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2016년 2월 27일 토요일

[PSOC] PSOC4 LOW Power Mode Test

현재 진행중인 프로젝트가 NFC 카드에 PSOC4를 넣어서 전원이 무지무지 딸립니다.

전력을 아끼기 위해서 LED 키는데도 조심해야하고, 클럭도 낮췄습니다.

하여간 조금이라도 쉬는 때에 NFC 안테나를 통해 전력을 모아야 했습니다.

그래서 다루게 된게, Sleep Mode입니다.

PSOC4는 Low Power 모드가 총 4가지 있습니다.
1. Sleep Mode
2. Deepsleep Mode
3. Hibernate Mode
4. Stop Mode

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각 모드마다, 특징이 있는데 먼저 일반적으로 우리가 사용하는 모드를 Active Mode라고 합니다.
저전력 모드는 다음과 같은 특징을 갖습니다.
1. Sleep Mode 는 모든 다른 기능은 살아있고 CPU만 죽어 있습니다.
2. Deepsleep Mode는 CPU,대부분의 Peripheral,HF Clock 등을 사용할 수 없습니다.
3. Hibernate Mode 는 모든 clock이 죽어있고, 로직 상태는 그대로 유지됩니다.
4. Stop Mode는 모두 죽어있고, GPIO 상태만 유지되어 있거나 Frozen 상태로 됩니다.

Frozen : 모든 GPIO 의 설정,모드,상태가 lock 된다. active 모드로 재진입하여 pins이 unlock 되기 전까지 GPIO 상태를 바꿀 수 없다.

[파워 모드 스펙]


[파워 모드 - 이용 가능한 리소스들]

[파워 모드 테스트 소스 코드]
int main()
{
    CyGlobalIntEnable; // Enable global interrupts. 
    //CySysPmSleep();
    CySysPmDeepSleep();
    //CySysPmHibernate();
    //CySysPmStop();
    while(1);
}

실제로 NFC 안테나를 통해서 전력을 공급받는 회로에서 , 각 파워 모드당 오실로스코프로 VCC를 측정해본 결과 다음과 같습니다.
그런데, Hibernate Mode 와 Stop Mode 가 오히려 전력이 떨어지는 것은 아직 이유를 못 찾았습니다. 뭔가 실수가 있을 것 같은데, 나중에 알게 되면 업데이트 하겠습니다.

DEEPSLEEP 모드가 가장 좋게 나오네요. 일단은 SLEEP 모드보다는 DEEPSLEEP 모드가 좀 더 성능이 좋습니다.
실제로 제가 쓰려고 했던 모드는 SLEEP 이나 DEEPSLEEP 모드입니다. 다른 모드들은 Wakeup 시 시간이 너무 길고, 결정적으로 시스템 리셋이 되 버립니다.


[클럭당 DEEPSLEEP 모드의 전력 비교]

2015년 12월 29일 화요일

NFC 안테나 (NXP NT3H1101/NT3H1201)

NXP 의 NT3H1101/NT3H1201 IC와 같이 쓰기 위한 안테나 입니다.

NXP의 Reference 에 따라,
OM5569 개발 키트에서 사용했던 안테나와 동일하게 만들어 봤습니다.

성능은 대단히 좋네요.

30~40 mm 정도의 거리가 나오네요.

하지만 NFC IC의 VOUT 의 전원을 많이 쓰면 쓸수록 거리가 짧아지는 것을 알았습니다.
I/F 되는 CPU가 VOUT의 전원을 사용하는데, 가능하면 조금만 쓰도록 회로를 설계해야 겠습니다.

만든 안테나의 아트웍 그림을 올려 봅니다.


2015년 12월 14일 월요일

[NFC] 안테나 설계 실패 ㅜㅜ

좀 더 잘 해볼려고, 오토캐드로 안테나를 그려서 집어 넣는데,

성능이 엄청 안나옵니다.



답은 레퍼런스 안테나 그대로 그려서 넣는 것입니다. 레퍼런스 안테나대로 하면 성능 매우 잘 나옵니다.

NXP NFC 안테나 관련 페이지 Link 입니다.


2015년 12월 4일 금요일

BLE/NFC 안테나 아트웍한 예입니다.

아주 심혈를 기울여서 만든 것이 아닙니다만,

지난번엔 더 대충 만들었는데도 BLE는 30M 가까이 나오더라고요.

NFC도 대충 만들었는데, 지난 번 것 역시 너무 엉터리로 만들었는데 잘 되고요.

이게 운빨인건가? 아니면 나중에 고생할런지도 모르겠습니다.

제가 사용하는 BLE는 1M내에 사용하는 것이라, 뭐 충분하죠. ^^

아트웍 도중 안테나 라우팅한 것 올려 봅니다.


2015년 12월 2일 수요일

NFC 안테나

카드 형태의 NFC 안테나를 그려 보았습니다.

임피던스나 유전률은 모르겠고 80 x 50 mm 에 W=0.2 mm , GAP = 0.2 mm 굵기의 라인으로 5번 돌렸습니다.
대충 이정도로 하면 동작한다고 합니다.

얼마 전에 제멋대로 아무렇게나 돌려서 만들었는데 잘 동작하더라고요.

이번건 카더라~ 정보에 의해 만들어 봤습니다. AUTOCAD 를 잘 못해서 시간이 엄청 걸렸습니다. ^^


안테나를 가장자리에 놓고, 안에 회로를 놓는 것이 일반적인 NFC 카드 제작 방식인 것 같습니다.



ORCAD LAYOUT 으로 옮겨 본 내용입니다.
빙글빙글 1 덩어리로 잘 연결되어 있군요. ^^

2015년 12월 1일 화요일

[PSOC4] NFC 보드 결선도

PSOC4(CY8C4245) 개발키트(CY8CKIT-042)와 다음 장치들을 결선한 그림입니다.
1. EEPROM (AT24C04 - I2C)
2. NFC IC (NT3H1101W0FHK - I2C)
3. PORT OUT (LED OUT[3])
4. PORT IN (SW IN[4])

[결선도]


2015년 11월 30일 월요일

[PSOC4] NFC TEST (H/W 준비)

LPC812로 협력업체와 공동으로 프로그램 작업을 하다가 보니,
프로그램 메모리가 턱없이 부족했습니다.

LPC812의 스펙을 xson-16 타입으로 작고 얇기에 package 를 우선으로 선정했는데,
다른 부분이 문제가 될 줄은 몰랐고, 기본으로 32KByte 인 줄 착각을 했었습니다.
이 칩은 16KByte 였었네요.



그리고 32KByte 파트에서 xson-16 package 가 없었습니다. 따라서 다른 CPU 를 골라야 하는데, 가격대 성능비로 라기보다 쉬운놈으로 PSOC4(CY8C4245)를 선택했습니다.

PSOC4 개발키트로 테스트할 예정인데, CY8KIT-042 보드를 사용합니다. 여기에 쓸 MCU가
CY8C4245LQI-483T 입니다.   

이 PSOC4로 앞으로 테스트해 볼 H/W를 준비했습니다.

[OM5569 개발키트]


다음은 042 KIT를 이용해서 구성한 보드의 설명입니다.
1. 점퍼선으로 연결하면, 예전 개발보드인 OM5569 개발키트 와 비교하면 MCU만 바뀌게 됩니다. (LPC812 -> CY8C4245) 
2. 위의 AT24C04 보드는 I2C 통신 개념 공부를 위해 추가해 봤습니다. 
3. Antenna는 OM5569 Kit에서 떼왔습니다. ^^
4. 스위치는 4개(3개인데 1개 더 추가해봤습니다).
5. LED 3개.


회로도는 다음에 시간되는대로 올려 보겠습니다. 회로도라고 해야하나? 결선도가 낫겠네요. 점퍼 와이어로 연결만 할 건데. ^^

[앞으로 진행 사항] 메모리와 Package 크기문제로 LPC812 를 PSOC4 로 교체.

OM5569 개발키트를 토대로 프로젝트 보드를 만들어서 
외부 업체로부터 라이브러리 함수를 제공 받아 프로젝트를 진행하려 했는데, 
메모리 부족으로 더 이상 진행할 수가 없게 되었네요.

[OM5569 개발키트]



LPC812가 16KByte 메모리 밖에 없어서, 업체에서 제공받은 라이브러리 함수를 사용하니 3.5KByte 가 over가 되었습니다.
그것도 간단한 테스트 프로그램에서 컴파일한 것인데, 코드가 한참 더 추가되어야할 상황이라, 바로 다른 방법을 찾아야했습니다.

패키지가 작아서 LPC812를 썼는데, 32KB 버전부터 xson16 타입이 안나오네요.

그래서 LPC812로 I2C 통신 테스트는 당분간 예정에서 빼고,
PSOC4 로 I2C 테스트를 먼저 해야할 것 같습니다.

PSOC4 는 생각보다 저렴합니다. 대량 구입시 $2.0 미만에 구입 가능하더라고요. ^^


그러나 해야할 일들이 잔뜩 생기네요.

1. PSOC Creater 에서 라이브러리 함수 만드는 방법 찾아서 업체에 다시 알려 줘야하고,
2. NFC IC(LPC812) 프로그램을 PSOC4에 돌아가게 다시 짜야하고,
3. MCU 추가되는 application 프로그램 해야하고.. 
4. 아. 회로도 그리고 PCB 아트웍도 다시 해야하는구나. ㅜㅜ

핸드폰 NFC 앱은 NXP 앱을 사용하고, MCU는 PSOC4로, NFC IC 는 NXP( NT3H1101)로 구성됩니다.