消費電流の削減

台湾大会では第5走で残念ながらバッテリ切れフェイルセーフがかかってしまい、全日本大会に向けてハーフマウスのバッテリ切れの対策を考えています。

容量を増やすといのも一案ですが、あまり気乗りがしないので消費電流を減らす方向で考えました。

それで以下のやったことについて紹介します。

①マイコンの動作周波数の半減

②2個のAD変換器のうちの1個を使わない

③走行中に無駄なLED点灯を行わない


①マイコンの動作周波数の半減、について

搭載されているSTMF4の周波数を最大値の168MHｚから半分の84MHｚにしました。
もともとFPU内蔵などにより演算能力が高く、1ms周期割り込み中のモータ出力決定のための演算も0.1msかかりませんでした。
32×32迷路の探索中の次方向決定演算以外は気にする必要が全く無かったのですが、演算の開始位置を早めることにより問題を解決しました。
もしかしたら更に半分にしてもいいかもしれませんが、いろいろ怖いのでやめておきます。

マイコンの消費電流がおよそ半分になるので30mA程度消費電流が減ってます。


②2個のAD変換器のうちの1個を使わない、について

STM32には2個(または3個)の内蔵AD変換器で同時にサンプリングすることにより、例えばジャイロLY3200の角速度出力信号と参照電圧を同時に読める、あるいは2回のサンプリングを疑似的に1回で行えるので短時間により多くのAD変換ができるというような機能があります。

自分の場合はジャイロMPU9150のデータはI2Cで読みだしており、またAD変換する信号は4つの赤外線センサとバッテリ電源電圧だけで、このような需要はないので上記の機能の使用をやめ、AD変換器を1個しか使わないことにしました。

STMのADCペリフェラルを1個使わず、AD変換の回数を減らしたので2、3mA程度消費電流を減らせます。

③走行中に無駄なLED点灯を行わない
直進のとき以外は壁センサを使わないので、スラロームやその場旋回中は赤外線LEDをOffにします。
探索中に直進とそれ以外が1：1で行われると仮定すると、使用量半分なのでこれも2、3mA程度消費電流を減らせます。

以上、3つの半分(クロック、ADC使用数、センサLED平均点灯時間)により少しは電池が持つようになりました。

しかし、まだ例えば全日本大会で5分くらい探索するのはバッテリ的に厳しいかもしれません。
ほこりで滑るとかまだ他の問題もありますし。