2026年11月 – Sasapea's Lab

Last Updated on 2026-11-05 by researcher

祝、３００投稿達成！！

約５年前に作った郵便ポストセンサーは電池が1年も持たなかったが、その後、独自ファームウェアへ変更したり開閉センサーを外付けのマグネットセンサーにしたり間欠起動のリセット回路を切断したりして改良したことにより電池は１年以上持つようにはなったが生産終了した2525Aで作った物でもあり新たにTWELITE CUEで作り直すことにしてみた。

マグネットセンサーの入力回路にプルアップ抵抗が必要であるがTWELITEのDIOの内部プルアップ抵抗は低すぎて電流だだ漏れ状態になってしまうし、かと言って1M程度の外付け抵抗にすると今度は完全にオンにならないしで、しょうがなく適当なMOS-FETをかませていたが電池電圧が2.5V程度まで低下するとCPUはまだ動作するのにMOS-FETがVGSの関係でオンにならなくなったりしていた。

より低消費電力化のためにはといろいろ調べていたところTOREXの電圧検出器(XC6135C-プッシュプル出力)がプルアップ抵抗なしで超低消費電力なセンサー入力回路としても使えることがわかった。

センス端子分離超低消費(44nA) 電圧検出器

TOREXのロードスイッチ(XC8111)を使ったことがあるがTOREXの製品って痒いところに手が届くというかよく考えられてる製品だと思う。

さて、これで何年持つかな。電池が無くなるのが早いか私の寿命が尽きるのが早いか、いざ勝負だ！！(笑)

【回路図】

【ケースの片側のみ３Ｄプリンターで作成】

※TWELITE CUEのリセット回路は切断してある。リセットＩＣ(35nA)と加速度センサー(100nA)をはぎ取るともう少し小省電力化できる。

TWELITE-CUEの電池駆動時間を延ばす方法。

【CUEに作成した基盤をセット】

【ケースを締めて完成！！】

【ファームウェア (独自開発環境用)】

/*
 main.cpp - Post Sensor for NXP JN516x Series

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  modify it under the terms of the GNU General Public License as
  published by the Free Software Foundation, either version 3 of
  the License, or at your option) any later version.

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  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
  See the GNU General Public License for more details.

  You should have received a copy of the GNU General Public License
  along with this program. If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
*/
#include "device.h"

#define WPAN_ADDRESS   12

#define WAKE_INTERVAL  15          // sec
#define TX_TIMEOUT     100         // ms
#define PIN_SENSOR     Gpio::DIO12 // SW-SET (CUE/2525A)
#define PIN_LED        Gpio::DIO5  // LED    (CUE/2525A)

static struct __attribute__((packed))
{
  uint8_t  command[3];
  uint8_t  seqnum;
  uint16_t battery;
  uint16_t count;
} packet = { .command = { 'M', 'B', 'X' } };

static int txstatus;

void clearNVM(void)
{
  for (size_t i = 0; i < 4; ++i)
    System::writeNVData(i, 0);
}

uint32 readNVM(uint8 off = 0)
{
  return System::readNVData(off);
}

uint32 writeNVM(uint32 data, uint8 off = 0)
{
  System::writeNVData(off, data);
  return data;
}

uint16_t readVolt(void)
{
  AdcConfig adc;
  adc.source(AdcConfig::SRC_ADC_VOLT);
  Adc::begin(Adc::MODE_SINGLE_SHOT, adc);
  Adc::start();
  while (!Adc::conversion())
    yield();
  uint16_t rv = Adc::voltage();
  Adc::end();
  return rv;
}

void WPanTransmitCallback(uint8 u8Handle, uint8 u8Status)
{
  switch (u8Handle)
  {
    case 0x01:
      txstatus = u8Status;
      break;
  }
}

void send(void)
{
  //
  // Read VDD Voltage
  //
  packet.battery = readVolt();
  //
  // Setup Packet
  //
  packet.seqnum = packet.count = writeNVM(readNVM() + 1);
  //
  // Send Data
  //
  txstatus = -1;
  WPan::transmit(WPAN_BRIDGE, (uint8_t *)&packet, sizeof(packet), 0x01 | WPAN_OPT_DUPLICATE);
  for (uint32_t t = System::millis(); (txstatus == -1) && (System::millis() - t < TX_TIMEOUT); )
    yield();
}

void sleep(uint32 seconds = 0)
{
  //
  // Sleep + Wake Timer (0.64uA + 0.05uA)
  //
  if (seconds)
  {
    Gpio::pinMode(PIN_SENSOR, Gpio::INPUT);
    WakeTimer::startSeconds(WakeTimer::WAKE_0, seconds, empty);
    System::sleep(System::SLEEP_OSCON_RAMOFF);
  }
  //
  // Deep Sleep + Wake DIO (0.1uA)
  //
  else
  {
    Gpio::wake(PIN_SENSOR, Gpio::FALLING, empty);
    System::sleep(System::SLEEP_DEEP);
  }
}

void setup(void)
{
  //
  // Setup GPIO
  //
  Gpio::pinMode(PIN_SENSOR, Gpio::INPUT); // Set High Impedance (for low leakage)
#ifdef PIN_LED
  Gpio::pinMode(PIN_LED, Gpio::INPUT);    // Set High Impedance (for low leakage)
#endif
  //
  // Clear NVMData
  //
  if (!(System::powerStatus() & (System::POWER_DEEP_SLEEP | System::POWER_SLEEP_WAKEUP)))
    clearNVM();
}

void loop(void)
{
  //
  // MailBox Opened ?
  //
  if (System::powerStatus() & System::POWER_DEEP_SLEEP)
  {
    //
    // Setup WPan
    //
    WPan::begin(WPAN_ADDRESS, WPAN_PANID, WPAN_CHANNEL);
    //
    // Transmit
    //
    send();
    //
    // Sleep and Wake
    //
    sleep(WAKE_INTERVAL);
  }
  //
  // Deep Sleep
  //
  sleep();
}

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main.cpp - Post Sensor for NXP JN516x Series

This program is free software: you can redistribute it and/or

modify it under the terms of the GNU General Public License as

published by the Free Software Foundation, either version 3 of

the License, or at your option) any later version.

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MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

See the GNU General Public License for more details.

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along with this program. If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.

#include "device.h"

#define WPAN_ADDRESS 12

#define WAKE_INTERVAL 15 // sec

#define TX_TIMEOUT 100 // ms

#define PIN_SENSOR Gpio::DIO12 // SW-SET (CUE/2525A)

#define PIN_LED Gpio::DIO5 // LED (CUE/2525A)

static struct __attribute__((packed))

{

uint8_t command[3];

uint8_t seqnum;

uint16_t battery;

uint16_t count;

} packet = { .command = { 'M', 'B', 'X' } };

static int txstatus;

void clearNVM(void)

{

for (size_t i = 0; i < 4; ++i)

System::writeNVData(i, 0);

}

uint32 readNVM(uint8 off = 0)

{

return System::readNVData(off);

}

uint32 writeNVM(uint32 data, uint8 off = 0)

{

System::writeNVData(off, data);

return data;

}

uint16_t readVolt(void)

{

AdcConfig adc;

adc.source(AdcConfig::SRC_ADC_VOLT);

Adc::begin(Adc::MODE_SINGLE_SHOT, adc);

Adc::start();

while (!Adc::conversion())

yield();

uint16_t rv = Adc::voltage();

Adc::end();

return rv;

}

void WPanTransmitCallback(uint8 u8Handle, uint8 u8Status)

{

switch (u8Handle)

{

case 0x01:

txstatus = u8Status;

break;

}

void send(void)

{

// Read VDD Voltage

packet.battery = readVolt();

// Setup Packet

packet.seqnum = packet.count = writeNVM(readNVM() + 1);

// Send Data

txstatus = -1;

WPan::transmit(WPAN_BRIDGE, (uint8_t *)&packet, sizeof(packet), 0x01 | WPAN_OPT_DUPLICATE);

for (uint32_t t = System::millis(); (txstatus == -1) && (System::millis() - t < TX_TIMEOUT); )

yield();

}

void sleep(uint32 seconds = 0)

{

// Sleep + Wake Timer (0.64uA + 0.05uA)

if (seconds)

{

Gpio::pinMode(PIN_SENSOR, Gpio::INPUT);

WakeTimer::startSeconds(WakeTimer::WAKE_0, seconds, empty);

System::sleep(System::SLEEP_OSCON_RAMOFF);

}

// Deep Sleep + Wake DIO (0.1uA)

else

{

Gpio::wake(PIN_SENSOR, Gpio::FALLING, empty);

System::sleep(System::SLEEP_DEEP);

}

void setup(void)

{

// Setup GPIO

Gpio::pinMode(PIN_SENSOR, Gpio::INPUT); // Set High Impedance (for low leakage)

#ifdef PIN_LED

Gpio::pinMode(PIN_LED, Gpio::INPUT); // Set High Impedance (for low leakage)

#endif

// Clear NVMData

if (!(System::powerStatus() & (System::POWER_DEEP_SLEEP | System::POWER_SLEEP_WAKEUP)))

clearNVM();

}

void loop(void)

{

// MailBox Opened ?

if (System::powerStatus() & System::POWER_DEEP_SLEEP)

{

// Setup WPan

WPan::begin(WPAN_ADDRESS, WPAN_PANID, WPAN_CHANNEL);

// Transmit

send();

// Sleep and Wake

sleep(WAKE_INTERVAL);

}

// Deep Sleep

sleep();

}

月: 2026年11月

超低消費電力(0.3uA程度)で動作する郵便ポストセンサーを作ってみた。