德州仪器（TI）是许多半导体市场领域的领导者。遵循传统，该公司自己开发使用电子组件的示例，并在其网站上发布材料：理论，电路，参考设计，培训视频等。电子元件和成品板（开发套件和工具）也在那里出售。 TI还拥有自己的e2e.ti.com论坛，并为开发工程师和业余爱好者提供了第三方资源www.43oh.com。积极与学校和学院合作，甚至向初中生教授微控制器编程。但是，我们的粉丝对这家公司的杰出产品并不熟悉。最有可能的原因是价格昂贵，而且俄语几乎没有材料，这限制了熟悉TI半导体产品的业余爱好者的听众。还有一个令人不愉快的细微差别-俄罗斯联邦的习俗不会错过某些事情，而其他东西则不会从美国出口到俄罗斯联邦（这不是最近的制裁的结果-“发生了”）。但是，有一些方法可以满足您的需求。通过本文，我想引起业余开发者对TI解决方案的关注，尤其是适用于智能家居的解决方案。关于GT的许多有关智能家居的已发表文章可能会借鉴一些有趣的解决方案。例如，文章avs24rus发布了由CR2450驱动的无线照明传感器我记得在评论中引起讨论：“如何制作传感器”并在极端冰冻温度条件下忘在街上？电池，太阳能电池，离子电阻器？我建议得到与由参考设计的例子中，解决这个问题，从TI熟悉TIDA-00484 TI设计：在TI电子元件的湿度和温度传感器可通过流行锂微型电池供电CR2032为 超过10年中的-30℃... 60℃的范围内，它受CR2032的工作范围限制，而不是此范围为–40°C ... 85°C的电子元件（对于BR2032电池，工作范围为-30 ... 85°C）。TIDA-00484 TI设计：
让我们从一般到特殊。首先，TIDA-00484 TI设计的特点：| 参量 | 描述 |
| CR2032 ( 240 ) |
| |
| ± 0,2°C |
| ± 3% |
| |
| 3,376 |
| 0,03 |
| 269,75 |
| 59,97 |
| 11,90 |
| –30°C 60°C ( CR2032) |
| |
| 3,81 × 7,62 |
我们将通过自主电源确定运行时间。系统可以处于两种状态：开和关。每种状态的持续时间和平均电流是确定电源工作总持续时间的因素。时间的计算根据以下公式进行：
其中- 电池寿命，估计电池寿命（以年为单位）
- 电池容量，mAh
影响整个系统预计电池寿命的主要参数有：- 平均开启电流I ON，以mA
- 开启时间T ON，以秒为单位
- 静止时的平均消耗量，I OFF，以nA为单位
- 静止时间T OFF，以秒为单位
Excel公式. B9..B13
Battery capacity, mAh
B9=240
I on, mA
B10=3,376
T on, s
B11= 0,03
I off, nA
B12=269,75
T off, s
B13= 59,97
Battery life,
=B9/((B10*B11+B12*B13*0,000001)/(B11+B13))*0,85/8760
Battery life 11,89
T OFF，由最终用户完全控制 在这种情况下，测量系统每分钟唤醒一次，T OFF = 1分钟-T ON。最小时间T ON几乎不受用户影响，因为 它取决于打开系统，进行测量，发送无线电数据包和关闭系统所需的时间。我走了定义为电池在关闭状态下消耗的平均电流。该电流通常主要由通过电容器的泄漏电流以及提供睡眠模式的传感器和微控制器系统的工作电流决定。德州仪器（TI）微控制器长期以来以超低功耗着称，尽管如此，创纪录的效率仍不足以使CR2032元件运行该器件长达10年，而竞争对手却越来越近。在该参考设计中，已经开发出一种用于测量环境空气和温度的相对湿度的方法，该方法由于在设备的工作周期中使用了计时器，因此可以实现非常长的电池寿命。下图显示了两种用于组织设备工作周期的方法-使用微处理器的正常睡眠模式（红色）和系统计时器（蓝色）。黑色虚线-CR2032由制造商声明使用寿命为10年。参考设计旨在用于：- 行业
- 物联网（IoT）
- 建筑自动化
- 安全系统
- 暖通空调传感器
- 智能恒温器
- 电池供电系统
让我们看看如何获得该原型设备的记录效率。该设备使用以下组件构建：| 零件 | 描述 |
| TPS61291 | 旁路DC-DC电压转换器 |
| Tpl5111 | 系统计时器 |
| TPS22860 | 负荷开关 |
| HDC1000 | 湿度和温度传感器 |
| CC1310 | “无线控制器” |
CC1310是多核单芯片系统，一种低成本的节能无线控制器，针对低于GHz的运行进行了优化。高性能收发器由专用的Cortex-M0处理器内核控制，该处理器内核运行低级协议，这些协议会刷新到其ROM中。顶级协议在独立的32位Cortex-M3处理器内核上执行，时钟频率高达48 MHz。传感器由独立的微功率控制器（一个16位RISC处理器，能够在系统其余部分处于睡眠或待机模式下以32 kHz的频率运行）轮询，该控制器可以与模拟和数字传感器一起使用。
Cortex M3控制器内核具有丰富的外设集，并包含：- 温度感应器;
- 四个通用定时器模块（带PWM模式的2x16或1x32位）；
- 8通道12位ADC（最高200 qui / s）;
- 看门狗定时器；
- 模拟比较器
- UART，I2C;
- 三个SPI（其中一个是微功耗）；
- -AES模块；
- -10 ... 31 I / O线（取决于当前配置和情况）；
- -最多支持八个电容式按钮
| 参数 | |
频率范围和
支持的
调制类型 | 低于1 GHz：MSK，FSK，GFSK，OOK，ASK，4GFSK，CPM（形状为8 FSK） |
| 支持的协议 | 星型拓扑网络：WMBUS，SimpliciTI |
| 闪光灯，kB | 128 |
| 内存，kB | 二十 |
| 电源电压 | 1.65 ... 3.8 |
| 温度范围，℃ | 40 ... 85 |
| 灵敏度2.4 Kbps，dBm | -121 |
| 灵敏度50 Kbps，dBm | -111 |
| 868 , | 15 |
| , | 400 |
| , | 40 |
| , / | 4 |
| - – 61 A/ (ARM Cortex M3)
- – 0,7 A
- – 5,5 , 12 ( 10 )
|
| 65 |
使用TPL5111纳功率定时器具有明显的优势，因为实际上，在电池寿命结束时，例如在预定的房屋维修，设备维护或现代化过程中，可以更换整个设备。如果智能家居很少需要两个以上的此类设备（外部和内部），那么在工业设施，建筑物和通风系统中，将会有更多这样的传感器，并且它们的定期维护可能会是一笔不小的开支。
如果按照上面的公式计算，则结果将是6.75年。对工作周期的描述比对设计及其特征的描述要短得多。在接通状态下，经过一定的时间间隔后，TPL5111计时器为TPS61291升压转换器供电，后者将输出电压升高至3.3伏，并提供给TPS22860负载开关，后者将增加的输出电压连接至系统的其余部分。出现电源电压后，CC1310通过I2C接收来自HDC1000传感器的当前温度和相对湿度，然后发送带有此信息的“未连接”数据包（即，无需初始化并与任何网络节点建立连接），然后向使用TPL5111可以关闭系统。在关闭状态下，TPS22860负载开关将系统的一部分（CC1310和HDC1000器件）与锂电池完全断开。锂电池唯一消耗的电流是锂电池的充电和电容器泄漏电流，计时器TPL5111的工作电流，进入旁路模式的静态电流TPS61291以及TPS22860负载开关中的泄漏电流。
系统打开时电池消耗的电流的图表。
系统关闭状态下电池的电流消耗图。对数刻度。可以在其他设备中使用类似的工作周期，例如，一些用于漏水的传感器，用于打开和关闭门的传感器等。不需要实时信息的地方，并且设备的电源问题优先。可在TI网站上的文档中找到参考设计的详细信息：