4G模组LuatOS：超低功耗模式的快速启动

4G模组LuatOS：超低功耗模式的快速启动

在物联网和嵌入式开发领域，低功耗设计是一个重要的课题。本文将详细介绍如何使用合宙Air201模组实现超低功耗模式下的快速启动，包括定时三分钟上传数据和G-sensor中断唤醒等功能。通过本文的讲解，读者将能够掌握在实际项目中应用这些技术的关键要点。

硬件和软件准备

硬件准备

• Air201套件
• 功耗分析仪Air9000P
• SIM卡
• 带有数据通信功能的数据线
• Win10及以上PC

连接说明：
将Air201通过usb-boot小板连接电脑时，要确保RESET按键、BOOT按键、电源开关机键三个按键在同一面，否则无法进入boot下载模式。

如何判断是否进入下载模式：
可以通过PC端的设备管理器中虚拟出来的USB端口数量来判断。

正常开机模式：

下载模式：

在需要直流稳压电源的场景（例如ADC测量外部输入的模拟电压），可以使用合宙功耗分析仪Air9000P。

软件准备

• LuaTools调试工具： https://docs.openluat.com/Luatools
• 功耗分析仪PC端软件： https://apps.microsoft.com/detail/9nrtkwwvd2b3?hl=zh-cn&gl=CN
• TCP/UDP测试网站： https://netlab.luatos.com
• 最新固件： https://gitee.com/openLuat/LuatOS-Air201/tree/master/core
• 最新脚本： https://gitee.com/openLuat/LuatOS-Air201/tree/master/demo/psm

示例代码详解

Air201超低功耗定时上报

代码介绍

1. 关闭一些可能影响功耗，误唤醒的引脚。
2. 加入VBUS插入检测函数，防止读取不了日志。
3. 连接TCP服务器、设置深度定时器后进入休眠模式。

运行结果展示

设备开机后连接TCP服务器，然后进入超低功耗模式。内部设置了一个定时器，每隔三分钟触发一次唤醒操作：

• 定时器触发时，设备会从超低功耗模式中唤醒，并重新建立与TCP服务器的连接（如果连接已经断开）；
• 连接成功后，设备会发送一次预设的数据到TCP服务器；
• 数据发送完成后，设备会再次进入超低功耗模式，等待下一次定时唤醒。

由于设备的充电IC存在一个20μA的漏电流，因此Air201在超低功耗模式下的实际功耗（包括充电IC的漏电流）为25.07μA。

定时器每隔三分钟会触发一次唤醒操作，设备会从超低功耗模式中唤醒，并重新建立与TCP服务器的连接，并发送预设的数据。

Air201定时唤醒后，连接TCP平台发送数据时的功耗是17.7898mA：

7个休眠发送周期为21分钟，平均功耗为251.1095μA：

G-sensor示例

添加gesensor功能，超低功耗模式下如果gsenseor中断产生，需要上报。

代码介绍

1. gesensor初始化
   

2. gesensor触发中断回调
   

运行结果展示

开机初始化gesensor，连接TCP服务器，进入超低功耗模式；当gesensor触发时唤醒Air201，并上传三轴参数到TCP服务器。

发送数据时的电流：

性能总结

• 定时三分钟上传示例：
• 超低功耗模式下电流为5.07μA左右(注意需要减去ic的漏电流)，上传数据时的电流为17mA；
• 拓展示例：
• 超低功耗模式下电流为236μA，触发gesensor唤醒Air201，并上报三轴参数，上传数据时电流为32.5mA。

通过本文的讲解，读者可以掌握如何在实际项目中应用这些技术的关键要点，为开发低功耗物联网设备提供有价值的参考。