La Scheda Oryx: un progetto di riferimento a bassissimo consumo per le applicazioni mobili

Il 5 ottobre, in occasione del Forum per Progettisti e Sviluppatori Elettronici "Ultra Low Power", Arrow Electronics e Sharp presenteranno per la prima volta un progetto di riferimento per applicazioni mobili a ridottissimo consumo energetico. Anche in modalità di funzionamento ad assorbimento massimo, la Scheda Oryx ha un consumo di soli 26 mW*.

Amburgo / Dreieich, 06 ottobre 2011 -Che si tratti di dispositivi portatili per l'esecuzione di test o misurazioni del settore medico o industriale, di computer per sport e fitness, di terminali POS mobili, di giocattoli o di telecomandi, gli utenti si aspettano una durata di utilizzo quanto più lunga possibile dal momento dell'inevitabile sostituzione delle batterie o dal ciclo di ricarica. Nonostante le loro diverse applicazioni, tali dispositivi portatili hanno funzioni di base simili: un display che funziona da modulo di indicazione, sensori che recuperano misurazioni, CPU, orologio in tempo reale (RTC), memorie e interfaccia input che in genere funziona come touch input. Per poter progettare dispositivi mobili che consentano di risparmiare quanta più energia possibile, con la Scheda Oryx, Arrow Electronics ha sviluppato un modello di riferimento a bassissimo consumo che comprende tutte le funzionalità richiedendo al contempo circa 8,57 mA* anche in modalità di funzionamento ad assorbimento massimo.

La Scheda Oryx è basata sui componenti a basso consumo di Sharp, NXP, Analogue Devices e Linear Technology. La principale fonte di consumo non è il display, a differenza di molti altri dispositivi. Grazie alla tecnologia Memory LCD di Sharp, il display da 1,35 pollici del modello LS013B4DN04 richiede soltanto 4 µA, cosa che contribuisce in modo particolare alla notevole riduzione complessiva del consumo della Scheda Oryx.

La principale fonte di consumo è invece il processore NXP a basso consumo del modello LPC11U14 MCU, che, con una frequenza di clock del suo kernel M0 di 50 MHz, richiede 8 mA. I sensori di temperatura sono il secondo componente a maggior consumo, anch'essi prodotti da NXP (modello I2C attivo), con un consumo massimo di 300 µA, mentre quello dell'orologio in tempo reale (RTC) è di 200 µA.

Tuttavia, nella modalità operativa normale, il consumo del sistema si riduce a circa 2,37 mA* principalmente grazie all'abbassamento della frequenza del processore a 12 MHz. Ad ogni modo, ciò che è fondamentale per la durata della batteria, e di conseguenza per la prontezza operativa dei dispositivi mobili, è il consumo in modalità stand-by. Da questo punto di vista, la Scheda Oryx si è dimostrata un campione di risparmio energetico. In “sleep mode”, attivando soltanto le funzioni di base della CPU e con il display spento, il sistema nel suo complesso richiede solo 366 µA*. La modalità ibernazione riduce ancora una volta notevolmente il consumo, portandolo a un livello di soli 2,27 µA*.

Per "svegliare" il sistema dalla modalità ibernazione, il modello di riferimento contiene un sensore di accelerazione che segnala alla CPU di avviarsi non appena il dispositivo viene mosso. Questa funzione è utile per lo sviluppo di telecomandi per apparecchi televisivi o radio che vengono lasciati sul tavolo e inutilizzati per lunghi periodi di tempo. Solo quando questi telecomandi vengono presi in mano passano alla modalità operativa.

In tale stato il sistema può teoricamente anche essere ricaricato da celle solari sotto luce sintetica.

Il basso consumo delle Schede Oryx, un massimo di 8,57 mA, indica che, teoricamente, dispositivi portatili come quelli per test e misurazione usati nel settore medico e industriale, i computer per sport e fitness, i terminali POS mobili, i giocattoli o i telecomandi possono essere sviluppati come sistemi autosufficienti dal punto di vista energetico. Mini pannelli solari altamente performanti, come quelli prodotti da Sharp, forniscono energia fino a 390 mW sotto la luce solare e addirittura 1 mW con l'illuminazione artificiale. Energia sufficiente per caricare una batteria agli ioni di litio in modalità ibernazione o un supercondensatore che alimenta l'applicazione in uso, garantendo così una prontezza costante per l'applicazione da usare, il tutto senza sostituire le batterie e senza il ricorso a un caricatore esterno.

*) Valore teorico basato sulle specifiche tecniche fornite dal fabbricante

Componenti fondamentali delle Schede Oryx

• CPU NXP: modello LPC11U14 MCU, Cortex-M0, 8 mA per 50 MHz, 2 mA per 12 MHz, 0,22 µA modalità ibernazione
• Memory LCD Sharp: modello LS013B4DN04, diagonale da 1,35", 4 µA con frequenza di aggiornamento di 1 Hz, 2 µA per immagine statica.
• Analogue Devices: sensore di accelerazione: modello ADXL345, potenza assorbita 100 nA in stand-by
• NXP: sensore di temperatura modello I2C attivo, potenza assorbita max. 300 µA, norm. 100 µA, 0,2 µA in stand-by
• Micron Technology: memoria Flash SPI-NOR, 4 Mbit, potenza assorbita 20 µA stand-by, 1,5 µA in ibernazione
• NXP: Multichannel Touch PCF8885, potenza attiva assorbita 10 µA, 0,1 µA in modalità sospensione
• Linear Technologies: caricatore shunt modello LTC4071, potenza assorbita 0,5 µA, protezione da scarica profonda - si scollega a < 10 nA

Disponibilità

La Scheda Oryx sarà disponibile a partire da novembre 2011 in esclusiva da Arrow Electronics. Anche tutti i componenti integrati nel modello di riferimento sono disponibili presso Arrow Electronics.

Per informazioni ORYX Board

Arrow Electronics:
Telefono: +49 (0) 6103-304-0
Email: oryx@arroweurope.com
Il sito: www.arroweurope.com/oryx

Informazioni su Arrow Electronics

Arrow Electronics (www.arrow.com) è un fornitore globale di prodotti, servizi e soluzioni a utenti industriali e commerciali di componenti elettronici e di soluzioni informatiche aziendali. Con sede centrale a Melville, New York, Arrow svolge la funzione di partner di canale per forniture a oltre 1200 fornitori e 115.000 fabbricanti di apparecchiature originali, produttori a contratto e clienti commerciali in una rete globale con più di 340 sedi in 52 paesi.

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Sharp Microelectronics Europe di Amburgo (Germania) è una divisione aziendale di Sharp Electronics (Europe) GmbH, una società controllata da Sharp Corporation di Osaka (Giappone). Sharp è uno sviluppatore a livello globale delle principali tecnologie digitali che contribuiranno a definire la prossima generazione di applicazioni e prodotti elettronici. Con la sua gamma di prodotti formata da oltre 2.000 componenti per il mercato degli schermi LCD TFT di dimensioni fino a 108 pollici e con i suoi LED bianchi e a colori ad alta luminosità, l'optoelettronica, i sensori CCD e CMOS, i componenti fotovoltaici, i componenti RF, IC e LSI e la sua consolidata esperienza nel settore del packaging e dell'integrazione, Sharp Microelectronics Europe offre soluzioni innovative, in particolare per applicazioni nel settore automobilistico, nelle tecnologie di comunicazione mobile, nell'automazione industriale, nel settore televisivo e dell'elettronica di consumo, nell'e-signage e per l'illuminazione tramite LED. Sharp è impegnata a migliorare la qualità della vita delle persone e a proteggere l'ambiente tramite l'uso di tecnologie avanzate. In Sharp, lo sviluppo di tecnologia e prodotti è fortemente guidato dalla ricerca di innovazione, qualità, utilizzabilità e minor uso di risorse.  

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