农业物联网土壤墒情节点pcb：电池续航 2 年的秘密，藏在这些低功耗设计里-4436x12威尼斯

来源：捷配时间: 2025/09/30 10:16:23 阅读: 12

农业物联网土壤墒情节点（用于监测土壤含水率、电导率、ph 值）需在田间 - 10℃~50℃宽温、90% rh 高湿环境下，依靠 5000mah 锂电池实现 2 年以上续航（每天采集 1 次数据，无线传输耗时 10 秒）。普通 pcb 因功耗失控，常导致续航大幅缩水：某农田的墒情节点，因 pcb 采用普通 mcu（静态电流 10μa）与无线模块（休眠电流 50μa），日均功耗达 0.05mah，5000mah 电池仅 1 年就耗尽，农户需频繁下地换电池；某果园的节点因电源转换效率低（≤85%），即使关闭采集功能，待机功耗仍超 1mw，额外消耗电量；更严重的是，某茶园的节点因 pcb 未做能量收集，雨季连续阴天时，电池提前 3 个月耗尽，错过灌溉关键期。

要实现 “续航超 2 年” 的极致目标，土壤墒情节点 pcb 需从 “超低功耗元件、电源管理、能量收集” 三方面突破：首先是纳安级超低功耗元件选型。元件功耗是续航核心，需全链路优化：选用 stm32l0 系列 mcu（静态电流 0.2μa），替代传统 stm32f1（10μa），待机功耗降低 98%；土壤传感器选用低功耗型号 —— 含水率传感器用 sen0193（工作电流≤30μa），ph 传感器用 sen0161（工作电流≤50μa），单次采集功耗控制在 0.001mah 以内；无线模块用 lora 芯片 sx1262（休眠电流≤0.5μa），每天传输 1 次数据（50mw，10 秒），无线部分日均功耗仅 0.0014mah，某农田通过元件优化，节点日均功耗从 0.05mah 降至 0.003mah，5000mah 电池续航延长至 2.3 年。

其次是高效电源管理与动态功耗控制。电源转换效率与功耗模式直接影响续航：采用 “ldo dc-dc” 混合供电架构 ——mcu 与传感器用 ti tps799 ldo（效率≥90%，纹波≤10mv），保证采集精度；无线模块用 ti tps5430 dc-dc（效率≥95%），减少传输时的大电流损耗，整体电源转换效率提升至 92%；设计 “深度休眠 - 唤醒” 双模：采集时满负荷运行（功耗 30mw），空闲时关闭所有外设，仅保留 mcu 实时时钟（功耗≤0.1μa），以每天采集 1 次计算，日均功耗可压缩至 0.0028mah，某果园通过电源优化，待机功耗从 1mw 降至 0.3μw，续航延长 6 个月。

最后是环境能量收集的辅助续航。利用田间环境能量补充电量：在 pcb 边缘集成微型压电发电模块（厚度 0.5mm，发电功率 10μw），通过风吹作物晃动、雨滴冲击产生电能，每天可补充 0.5mah 电量，续航延长 10%；pcb 局部采用 “热电发电片”（尺寸 10mm×10mm，温差 5℃时发电功率 5μw），利用土壤与空气的温差发电，阴雨天可补充 0.2mah 电量；在电池管理电路中加入能量收集芯片（ti bq25504），实现 “能量收集电池充电” 协同，某茶园通过能量收集，雨季续航延长 3 个月，确保灌溉不中断。

针对农业物联网土壤墒情节点 pcb 的 “长续航、低功耗” 需求，捷配推出农业专用4436x12威尼斯的解决方案：元件选用 stm32l0 mcu sx1262 lora 模块，静态电流≤0.5μa；电源管理含 ldo dc-dc 混合架构，效率≥92%；支持压电 / 热电能量收集，日均补充 0.7mah。同时，捷配的 pcb 通过 iec 60068-2-32 高湿测试、低功耗续航模拟测试，适配农田、果园、茶园场景。此外，捷配支持 1-4 层农业物联网 pcb 免费打样，48 小时交付样品，批量订单可提供功耗与续航测试报告，助力农业企业降低田间运维成本。

网址：https://wwwjiepei.com/design/4488.html

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