Oryx : un design de référence très basse consommation pour applications mobiles

Lors du Design & Electronics Developer Forum “Ultra Low Power” qui se déroulera le 5 octobre prochain, Arrow Electronics et Sharp vont présenter pour la première fois un design de référence ultra basse consommation pour applications mobiles. Même en utilisation maximale, cette carte électronique baptisée Oryx ne consomme que 26 mW*.

Hambourg / Dreieich, le 06 octobre 2011 –Que ce soit pour des équipements de test et mesure portables dans le domaine du médical ou de l'industriel, des appareils de contrôle dédiés au sport et au fitness, des terminaux point de vente mobiles, des jouets ou des télécommandes, l'une des principales exigences des utilisateurs est une autonomie maximale entre deux recharges ou deux changements de piles. Et quelle que soit l'application, ces appareils portables disposent de fonctions de base identiques : un module d'affichage, des capteurs, un processeur, une horloge temps-réel, différents types de mémoires et une interface d'entrée dotée souvent d'une fonction tactile. Afin de réduire autant que possible la consommation électrique d'appareils mobiles, Arrow Electronics a développé la carte électronique Oryx. Il s'agit d'un design de référence ultra basse consommation qui, bien qu'incluant toutes les fonctions de base précitées, ne requiert qu'un courant de 8,57 mA*, même lorsqu'il est utilisé au maximum de ses possibilités.

La carte Oryx est basée sur des composants basse consommation développés par Sharp, NXP, Analog Devices et Linear Technology. Contrairement à de nombreux appareils portables, l'afficheur n'est pas ici le principal poste de consommation d'énergie électrique. Grâce à une technologie d'affichage de Sharp basée sur un LCD à mémoire, la carte Oryx est équipée d'un écran de 1,35 pouce (34,3 mm) de diagonale référencé LS013B4DN04 qui ne consomme que 4 µA. Cet afficheur contribue ainsi grandement à la diminution globale de la consommation de la carte Oryx.

L'élément le plus gourmand en énergie du design de référence Oryx est le processeur basse consommation de NXP référencé LPC11U14. Doté d'un coeur Cortex-M0 cadencé à 50 MHz, il ne consomme toutefois que 8 mA. Les capteurs de température constituent le deuxième poste de consommation électrique. Il s'agit en l'occurrence de modèles signés là encore NXP, dotés d'une interface série active de type I2C, et qui ne consomment que 300 µA au maximum. Vient ensuite l'horloge temps réel avec 200 µA.

Grâce à ces composants et modules très peu gourmands en énergie électrique, la consommation de la carte électronique Oryx est ainsi abaissée à un niveau très bas. Niveau qui peut descendre à seulement 2,37 mA* en mode de fonctionnement normal, en réduisant la fréquence du processeur à 12 MHz. Cependant, la consommation en mode veille est tout aussi cruciale pour garantir une autonomie importante des batteries des appareils mobiles. Le design de référence Oryx adresse également ce problème et apporte là encore une solution. Ainsi, en mode “veille” (“Sleep Mode”) qui maintient actives les fonctions de base du processeur mais éteint l'afficheur, sa consommation n'est-elle que de 366 µA*. En mode “veille profonde” (“Deep Power Down Mode”), elle est encore considérablement réduire et ramenée à seulement 2,27 µA*.

Pour rendre opérationnel l'appareil mobile à partir de son mode “veille profonde”, le design de référence contient un accéléromètre qui “réveille” le processeur dès qu'un mouvement est détecté. Une fonction particulièrement intéressante pour les télécommandes de téléviseurs ou d'équipements audio qui restent inutilisées pendant longtemps. Ainsi, il suffit qu'un utilisateur saisisse la télécommande pour que cette dernière devienne opérationnelle. En mode veille, on peut également imaginer, en théorie, que le dispositif soit rechargé par des cellules solaires sensibles à la lumière artificielle.

La consommation maximale de 8,57 mA du design de référence Oryx montre qu'en théorie, des appareils portables tels que des équipements de test et mesure dans le domaine du médical ou de l'industriel, des dispositifs de contrôle dédiés au sport et au fitness, des terminaux point de vente mobiles, des jouets ou des télécommandes, peuvent être développés comme des systèmes complètement autonomes en énergie. En effet, des panneaux solaires miniatures hautes performances, tels que ceux proposés par Sharp, peuvent générer jusqu'à 390 mW à partir de la lumière du jour et même 1 mW sous un éclairage artificiel. Des puissances suffisantes pour charger en mode “veille profonde” (“Deep Power Down Mode”) une batterie lithium-ion ou un supercondensateur qui alimente l'application en fonctionnement, garantissant ainsi à tout moment le fonctionnement de l'appareil, le tout sans changer les piles ou sans recharger les batteries à l'aide d'un chargeur externe.

·       Valeur théorique basée sur les spécifications fournies par les fabricants.

Composants clés du design de référence Oryx

• Processeur NXP : Modèle LPC11U14 à coeur Cortex-M0, 8 mA à 50 MHz, 2 mA à 12 MHz, 0,22 µA en mode “veille profonde” (“Deep Power Down Mode)”.
• LCD à mémoire de Sharp : Modèle LS013B4DN04, 1,35 pouce (34,3 mm) de diagonale, 4 µA pour des images rafraichies à 1 Hz, 2 µA pour des images fixes.
• Accéléromètre d'Analog Devices : Modèle ADXL345, 100 nA en veille.
• Capteur de température de NXP avec interface série active de type I2C : 300 µA max, 100 µA typique, 0,2 µA en veille.
• Mémoire flash NOR à interface série SPI de Micron Technology: 4 Mbit, 20 µA en veille, 1,5 µA en veille profonde.
• Interface tactile multicanale de NXP : Modèle PCF8885, 10 µA en mode actif, 0,1 µA en mode veille.
• Circuit de charge shunt de Linear Technology : Modèle LTC4071, 0,5 µA, protection contre les fortes décharges – déconnexion pour un courant inférieur à 10 nA.

Disponibilité

Le design de référence Oryx sera disponible à partir de novembre 2011 uniquement chez Arrow Electronics. Tous les composants intégrés dans cette carte sont également disponibles chez Arrow Electronics.

Pure les demandes d'ORYX Board

Arrow Electronics:
Tél: +49 (0) 6103-304-0
Email: oryx@arroweurope.com
Web: www.arroweurope.com/oryx

A propos d'Arrow Electronics

Arrow Electronics (www.arrow.com) est un fournisseur global de produits, services et solutions électroniques à destination des applications industrielles et commerciales. Basé à Melville (Etat de New-York, USA), Arrow est partenaire de plus de 1200 fournisseurs et dispose d'un porte-feuille clients de 115 000 équipementiers, sous-traitants et clients commerciaux à travers un réseau mondial de plus de 340 sites implantés dans 52 pays.

A propos de Sharp Microelectronics Europe

Basée à Hambourg (Allemagne), Sharp Microelectronics Europe est une division de Sharp Electronics (Europe) GmbH, elle même filiale de Sharp Corporation dont le siège social se situe à Osaka (Japon). Sharp est un groupe à l'échelle mondiale spécialisé dans le développement des technologies numériques qui façonneront les équipements électroniques de prochaine génération. Fort d'un catalogue de plus de 2000 produits allant des LCD-TFT (jusqu'à 108 pouces de diagonale, soit 275 cm) aux semiconducteurs (circuits intégrés, radiofréquences, LSI) en passant par les capteurs CCD et Cmos de caméras, les DEL blanches ou couleur de forte luminosité, l'optoélectronique ou bien encore les composants photovoltaïques, et d'un savoir-faire en encapsulation et intégration de composants électroniques, Sharp Microelectronics Europe propose des solutions électroniques innovantes, en particulier dans les domaines de l'automobile, des communications mobiles, de l'automatisation industrielle, des téléviseurs et équipements électroniques grand public, de l'affichage électronique et de l'éclairage à diodes électroluminescentes.

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