MSPM0G3507: solar powered sensor node

追加調査で押さえる実務ポイント

MSPM0G3507を太陽電池駆動のsensor nodeへ使えるかを、sleep機能だけでなく、処理時間、開発ボード全体の消費電流、charger、battery、sensor、通信peak、連続無日照日まで含めて判断するページです。

先に結論

MSPM0G3507は低価格Cortex-M0+、analog、timerを持ち、sensor取得と制御を行うsolar node候補です。無線は内蔵しないため、外付けradioのpeakと待機電流が支配的になる場合があります。

LaunchPad上のXDS110、LED、regulatorを含む電流とMCU単体値を分離し、custom boardではUART/SPI radioとsensorをpower gateします。

energy budget

daily_load =
sleep_current × sleep_time
+ sensing_current × sensing_time
+ processing_current × processing_time
+ communication_current × transmit_time
+ storage_current × write_time
+ regulator_loss
+ battery_self_discharge

発電側はpanelの公称最大出力ではなく、設置角度、季節、曇天、影、temperature、charger efficiency、連続無日照日で計算します。

状態別測定

状態	確認
deep sleep	board全体の実測
wake-up	boot時間、突入電流
sensing	sensor warm-up
processing	CPU/NPU/KPU負荷
communication	radio/module peak
storage	flash/SD書き込み
charging	panel、charger、battery

開発ボードと独自基板

development boardはLED、USB bridge、debugger、external memory、regulatorが常時消費する場合があります。MCU datasheet値とboard全体の実測値を混在させません。

最小検証

USB給電でsensor取得を確認する。
external moduleを外しsleep currentを測る。
sensorを追加しOFF時の漏れを測る。
batteryとchargerを接続する。
1 cycleのenergyを測る。
24時間以上の収支を記録する。
panelを遮光してbattery継続時間を確認する。
low battery時のsafe modeを確認する。

合格条件

worst-caseの日発電量がdaily loadを上回る
brownoutでdataを破損しない
battery lowでreset loopに入らない
sensorとradioをpower gateできる
連続無日照日に余裕がある

最小検証の共通手順

MCU完全型番、開発ボード名、基板revisionを記録する。
外付け回路を外し、LEDまたはUARTの公式sampleを動かす。
電源電圧、logic voltage、GNDを無通電で確認する。
使用するSDK、toolchain、board targetを固定する。
debuggerまたはbootloaderから書き込む。
UART、USB descriptor、logic analyzer、current profilerで観測する。
reset、完全電源断、cable抜去・再接続を試す。
known-good firmwareへ戻せることを確認する。

検証記録

項目	記録内容
hardware	MCU型番、board、revision、serial
power	給電点、rail、idle・active・peak current
software	SDK、compiler、commit、設定
programming	probe、boot mode、runner
observation	console、USB、signal、電流波形
result	成功条件、失敗条件、再現回数
recovery	復旧imageと手順

安全と切り戻し

絶対最大定格は通常動作条件ではありません。配線変更は無通電で行い、USB VBUS、3.3V/5V rail、battery、solar panel、外部電源を混同しません。充電池を使用する場合はcell chemistryに適合するcharger、過充電・過放電保護、温度条件、逆接保護を確認します。

受入基準

clean workspaceから再buildできる
別個体へ書き込める
電源再投入後も同じ結果になる
timeout、brownout、storage errorを検出できる
使用pin、電圧、USB roleを説明できる
書き込み失敗後に復旧できる

参考リンク

https://www.ti.com/product/MSPM0G3507 - 公式製品情報、仕様書、SDKまたは開発資料。
https://www.ti.com/tool/MSPM0-SDK - 公式製品情報、仕様書、SDKまたは開発資料。

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