ロスが発生するためバッテリー給電なら、さらに消費電力が下がるのではないかと考えた次第です。

バッテリーには、だいぶ前にドローン検討用に購入した1セルのLiPoバッテリーを使ってみます。

バッテリーを装着するにはバッテリー端子にピンをつけなければなりません。最初は給電できなくて焦りましたが、GNDのハンダがきちんとのっていなかったのが原因でした。

GNDはかなりしっかりしていて、熱が伝わりにくく、ハンダのノリが悪くて四苦八苦したのですが、なんとかつけることができました。

電流測定には、前回同様デジボルを電源ラインの間に入れて測定しました。安全のため配線の途中にスイッチをつけておきました。

前回と同じスケッチで測定をしてみました。

#include <LowPower.h>

//#define LOWPOWER_32MHz
//#define LOWPOWER_8MHz


void setup()
{
  LowPower.begin();
#ifdef LOWPOWER_32MHz
  LowPower.clockMode(CLOCK_MODE_32MHz);
#elif defined(LOWPOWER_8MHz)
  LowPower.clockMode(CLOCK_MODE_8MHz);
#endif
}

void loop()
{
  /* do nothing */
}

測定結果です。156MHz は USB給電よりも消費電流が高い結果となりました。しかし、32MHz以下では、想定通りUSB給電のときよりも若干消費電力が低い結果が出てきました。

周波数	消費電流
156MHz	9.0 mA
32MHz	3.7 mA
8MHz	3.1 mA

次に、一秒のsleep を入れて消費電力がどう変化するか見てみました。シリアル出力は意味がないので省いています。

#include <LowPower.h>

//#define LOWPOWER_32MHz
//#define LOWPOWER_8MHz


void setup()
{
  LowPower.begin();
#ifdef LOWPOWER_32MHz
  LowPower.clockMode(CLOCK_MODE_32MHz);
#elif defined(LOWPOWER_8MHz)
  LowPower.clockMode(CLOCK_MODE_8MHz);
#endif
}

void loop()
{
  sleep(1);
}

こちらも 156MHz では若干高い値となっていますが、32MHz以下ではUSB給電よりもよい値が出ています。

周波数	消費電流
156MHz	7.6 mA
32MHz	3.6 mA
8MHz	3.0 mA

LED点滅も試してみました。

#include <LowPower.h>

//#define LOWPOWER_32MHz
//#define LOWPOWER_8MHz


void setup()
{
  LowPower.begin();
#ifdef LOWPOWER_32MHz
  LowPower.clockMode(CLOCK_MODE_32MHz);
#elif defined(LOWPOWER_8MHz)
  LowPower.clockMode(CLOCK_MODE_8MHz);
#endif
}

void loop()
{
  static int led_switch = HIGH;
  sleep(1);
  led_switch = (led_switch == HIGH) ? LOW : HIGH;
  digitalWrite(LED0, led_switch);
}

やはりLEDは2mA弱消費してしまいますねぇ。SPRESENSE本体が十数 mA ～数 mA ということを考えると無視できないレベルです。

周波数	消費電流（LED無灯）	消費電流（LED点灯）
156MHz	7.6 mA	9.5 mA
32MHz	3.6 mA	5.6 mA
8MHz	3.1 mA	5.0 mA

最後に本命のGPS機能を試してみました。前回とは少しコードを変えて測定しやすいように、衛星探索中はLED点灯、捕捉をするとLED消灯するようにしました。

#include <GNSS.h>
#include <LowPower.h>

//#define LOWPOWER_32MHz
//#define LOWPOWER_8MHz

static SpGnss Gnss;

void setup()
{
  LowPower.begin();
#ifdef LOWPOWER_32MHz
  LowPower.clockMode(CLOCK_MODE_32MHz);
#elif defined(LOWPOWER_8MHz)
  LowPower.clockMode(CLOCK_MODE_8MHz);
#endif

  sleep(3);  
  Gnss.begin();
  Gnss.select(GPS); 
  Gnss.select(GLONASS); 
  Gnss.select(QZ_L1CA); 
  Gnss.select(QZ_L1S);
  Gnss.start(COLD_START);
}

void loop()
{
  if (!Gnss.waitUpdate(-1)) return;

  SpNavData NavData;
  Gnss.getNavData(&NavData);

  if (NavData.posFixMode == FixInvalid || NavData.posDataExist == 0) {
　digitalWrite(LED0, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(LED0, LOW);
  }
  sleep(1);
}

前回と同じく、バッテリー給電でも 32MHz と 8MHz の大きな差は見られなかったので、GPSは 32MHz で使うのがよさそうですね。長い間の積算をとるとそこそこ差は出てくるのかもしれませんが。