MCU-Auswahl für die Entwicklung eines Babyphones

Wenn eine "einfache" Antenne Leistung überträgt, neigt diese Leistung dazu, sich in die meisten Richtungen auszubreiten und wird "dünner", wenn der Abstand von der Sendeantenne zunimmt. Mit "dünner werden" meine ich, dass, wenn Sie die gesamte Leistung erfassen und messen könnten, die durch eine 1 Quadratmeter große "Schüssel" fließt, Sie feststellen würden, dass die Leistung mit der Entfernung im Quadrat abfällt. Dies ist die grundlegende Theorie hinter "Verbindungsverlust" und der Möglichkeit, die Anzahl der dB-Verluste zwischen Sendeantenne und Empfangsantenne zu formulieren. Natürlich ist es um ein Haus herum oder von einer Basisstation zu einem Mobiltelefon komplexer, aber das Prinzip wird Ihnen helfen, die Bedeutung der Sendefrequenz zu verstehen.

Verbindungsverlust (dB) = 32,5 + 20$log_{10}$(F) + 20$log_{10}$(D)

wobei F MHz und d der Abstand zwischen den beiden Antennen (Kilometer) ist.

Bei 2,5 GHz und einer Entfernung von 100 Metern (0,1 km) beträgt der Verlust 32,5 dB + 68 dB - 20 dB = 80,5 dB.

Wenn Ihr Sender mit 1 GHz betrieben würde, würde der Verbindungsverlust 72,5 dB betragen. Beim Betrieb mit 434 MHz (ein üblicher britischer Standard) würde der Verbindungsverlust 65,2 dB betragen.

Alle diese Frequenzen sind in Ordnung, um durch ein Haus zu kommen (und die verschiedenen Hindernisse, die sich bieten), daher würde ich eher die niedrigere Frequenz wählen, wenn diese in Ihrem Land verfügbar ist.

Auf der Empfängerseite kann der Empfänger umso empfindlicher sein, je kleiner die Datenrate ist. Eine ausgetretene Formel, die vorhersagt, wie viel Strom ein Empfänger benötigt, ist diese: -

Die erforderliche Leistung in dBm beträgt -154 dBm + 10$log_{10}$(Datenrate) dBm

Bei 100 kbpsec beträgt die benötigte Leistung -104 dBm, aber bei 1 kbpsec verbessert sich dies auf -124 dBm.

Daher ist es ein guter Ausgangspunkt, die niedrigste mögliche Datenrate bei der niedrigsten verfügbaren Übertragungsfrequenz zu wählen. Wenn Sie 2,5 GHz und 100 kbpsec verwendet haben, benötigt der Empfänger 35,3 dB mehr Leistung, um übertragen zu werden, verglichen mit 434 MHz und 1 kbpsec (alle anderen Dinge sind gleich).

Was ist mit dem CC2530? Es wird angegeben, dass es normalerweise -97 dBm benötigt, und dies liegt wahrscheinlich daran, dass es mit 250 kbpsec arbeitet, also würde ich mich fragen - brauche ich einen Transceiver oder kann ich mit einem Sender / Sender und einem Empfänger / Armband auskommen (Halbierung der Komplexität)? . Ich habe 433,92-MHz-Empfänger gegoogelt, und dieser benötigt nur -109 dBm bei 2,5 kbpsec und nimmt einen Versorgungsstrom von 3 mA auf. Dies ist viel weniger als die 20+ mA, die der CC2530 benötigt, und vor allem, wenn der Armbandempfänger lange mit Batterie betrieben werden muss, sollten Sie auch darüber nachdenken.

Ich würde erwägen, dieser Art von Empfänger eine MCU mit sehr geringem Stromverbrauch hinzuzufügen und den Empfänger alle zehn Sekunden einmal aufzuwecken, um schnell am Äther zu "schnüffeln", um zu sehen, ob möglicherweise eine Übertragung vom Sender kommt.