Interruptor de encendido para una computadora de buceo

Estoy creando una computadora de buceo de código abierto ( www.diydivecomputer.com) y tengo un pequeño problema al tratar de averiguar cómo encender y apagar el dispositivo. El problema es que el dispositivo debe estar completamente sellado, ya que funcionará bajo el agua y a alta presión (hasta 200 psi), por lo que no puede haber agujeros en la caja para un interruptor. Usaré sensores/imanes de efecto Hall para los botones de la interfaz de usuario y me gustaría poder encender y apagar el dispositivo usando uno o todos estos botones (es decir, presione cualquier botón para encenderlo). También me gustaría poder apagar el dispositivo manteniendo presionado uno de los botones durante varios segundos (para reiniciar el dispositivo en caso de un bloqueo del software). Por último, me gustaría que el dispositivo se encienda automáticamente cuando se sumerja en agua. Tendré conexiones que conducen al exterior del estuche para cargar, así que podría agregar otra para detectar agua (o de alguna manera usar los pines de carga). Por supuesto, el consumo de energía cuando está apagado debe ser cero o lo más cercano posible, ya que el dispositivo puede almacenarse durante meses entre usos.

Soy ingeniero de software y aficionado a la electrónica, por lo que esto está un poco fuera de mis capacidades. Sé que esta es una "pregunta" sin una respuesta simple, pero si alguien puede indicarme una dirección, ¡lo agradecería! Sin embargo, si encuentra que este es un problema interesante, ¡lo invito a unirse al proyecto! ¡Podría usar la ayuda!

Respuestas (2)

Ni siquiera intente encenderlo o apagarlo: déjelo encendido, pero en un modo de "reposo" de baja potencia desde el cual presionar un botón puede despertarlo mediante una interrupción de "cambio de voltaje de pin".

El procesador TI MSP430 puede "dormir" a menos de 1 microamperio (con un temporizador en marcha) y despertarse de esta manera en un microsegundo. Dormido, una pequeña celda de botón podría alimentarlo durante años, por lo que no se gana nada si se apaga. Si no tiene suficiente potencia de procesamiento, hay MPU basadas en ARM que no se quedan atrás en cuanto a potencia de suspensión profunda o tiempo de activación. Este es un kit de inicio de $10 para un par de dispositivos MSP430 más pequeños.

Los sensores magnéticos (interruptores de láminas) son el camino a seguir para la detección de pulsaciones de botones. No necesitan energía mientras duermen. Los interruptores de efecto Hall pueden funcionar, aunque no sé qué tan bajo puede obtener su consumo de energía. O posiblemente sensores ópticos (reflexivos) como sugiere Anindo, aunque consumen energía todo el tiempo.

¡Los sensores capacitivos pueden tener dificultades para detectar los dedos cuando están bajo el agua! Sin embargo, un sensor capacitivo es probablemente ideal para señalar la inmersión en el agua.

Gracias por la ayuda. Mi plan original era usar el modo de bajo consumo del procesador, pero opté por usar la plataforma Teensy 3.0 porque es muy pequeña, potente y usa el IDE de Arduino para el desarrollo, lo que la hace accesible para personas con poca experiencia en programación para personalizar. El procesador Teensy tiene muchos modos de bajo consumo, pero las bibliotecas de bajo consumo aún no se han portado y no tengo el ancho de banda para portarlas. Sin embargo, tiene un buen punto y no necesito admitir todos los modos de bajo consumo, solo uno, por lo que podría no ser difícil de implementar. ¡Gracias!
La programación completa en los Arduinos (es decir, por debajo del nivel de la interfaz de Arduino) no es difícil, y tiene razón: solo necesita el modo de menor potencia que haga el trabajo. No sé cómo combinar los modos de bajo consumo con la interfaz Arduino, encuentro que Ada es más fácil de hacer bien que C.

Suposición : Al decir "Apagar", la pregunta implica un "modo de suspensión de muy bajo consumo" de algún tipo, ya que cualquier solución de detección electrónica requerirá algo de energía para detectar la actuación de "encendido".

Un enfoque común para la conmutación de unidades selladas es usar un interruptor táctil capacitivo para detectar la proximidad de los dedos. Sin embargo, esto no funcionará bajo el agua, debido a que el agua (impura o de mar) es conductora de electricidad.

Una sugerencia alternativa lista para usar es usar un sensor de proximidad basado en reflectancia óptica como el Sharp GP2Y0A21YK , sellado dentro de la carcasa, como mecanismo de conmutación.

GP2Y0A21YK

Si un dedo (u otro objeto) se acerca a la distancia de activación del sensor, el sensor detectará el reflejo del haz infrarrojo emitido por el dispositivo y se puede usar para cambiar la alimentación del dispositivo.

Tenga en cuenta que el infrarrojo no llega muy lejos a través del agua: las longitudes de onda más pequeñas, como el azul o los rayos UV, funcionan mucho mejor. Además, el recinto debe ser lo suficientemente transparente a los infrarrojos para que esto funcione.

Otra solución, quizás más innovadora, es utilizar un sensor económico de efecto Hall con enclavamiento como el Melexis US1881 dentro de la carcasa del dispositivo sellado a presión. Un pequeño imán montado de manera flexible fuera del gabinete puede actuar como un "botón" táctil para que el usuario lo presione.

Sensor de efecto Hall con enclavamiento

Un tercer enfoque, más dentro de la caja, es usar interruptores de palanca diseñados específicamente para operar bajo el agua, como el Otto HTL2 , clasificado para operación sellada hermética IP68S:

Interruptor de palanca lineal HTL2

No había pensado en usar un sensor IR para la entrada de la interfaz de usuario, ¡pero es muy interesante! Podría usar un interruptor de lengüeta para encender (ya que no consume energía) y usar IR para los demás, ya que podría ser más confiable. ¡Gracias!
Debo decir que me encantaría usar este joystick, sin embargo, tiene clasificación IP68S, que según la especificación dice que puede operar bajo el agua a profundidades superiores a 1 m, pero una computadora de buceo puede operar a 100 m. La parte "S" dice que el dispositivo estuvo parado durante la prueba y que una computadora de buceo nunca se para. Un efecto de pasillo y un imán es lo que estaba pensando originalmente, sin embargo, no sabía que hacían los de enganche, eso es interesante...
Interruptor de encendido para una computadora de buceo
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