お手軽BLEモジュール RN4020の消費電力


お手軽に使えるBLE モジュール RN4020の消費電力を計測してみました。

RN4020の使用方法については下記参照
BLEモジュール RN4020を使ってみる:

RN4020の省電力モード

RN4020には以下の3つの電力セーブモードがあるようです。
特徴を列挙します。

  • dorminant
    • 消費電流は7nAと最小
    • このとき通信は不可能
    • ASCIIコマンドも受け付けない
    • advertiseも不可能
    • Oコマンドで突入
  • deep sleep
     - 消費電流6uAくらい。アドバタイズ間隔によってはもっと減らせる。

    • baudrateが2400bpsであればASCIIコマンドを受け付ける
    • advertise可能
    • コマンドもしくはwake_swピンにより突入
  • idle
    • 無線送受信していない通常時
    • 消費電力は1.5mA程度

この中ではアドバタイズしつつASCIIコマンドを受け付け消費電力6uAなのでよさそうです。
乾電池でも1年以上もつようにできそうです。

deep sleep時の消費電力を実測してみた

実際どのくらいの消費電力になるのか実測してみました。
RN4020への供給電力の電流をテスターで計測しました。

  • 電源投入 : 2.5mA
  • アドバタイズ開始 : 2.8mA
  • スマホと接続 : 2.68mA
  • 適当に送受信 : 2.2mAぐらい
  • コネクション切断 : 2.48mA
  • deep sleep突入 0.00mA (測定不可能なぐらい小さい)
  • advertise開始 : 200uA ~ 560MA (アドバタイズの周期によって変動するようです。)
  • スマホと接続 : 340uA
  • コネクション切断 : 0.00mA (測定不可能なぐらい小さい)
  • 4秒に一回のアドバタイズ : 0.00mA (測定不可能なぐらい小さい)
  • スマホ接続 : 350uA

まとめ

ということでdeep sleepしてから4sに一回のアドバタイズだとかなり消費電力が小さくなります。
今回テスターの性能がわるく図れませんでしたがおそらく1~4uA以下の電流になっているはずです。
もしかしたら1uAきっているかもしれません。
もちろん、この場合でもコネクションはもてます。

ただし、このときbaudrateを2400にする必要があり、通信速度が遅いことに注意する必要があります。

以下、参考にしたユーザガイドです
RN4020ユーザガイド

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