요구사항

기능

• 전원 온/오프 (모드 설정과 통합됨)
• 모드 설정 (스위치로 제어)
  • 전원 오프
  • 자기선속 계측
    • 크기
    • X 성분
    • Y 성분
    • Z 성분
    • Temperature (다른 기능으로 대체)
    • 방향 (나침반)
  • SOH (배터리 사용량 표시)
• Status Indicator (전류 소모상 배제)
  • Power Good (transposition?)
  • Battery Low
• 트리머 저항
  • 홀효과 센서 보정
  • LCD 백라이트 제어 (필요 시 추가 가능)
• 캐릭터 LCD
  • reflective 타입의 LCD로도 충분할 것으로 판단
  • 총 3개의 LCD 대응 (같은 LCD 드라이버를 사용하고 있어 단일 펌웨어로 대응)

목표 전력 소모와 작동 시간

• 평균 970 uA 이하
• 8500mAh 3.6V LiSOCl2 배터리
• 지속 사용 기준 약 1년(365일)

구현

펌웨어 구조

Least-squares 방법을 통한 센서 오프셋 보정

측정 샘플

least-squares 방법으로 구한 센서 오프셋과 지자기장

결과물

측정

대기 상태 (전원 오프)

1분 사용 (NHD-0108HZ-FSW-GBW 사용)

1분 사용 (LCD 제외)

평가

• 원래 목표했던 약 970uA의 전력 소모를 초과하여 1.14mA로 측정되었지만 초기 계획했던 "NHD-0108BZ-RN-YBW-33V" 모델의 LCD를 사용하면 목표 전류 소모를 달성할 것으로 예상
• 8500mAh 배터리가 생각보다 커서 5800mAh C 배터리로 변경으로 목표 전류 소모 기준 약 249일 사용 가능
• 배터리 컷오프 고려 필요
• 센서 오차 보정을 통해 꽤나 그럴듯한 나침반 기능을 만들었으나 예상보다 큰 드리프트가 발생하여 원인 파악이 필요
• 결과적으로 3종류의 LCD를 대응할 필요가 없음
• 모드 선택을 ADC를 통해 구현했지만 실재로는 남은 GPIO를 사용해도 충분함
• 개발환경을 독립적으로 구성하려 했지만 결국 HAL 이용을 위해 STM32CubeIDE에 종속된 것이 아쉬움
  • 최종적으로 STM32CubeMX 기능으로 초기 설정 코드만 생성하고 이후는 ARM GCC 툴체인으로 대체
• 배터리 전류 측정 IC가 동작하는 것에 비해 소모 전력이 작음을 체감, 이후 다른 배터리 사용 기기에 적용하는 것 고려