Requisitos de energía para el chip NFC (RFID)

Si lee la hoja de datos , brinda información sobre el consumo de corriente típico y máximo para el IC. También da el consumo de energía y otros detalles. También revisaría la otra documentación (notas de la aplicación, etc.) para ver si hay más información/consejos sobre las características de potencia.

En la nota 7 de la página 3, dice que el consumo de corriente típico es inferior a 100 mA. 60mA se da como el consumo típico para el suministro del transmisor, digital y analógico ~7mA cada uno, y el suministro de pines hasta 40mA. Con esta información, puede tener una idea bastante clara de la capacidad de la batería que necesita para 10 horas de funcionamiento.

Suponiendo un consumo máximo y una eficiencia inferior al 100 % (por ejemplo, se utiliza un regulador), podemos hacer algunos cálculos. Asumiremos una eficiencia del 80 % y un consumo continuo de 100 mA:

100mA * 10h * (1/0.8) = 1250mAh

Esto es probablemente muy, muy conservador, pero le da una cifra que sin duda será suficiente. Sin embargo, la única forma de obtener cifras muy precisas es realizar algunas pruebas usted mismo, ya que el consumo dependerá de cuántos pines IO esté utilizando, otra actividad del circuito, la eficiencia del regulador, la temperatura, etc., etc.

Probablemente consideraría usar una celda de iones de litio de 3.7 V, ya que es un buen voltaje, tienen un tamaño conveniente y hay muchas opciones alrededor de 1000 mAh (eBay, Sparkfun, Digikey, etc.) También hay IC de carga baratos disponibles (Microchip hacer algunos buenos) Por supuesto, depende de usted, cualquier cosa que proporcione la capacidad requerida funcionaría, pero debe considerar qué es lo más adecuado para su proyecto (tamaño, peso, costo, etc.)

Debe distinguir el peor de los casos y el consumo de energía promedio . Se me ocurre que te interesa más lo segundo.

Consumo medio de energía

Aquí tienes que entender cómo 14443 Afunciona RFID y específicamente. En pocas palabras, el lector mantiene su antena resonando a 13,56 MHz, y cuando una ficha está en el campo, esta recibe energía. El token tiene una antena sintonizada en la misma frecuencia ±error de fabricación. Por lo tanto, ambas antenas resuenan juntas.

Además, el lector envía recomendaciones al token modulando el campo, mientras que el token responde modulando las pérdidas en el circuito de resonancia establecido.

En el caso simple, el protocolo requiere solo unos pocos mensajes de ida y vuelta.

Esto debería darle la línea de base , que es el trabajo mínimo requerido para identificar un token.

El uso de energía real será mucho mayor que la línea de base:

• la mayor parte del tiempo no hay token y la energía se pierde en la antena del lector y el aire circundante. aunque solo un poco a la vez, será mucho durante las horas de funcionamiento.
• algunas etiquetas son peores que otras y pierden mucha más energía por lectura
• si hay varias etiquetas presentes en el campo, el lector pasa por una secuencia anticolisión, simplificando totalmente el tema, piense en el lector tratando de hablar con cada tarjeta que puede ver en secuencia una y otra vez
• si su entorno contiene partes conductoras, la energía se pierde como corriente de Foucault
• su lector y microcontrolador también necesitan energía para funcionar

En la práctica, necesita construir un prototipo, salir al mundo real y probar su sistema. Se sorprenderá de cuánto dependerá su tiempo de ejecución de factores simples, en particular la temperatura (baterías de beso frío) y los objetos cercanos (su cuerpo o el metal de su automóvil consumirán el campo del lector). Los factores más pequeños son la humedad, la lentitud con la que se introducen y retiran las fichas, y muchos otros.

Sin embargo, no todo está perdido, existen lectores de bajo consumo , aquí hay algunos trucos que he visto en el campo:

• el lector no está constantemente encendido, la antena está encendida el tiempo suficiente para detectar una tarjeta, luego se apaga por un período de tiempo "corto"
  • leer cada segundo: requiere que la tarjeta se lleve al lado del lector y se mantenga allí durante un tiempo
  • lea de 4 a 10 veces por segundo, casi imperceptible para el usuario promedio, pero con un ahorro de energía masivo
• entrada adicional para detectar que es probable que haya un token cerca
  • sensor de luz, cuando hay un cambio repentino de luz ambiental, generalmente se oscurece, comienza a escanear en busca de tokens y se rinde después de varios segundos
  • Antena integrada en o alrededor de un botón, el usuario debe presionar el botón con su token para que se lea. el microprocesador y el circuito integrado del lector se pueden poner en suspensión profunda hasta que se presione el botón. El fabricante de IIRC reclamó un año o varios años de operación con una batería de litio de 9V, varias lecturas por día y alguna actuación electromecánica.

Consumo de energía en el peor de los casos

Si bien ya está cubierto por la respuesta de Oli, tal vez desee distinguir el peor consumo de energía absoluto (antena en cortocircuito interno) del peor caso externo razonable, como la operación bajo la lluvia, junto a metal o fuentes de interferencia.