使用超级电容供电比较一下不同MSP430 LaunchPad的工作时间（结果见11楼）

dcexpert

使用超级电容供电比较一下不同MSP430 LaunchPad的工作时间（结果见11楼） [复制链接]

使用超级电容供电，比较一下哪个LaunchPad最厉害。上面从左到右分别是MSP430 LaunchPad 1.3、1.4、1.5，下面是EXP-MSP430FR5969。MSP430 LaunchPad 1.3上是MSP430G2231，1.4/1.5上是MSP430G2553。

为了公平，尽量使用相同的测试环境。使用相同的程序，都使用Energia下载基本的blink程序，每1秒闪一次LED。测试前充电5分钟，测试时将调试口的短路块全部断开。

现在正在测试中，大家猜猜哪个最厉害，工作时间最长。

kejoy

好想知道结果

kejoy

板上有没有电源芯片啊，，，

dcexpert

kejoy 发表于 2014-10-22 23:01
板上有没有电源芯片啊，，，

直接用超级电容供电。

仙猫

有两个因素可能造成你想要的“公平”难以实现：

1、LED
　LED耗电是mA级的，若不尽量降低点灯占空比的话，比较的将是两个LED的特性和限流电阻的误差而不是CPU。
2、超级电容
　超级电容即使标称容量相同，误差可不会小，另外超级电容的自然放电，对于省电型CPU来说无法忽略的。

funnylogic

是否可以换个方案：首先将超级电容充满电，然后用自带的LED放电，同时用AD检测超级电容的电压。当电量放到90%的时候关闭LED，同时开始计时，当电量放到50%的时候停止计时，然后通过串口输出放电时间。测试的时候用同1个超级电容，1块块板轮流测，这样应该比较公平。

qwqwqw2088

只闪电测试时间会很长的，加上超级电容的容量的误差，单片机又都是是低功耗的虽然是一个系列，板子又不一样，结果能说明什么

zca123

仙猫说得对。
1、LED跟MCU耗电流不是一个量级的，功耗主要不在430.
2、超级电容个体差异大，应该用同一颗电容测试。
3、是否存在到仿真器部分的电流回灌。

dcexpert

qwqwqw2088 发表于 2014-10-23 08:40
只闪电测试时间会很长的，加上超级电容的容量的误差，单片机又都是是低功耗的虽然是一个系列，板子又不一样 ...

超级电容看起来容量很大，其实换算成AH是很小的。不使用低功耗测试其实还是比较快的。测试中交换了超级电容做交叉测试，虽然不太严格，也可以反应基本情况了。

dcexpert

zca123 发表于 2014-10-23 09:35
仙猫说得对。
1、LED跟MCU耗电流不是一个量级的，功耗主要不在430.
2、超级电容个体差异大，应该用同一颗 ...

前面已经说明，断开了仿真器借口，不然放电会非常快。

dcexpert

这只是一个小测试而已，虽说不是太严谨，但也可以反映出大概的情况。大家也别太当真，看看就行了。先说一下测试结果吧。

• 首先倒下的是MSP430 LaunchPad v1.5版，坚持了约15分钟。
• 然后是v1.4版。
• v1.4/1.5版停止运行时，LED停止闪动，这时超级电容上还有2.2V电压。看起来是内部的复位电路使MCU停止运行。它们都使用了MSP430G2553。
• 交换了1.4/1.5版LaunchPad的超级电容，测试结果差不多，误差在30s之类。
• MSP430FR5969运行了44分钟，这时超级电容上电压还有1.9V。
• 最想不到的是v1.3的LaunchPad，它坚持了约2小时，到最后LED的发光基本看不见了。这时的电压约1.48V，已经远低于手册上写的1.8V。这块板上使用的是MSP430G2231，虽然比较旧，但是却最能吃苦。
  

han0097

这个想法太好了，用电容供电！

qwqwqw2088

测试之前每个电容的电量是否一致，，结果才能可靠

qiushenghua

超级电容存在一个“电压回灌”的现象。
你把电容充电到3.5V（Launchpad默认电压，将电容连到板子Vcc和GND口，直接就是这个电压，充电1-5分钟），然后断开电容与launchpad的连接。
用一根导线短路电容两极约10秒，然后断开导线，立即用万用表测量电容两端电压。发现电容电压是在缓慢上升的。

一开始我猜想是不是G2553板子先放电到1.8V，才停止工作的，由于负载的去除，然后电容电压缓慢上升到2.2V。
后来想想不对，电容自放电率很高，停止工作之后肯定是立即测量电压得到的2.2V，不然电压肯定会更低。但是从工作手册上看，G2553的工作电压范围下限是1.8V，2.2V是flash的最低擦除电压。
那么，你得检查下面几个东西：
1.DCO受电压影响，电压过低将无法开启DCO。
从你的板子上看，V1.3版本焊接了32k晶振，V1.4和V1.5版本均未焊接。在DCO关闭之后V1.3版本还能由晶体提供时钟继续运行，而另外两块板子不行。
2.G2231的内部Flash中储存的校准后的DCO数据只有1M的。而G2553有1M 8M 12M和16M。你是不是选择了一个高频的DCO导致G2553提前停止工作。
3.LED灯的pn结电压，不过这个地方出问题的可能性不大，你之前的用词是“LED的发光基本看不见”，说明LED一直是亮着的。如果电压小于LED灯的pn结电压，那将彻底断开，而不是微弱发光。
在断开仿真器的情况下，V1.3 V1.4 V1.5版本的launchpad基本上没有差别，都是最后的应用电路。因此差别主要是由你的单片机本身、LED个体化差异，以及代码运行环境造成的。

dcexpert

qiushenghua 发表于 2014-10-24 09:37
超级电容存在一个“电压回灌”的现象。
你把电容充电到3.5V（Launchpad默认电压，将电容连到板子Vcc和GND ...

你的分析非常透彻。

测试用的程序是energia中带的blink历程，就是简单的delay，然后改变LED状态。仔细看energia上，对MSP430 LaunchPad的支持是这样的，对G2231使用1M时钟，对G2553使用16M正好和你分析的差不多，这也应该就是为什么G2231可以运行的最长的原因。

qiushenghua

我之前也用超级电容开发过一个小东西，那就是房间空调的遥控器。我是每5秒钟通过ADC检测电源电压和环境温度，然后显示在COG12864的LCD上。每5秒用ADC检测一次环境温度和电源电压，每5分钟发送一次遥控信号。通过一个外部按键来实现对液晶屏的开关和对模块的开关。单击按键可以开启液晶显示并开启背光，背光每次只开3秒，在背光开启的条件下按下按键开关模块。
单片机使用的是MSP430G2452，主要工作在LPM3下，使用VLO作为ACLK时钟源。8Md DCO作为MCLK。38kHz信号通过定时器直接输出。
当时选择1.5F的超级电容作为主供电设备主要有这么几个考虑：
充电电路简单，与锂电池相比，法拉电容不需要考虑充电曲线的问题。
不需要保护电路，法拉电容不存在过充和过放的问题，直接短路电容两极问题也不大。只要不过压，法拉电容基本上不会出什么问题。
但是，实际使用中发现，法拉电容的内阻太大，电压在3.5V时还好，电压在2.8V的时候就几乎无法使红外LED具备足够的亮度控制空调了。而从3.5V到放电至2.8V这一过程也只持续了1个小时左右。
后来，我在法拉电容两端再并联了一个1UF的电解电容，发现内阻过小的问题得到了很大改善，在2.5V电压条件下还能正常控制空调。但是，电容的自放电率更大，充至3.5V的法拉电容在1小时内放电到1.8V以下。
所以，如果要用法拉电容供电，必须保证使用的所遇模块都是低功耗的模块， 另外如果用430单片机还得注意DCO运行的电压条件，适当时候需要考虑根据电源电压降低运行频率来延长运行时间。

dcexpert

一般的超级电容就是ESR太高，使得实际使用受到太多限制，温度特性、使用寿命等指标也不理想。很多时候，还不如用电池简单。

qiushenghua

dcexpert 发表于 2014-10-24 11:31
一般的超级电容就是ESR太高，使得实际使用受到太多限制，温度特性、使用寿命等指标也不理想。很多时候，还 ...

也有低esr的，不过那种漏电流更高

gxyboy

求楼主用超级电容对单片机供电具体的一些做法，本人大学生一枚，初学者，对法拉电容供电这块比较感兴趣。