Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik EFM32 noch zeitgemäß


von Pin G. (pingu123)


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Hallo zusammen,

ich wollte mal nachfragen, ob der Silabs EFM32 in Bezug auf Energy 
Harvesting noch zeitgemäß ist. Denn ich finde relativ wenig Content zu 
diesem Mikrocontroller. Dennoch scheint er von allen am Markt 
befindlichen Mikrocontrollern am wenigsten Strom zu verbrauchen, was 
sich perfekt für Energy Harvesting eignen würde. Vergleiche wie EFM32 vs 
STM32 vs ESP8266 etc. sind so gut wie gar nicht zu finden. Bei all3dp 
wird der EFM32 ganz unten im Vergleich kurz erwähnt:

https://all3dp.com/2/best-arduino-alternatives/

Ich hätte daher einige Fragen an Euch:

Hat es einen besonderen Grund, warum der EFM32 nicht so populär ist 
(ggf. wegen dem Preis)?
Welche anderen Controller würden sich für Energy Harvesting noch eignen?
Hat jemand Erfahrungen mit der IDE Simplicity und dem EFM32? Wenn ja, 
ist die Programmierung einfach oder eher umständlich? (Mir scheint die 
Implementierung im Vergleich zum AVR Studio zu sein: 
https://www.youtube.com/watch?v=aHj6WuDGvdk  )

Mir ist da noch der DC2321A in Betracht gekommen. Jedoch verbraucht 
dieser mehr Strom als der EFM32. Zudem kostet das DevKit wesentlich 
mehr...

Ich habe mir nun bei Ebay ein EFM32 Board von Fraunhofer (Eishockey Puck 
Tracking) geschossen. Ich wollte mal schauen wie das insgesamt 
funktioniert und ob ich das ggf. weiterverwenden kann.

Zusätzlich habe ich mir bei Digikey das SLSTK3701A bestellt. Damit 
wollte ich dann den Energy Harvesting Sensor implementieren und mit 
Solar / Wind versorgen.

Andere ARM Cortex basierte Varianten scheinen mehr Strom als der EFM32 
zu verbrauchen. Scheinbar ist der EFM32 genau auf dieses Einsatzgebiet 
angepasst.

Ergeben meine Überlegungen Eurer Meinung nach Sinn, oder laufe ich 
gerade in die völlig falsche Richtung?

Vielen Dank!

Freundliche Grüße

pingu

von Stefan F. (Gast)


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Energy Harvesting ist schon sehr speziell, kaum jemand braucht oder will 
das in dem kleinen Maßstab, in dem es möglich ist.

Was willst du denn damit betrieben, und wo?

von Lothar J. (black-bird)


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Die EFM32-Familie habe ich für extreme Energiesparanwendungen in der 
Glasfaser-Kommunikationstechnik eingesetzt. Andere Mikrocontroller 
erfüllten nicht alle Anforderungen, die wir hatten/haben.

Das Simplcity Studio und den Nachfolger habe ich benutzt, weil es auf 
die Development-Boards mit den Sonderfunktionen, besonders mit der 
integrierten Strommessfunktion im Nanoampere-Bereich, abgestimmt war.
Die HAL habe ich nur ab und zu benutzt, meist zum Einstellen der Takte.

Die Programmierung ist easy mit den Datenblättern, aber ich hatte auch 
schon jahrzehntelange Erfahrung mit Mikroprozessoren und 
Mikrocontrollern.

Versuchs einfach, es macht Spaß.

Blackbird

von Irgend W. (Firma: egal) (irgendwer)


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Pin G. schrieb:k
> Andere ARM Cortex basierte Varianten scheinen mehr Strom als der EFM32
> zu verbrauchen. Scheinbar ist der EFM32 genau auf dieses Einsatzgebiet
> angepasst.

Es gibt fast von jedem Hersteller eine Serie die auf sowas optimiert 
ist.
- 
https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32l0-series.html?querycriteria=productId=SS1817

Oder wenn es was ganz anderes sein darf:
- https://www.ti.com/lit/wp/slay015a/slay015a.pdf?ts=1663404431297

Einen Vergleich wirst du wohl anhand der Datenblätter selbst durchführen 
müssen. Das große Problem dabei ist aber das dass ganze sehr stark von 
deiner konkreten Software abhängig ist. Einige Änderungen im Programm 
können da schon mehr ausmachen als der Unterschied bei den verschiedenen 
µC.
- 
https://www.allaboutcircuits.com/news/why-comparing-low-power-mcus-difficult/

Dazu kommt auch noch das ganze Thema Peripherie, die auch ggf. erheblich 
Strom ziehen kann. Gutes Beispiel sind hier die ESP8266, Der µC alleine 
mag ja optimiert sein, aber auf den Wireless Bords wo die gerne verbaut 
werden ist ganz schnell ende mit Sparsam sowie eine der 
Funkschnittstellen aktiviert wird...

von Pin G. (pingu123)


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Lothar J. schrieb:
> Versuchs einfach, es macht Spaß.
Darauf wird es hinauslaufen :). Danke!

von Pin G. (pingu123)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Was willst du denn damit betrieben, und wo?

Auf jeden Fall einen Temperatur- und Luftfeuchtigkeits-Sensor. Ggf. auch 
noch andere Sensoren. Es ist mehr für mein Studium, Hobby und dem 
Interesse an Energy Harvesting.

Ich dachte auch daran, einen Geiger-Counter damit zu betreiben (SBT11a). 
Der verbraucht aber leider zu viel Strom.

von Stefan F. (Gast)


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Ein Sensor alleine nützt wenig. Vermutlich willst du Messwerte per Funk 
irgendwo hin übertragen. Das macht die Sache schwierig.

von abc (Gast)


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Pin G. schrieb:
> Solar / Wind

Wenn die Solarzelle/Windrad ausreichend Leistung liefern und der 
Pufferakku groß genug ist, ist der Verbrauch deines µC unkritisch.

von Olaf (Gast)


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> Vergleiche wie EFM32 vs STM32 vs ESP8266 etc. sind so gut wie
> gar nicht zu finden.

Machst du Witze? Vermutlich muesste man da logarithmisch skalieren
damit es noch auf eine Skala passt.

> Scheinbar ist der EFM32 genau auf dieses Einsatzgebiet
> angepasst.

Das waren die zweiten nach den MSP430 die Stromsparen als Konzept 
eingefuehrt haben und dabei auch einige interessante Neuerungen gebracht 
haben. Mittlerweile ist das aber en vogue geworden und jeder Hersteller 
hat da etwas. Was am besten ist haengt dann davon ab wie es zum eigenen 
Projekt passt.
Die letzte grosse neue Sache in dem Bereich sind die Renesas SOTBs.

Bei Bastlern ist das aber alles nicht so verbreitet. Hat was mit "wat de 
buer nich kennt dat frett he nich" zutun. Ausserdem gibt es da nix mehr 
in DIL14. :-D

Olaf

von Pin G. (pingu123)


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Irgend W. schrieb:
> 
https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32l0-series.html?querycriteria=productId=SS1817
Der verbraucht tatsächlich noch weniger Strom und ist günstiger! Jemand 
hat bei stlabs auch schon nachgefragt. Die Antwort von STLabs: "...I am 
not familiar with STM products..."

https://community.silabs.com/s/question/0D51M00007xeMPNSA2/comparing-efm32-micros-with-stm32-micros-for-current-consumptions-in-various-energy-modes?language=it

Hier hat jemand der beide in der Praxis ausprobiert. Keine Ahnung ob 
seine Antwort den EFM zu bevorzugen eine Tendenz zu STLabs hat:

https://www.reddit.com/r/embedded/comments/bqsrg5/stmicro_vs_siliconlabs_st32_vs_efm32/

> https://www.ti.com/lit/wp/slay015a/slay015a.pdf?ts=1663404431297

Zu dem MSP430 gibt es einige Vergleiche, auch bei STLabs selbst. Der 
Chip verbraucht scheinbar mehr Strom.

Auch hier im Forum habe ich einen Beitrag gefunden:
Beitrag "EFM32 vs. MSP430"

Ich werde die ganzen Informationen mal in eine Excel Tabelle packen und 
dann eine Entscheidung treffen. Der STM sieht auf den ersten Blick auch 
sehr interessant aus!

Vielen Dank für die Informationen.

von Pin G. (pingu123)


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Olaf schrieb:
> Was am besten ist haengt dann davon ab wie es zum eigenen
> Projekt passt.
Ja, daher ist meine Frage schon irrelevant. Ich muss zuerst mehr über 
die Anforderungen wissen. Ggf. reicht dann auch ein anderer uC aus, der 
gängiger ist, sofern das System komplett autark arbeitet.

von Pin G. (pingu123)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Ein Sensor alleine nützt wenig. Vermutlich willst du Messwerte per Funk
> irgendwo hin übertragen. Das macht die Sache schwierig.

Ich wollte LoRaWAN zur Übertragung verwenden.

https://github.com/DRAMCO/LoRaWAN_EFM32

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Pin G. schrieb:
> Ergeben meine Überlegungen Eurer Meinung nach Sinn

Nein.

Der Hype um Energy Harvesting ist mit der bitteren Realität kollidiert.

Man braucht zum harvesting auch keinen uC, man kann das mit viel 
einfacherer Technik machen.

Dein Ziel ist ja wohl auch eher, mit extrem wenig eingesammelter Energie 
doch noch irgendwas berechnen zu wollen, also maximale Rechenleistung 
aus minimaler Energie zu ziehen.

Und wie ich vermute, haust du die Energie gleich tonnenweise raus, in 
dem du mit Funk kommunizieren willst, als Sender und Empfänger. Funk 
verbläst dermassen viel Energie, dass mache harvester einfach von der 
Energie aus Funkwellen leben.

Lass Funk weg, und man kam schon 1976 mit extrem wenig Energie aus für 
Uhren und Taschenrechner, also einfache Berechnungen.

Wenn es also nicht gerade um Linux mit Bilderkennung aus geharvester 
Energie geht, wofür man viel Energie bräuchte und ein Riesen Solarpanel, 
sondern um einfache Sachen (ohne Funk), dann darfst du dieselbe 
Erkenntnis haben auf die all die ehemalig von harvestinge = freie 
Energie träumenden auch gekommen sind: eine winzige Batterie hält dann 
so ein extrem niedrigleistung System besser am Leben locker über 10 
Jahre als die unzuverlässig geerntete Energie.

Die meisten uC sind heute geeignet, mit wenigen Mikroampere auszukommen, 
wenn sie viel schlafen und nur selten rechnen. Nicht alle können derweil 
jedoch ihre Ergebnisse auf einen LCD ebenso stromsparend anzeigen, darin 
waren viele uC von 1976 besser. Und wenige kommen dabei ohne viel mehr 
fressenden Spannungswandler direkt mit den Spannungen aus, die Akkus 
bzw. Batterie bieten, denn das sind so blöde Spannungsbereiche wie 0.9 
bis 1.5 oder 2.5 bis 4.2V.

Maximale Rechenleistung je nach verfügbarer Energie bieten die 
Apollo/Aoollo2 uC von Ambiq.

von Jobst M. (jobstens-de)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Ein Sensor alleine nützt wenig. Vermutlich willst du Messwerte per Funk
> irgendwo hin übertragen. Das macht die Sache schwierig.

Wieso? Z.B. BLE Modul RN4870 dazu!?
Benutzen wir genau in dieser Konfiguration: Sensoren, EFM32, RN4870, 
LiIon Akku dazu.

Nachtrag: Den meisten Strom frisst bei uns die Sensorik (Leitfähigkeit)

Gruß
Jobst

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Jobst M. schrieb:
> Wieso? Z.B. BLE Modul RN4870 dazu!?
> Benutzen wir genau in dieser Konfiguration: Sensoren, EFM32, RN4870,
> LiIon Akku dazu.
> Nachtrag: Den meisten Strom frisst bei uns die Sensorik (Leitfähigkeit)

Und den Strom dafür 'harvestest' du, z.B. aus geringen 
Temperaturdifferenzen, Erschütterungen oder brauchst du dafür eine 
veritable Solarzelle ?

von Jobst M. (jobstens-de)


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MaWin schrieb:
> Und den Strom dafür 'harvestest' du, z.B. aus geringen
> Temperaturdifferenzen, Erschütterungen oder brauchst du dafür eine
> veritable Solarzelle ?

Tja, der echte MaWin hätte in's Datenblatt geschaut ...
Die durchschnittlichen Stromverbräuche gehen runter bis 80µA.

Gruß
Jobst

von MaWin (Gast)


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Jobst M. schrieb:
> Tja, der echte MaWin hätte in's Datenblatt geschaut ...
> Die durchschnittlichen Stromverbräuche gehen runter bis 80µA.

Der echte MaWin stellt also fest, dass ihr den Strom nicht harvested, du 
das aber als Lösung fürs harvesting propagierst.

80uA sind ungefähr 100 mal mehr als sich mit den berühmten 
harvesting-Methoden einsammeln lässt, wenn man Solarzellen oder 
Generatoren nicht als harvesting ansieht.

von W.S. (Gast)


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Pin G. schrieb:
> ich wollte mal nachfragen, ob der Silabs EFM32 in Bezug auf Energy
> Harvesting noch zeitgemäß ist. Denn ich finde relativ wenig Content zu
> diesem Mikrocontroller.

Eine seltsame Einstellung: Ist ein 32 Bit Controller noch zeitgemäß? Was 
für gewaltige Rechenleistungen benötigst du denn? Und wieviel aktuelles 
Geschrei in den Medien/Internet benötigst du, um irgend etwas als 
zeitgemäß zu empfinden?

Sei lieber froh, wenn du heutzutage sowas für einen erträglichen Preis 
kaufen kannst und kein Fake angedreht kriegst. Ach ja, sie dich hier mal 
um, was es seit Monaten für Klagen über die Liefersituation bei dem Zeug 
von ST gibt.

W.S.

von Olaf (Gast)


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> um, was es seit Monaten für Klagen über die Liefersituation bei dem Zeug
> von ST gibt.

Silabs ist nicht besser. .-)

Olaf

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