Hướng dẫn thực hành với Module Sim SARA U201 (P4)

Với các hệ thống, thiết bị Nhúng và IoTs, yêu cầu thiết kế thường được đặt lên hàng đầu là tối ưu về kích thước và năng lượng. Mình sẽ giới thiệu và hướng dẫn thực hành qua chuỗi bài viết về Module truyền nhận dữ liệu 3G/4G được đánh giá là Module hỗ trợ kết nối 2G/3G toàn cầu có kích cỡ nhỏ nhất – Module Sim SARA U201. Năng lượng luôn là tiêu chí quan trọng được đề cập trước khi thiết kế firmware cho các hệ thống Nhúng. Đến với bài viết cuối cùng của chuỗi bài viết này, mình sẽ giới thiệu đến các bạn các chế độ tiết kiệm năng lượng trên Module SIM SARA U201. Mình tin rằng nội dung này sẽ rất quan trọng đến các bạn đang lập trình cho các thiết bị, module ngoại vi trong các dự án Nhúng.

Phần 4. Các chế độ tiết kiệm năng lượng trên Module SIM SARA U201

1. Các chế độ hoạt động

Chế độ	Mô tả
Chế độ Not-powered	Module không có nguồn để hoạt động Không thể sử dụng module và truy cập vào mạng
Chế độ Power-off	Module bị tắt bởi những sự kiện thích hợp Tắt bằng lệnh AT: AT+CPWROFF Tắt bằng việc đưa chân PWR_ON xuống mức thấp trong thời gian nhất định Không thể sử dụng module và truy cập vào mạng
Chế độ Idle	Module không giao tiếp với thiết bị bên ngoài để giảm mức tiêu thụ năng lượng Module có thể vào chế độ này nếu sử dụng lệnh AT: AT+UPSV
Chế độ Active	Module sẵn sàng giao tiếp với thiết bị bên ngoài miễn là chế độ tiết kiệm năng lượng không được bật
Chế độ Connected	Cuộc gọi thoại hay cuộc gọi dữ liệu được kích hoạt Module sẵn sàng giao tiếp với thiết bị bên ngoài miễn là chế độ tiết kiệm năng lượng không được bật

2. Chế độ tiết kiệm năng lượng

Chúng ta cần vào chế độ Idle, đây là chế độ tiết kiệm năng lượng, bằng cách sử dụng lệnh AT (AT+UPSV)
Chế độ tiết kiệm năng lượng được kiểm soát bởi lệnh AT+UPSV.
Có 3 cấu hình power saving khác nhau có thể cài đặt bởi lệnh AT+UPSV:
AT+UPSV=0, Power saving được tắt, module ở chế độ Active và UART được bật
AT+UPSV=1, Power saving được bật, module ở chế độ Active và Idle theo chu kỳ, UART được bật tắt theo chu kỳ
AT+UPSV=2, Power saving được bật và được điều khiển bởi chân RTS (phần này mình sẽ giải thích việc cấu hình chi tiết hơn ở phần dưới)
AT+UPSV=3, Power saving được bật và được điều khiển bởi chân DTR

3. Kích hoạt chế độ tiết kiệm năng lượng bằng chân RTS

Đầu tiên nếu muốn sử dụng chế độ tiết kiệm năng lượng bằng chân RTS thì phải cấu hình các lệnh AT như sau:
- Tắt hardware flow control bằng lệnh AT: AT&K0<CR><LF>
- Kích hoạt chế độ tiết kiện năng lượng: AT+UPSV=2<CR><LF>

Muốn chuyển sang chế độ tiết kiệm NL khi chân RTS được cấu hình ở trạng thái OFF (mức cao).
Muốn thoát khỏi chế độ tiết kiệm năng lượng khi có một sự kiện chuyển đổi từ trạng thái OFF sang ON (mức cao xuống mức thấp), UART sẽ được bật sau ~20ms. Sau khoảng thời gian này việc đánh thức đã hoàn thành và dữ liệu nhận được sẽ không bị mất
Lưu ý: Module không thể vào chế độ tiết kiệm năng lượng nếu chân RTS ở trạng thái ON (mức thấp)
UART được tắt miễn là RTS ở trạng thái OFF, nhưng UART có thể được bật khi UART cần truyền dữ liệu qua UART(như có cuộc gọi đến hay tin nhắn).

4. Ví dụ

Một ví dụ về việc đưa module vào chế độ tiết kiệm năng lương bằng chân RTS.

Thực hiện gửi lệnh AT&K0 và AT+UPSV=2 để có thể điều khiển việc đưa module vào chế độ tiết kiệm năng lượng bằng chân RTS.

Cấu hình chân RTS ở trạng thái OFF (mức cao) lúc này module đã vào chế độ tiết kiệm năng lượng sau đó thực hiện việc gửi tin nhắn cũng như gọi điện đến module thì UART vẫn nhận được.