新闻中心

EEPW首页 > 电源与新能源 > 设计应用 > 超低功耗独立运动开关

超低功耗独立运动开关

作者:时间:2012-12-05来源:网络收藏

· 在参考检测模式下,当加速度样本在用户定义的时间段内比内部定义的参考值至少高出用户设置的数量时,则检测到。启用检测后会计算参考值,并且获取的第一个样本将用作参考点。只有加速度与此初始方位的偏差足够大时,才会检测到运动。参考配置使运动检测非常敏感,甚至可以检测到最细微的运动事件。

评估软件在搜索运动时采用参考工作模式。

非运动检测

加速度在指定的时间段内始终低于指定阈值时,即检测到非运动事件。有两种非运动检测事件:绝对非运动检测和参考非运动检测。

· 使用绝对非运动检测时,在用户设置的时间内将加速度样本与用户设置的阈值进行比较,以确定是否不存在运动。

· 使用参考非运动检测时,则在用户定义的时间内将加速度样本与用户指定的参考进行比较。器件首次进入唤醒状态时,第一个样本将用作参考点,并且围绕该点应用阈值。如果加速度保持在阈值范围内,器件将进入休眠状态。如果加速度值超出阈值范围,该点将用作新的参考,然后针对该点重新应用阈值。

评估软件在搜索非运动时采用参考工作模式。

链接运动和非运动检测

可以同时使用运动和非运动检测功能,然后通过主机处理器手动处理,或者也可以配置为通过多种方式进行交互:

· 在默认模式下,运动和非运动检测功能都处于使能状态,并且所有中断都必须由主机处理器处理;也就是说,处理器必须读取每个中断,然后才能清零并再次使用。

· 在链接模式下,运动和非运动检测功能彼此链接,以致在任意给定时间都只有一项功能处于使能状态。一旦检测到运动,就会认为器件处于运动或唤醒状态,然后不再搜索运动:下一个事件预期为非运动,因此只有非运动检测起作用。如果检测到非运动,则认为器件处于静止或休眠状态。此时下一个事件预期为运动,于是只有运动检测起作用。在此模式下,主机处理器必须处理每个中断,然后使能下一操作。

· 在环路模式下,运动检测的工作方式与上文所述链接模式相同;但是,无需由主机处理器处理中断。此配置简化了常用运动检测的实施,并且通过减少总线通信而增强了省电效果。

· 如果在链接模式或环路模式下使能自动休眠模式,则在检测到非运动事件后,器件会自主进入唤醒模式,而一旦检测到运动事件,则重新进入测量模式。

评估软件采用自动休眠和环路模式来演示ADXL362的功能。

AWAKE bit是一个状态位,用于指示ADXL362是处于唤醒状态还是休眠状态。检测到运动条件表明器件处于唤醒状态,检测到非运动条件则表明器件处于休眠状态。

唤醒信号可映射至INT1或INT2引脚,因此可用作状态输出,以便根据加速度计的唤醒状态连接下游电路的电源或断开其电源连接。与环路模式一起使用时,此配置可以实现一种微小的自主运动激活

如果下游电路的导通时间在可接受范围内,则这种运动配置能够消除应用中其余部分的待机,从而显著降低系统级。这种待机功耗通常会超过ADXL362的整个功耗范围。

中断

ADXL362的一些内置功能可触发中断,以便针对某些状态条件向主机处理器发出提醒。

通过设置INTMAP1和INTMAP2寄存器中的适当位,可将中断映射至两个指定输出引脚(INT1和INT2)之一(或两者)。所有功能都可以同时使用。如果多个中断映射至一个引脚,则中断的OR组合决定该引脚的状态。

如果没有功能映射至某个中断引脚,则该引脚自动配置为高阻抗状态(高阻态)。引脚也会在复位后进入此状态。

检测到特定状态条件时,则会激活该条件映射至的引脚。默认情况下,引脚配置为高电平有效,因此激活后引脚会变为高电平。不过,通过在适当的INTMAP寄存器中设置INT_LOW引脚,可以将配置切换为低电平有效。

INT引脚可连接到主机处理器的中断输入端,并以中断程序对中断作出响应。由于多个功能可映射至同一个引脚,STATUS寄存器可用于确定导致中断触发的具体条件。

CN0274评估软件对ADXL362的配置为:检测到运动后,INT1引脚为高电平;检测到非运动后,INT1引脚为低电平。

测试结果

所有测试均使用EVAL-CN0274-SDPZ和EVAL-SDP-CS1Z执行。演示器件的功能时,运动阈值设置为0.5 g,非运动阈值设置为0.75 g,而非运动样本数量设置为20。搜索运动时,只需任意轴上的一个加速度样本越过阈值。

开始时,将电路定位为电池组与桌子贴合,印刷电路板(PCB)可沿任意方向缓慢旋转90°,从而在接近与初始方位垂直的位置这一过程中使得加速度越过阈值。

图2显示了CN0274评估软件的屏幕截图,其中ADXL362起初处于休眠状态并搜索运动。接着,样本11越过阈值时,ADXL362进入唤醒状态并开始搜索非运动。阈值进行调整,以表明器件正在搜索非运动。

图2. 评估软件输出的屏幕截图

图2. 评估软件输出的屏幕截图

为了更好地展示,已利用图上的单选按钮禁用了X轴和Z轴曲线。

ADP195的输出(或中断引脚本身)通过数字万用表测量。ADXL362处于唤醒状态时,中断变为高电平并将ADP195的EN引脚驱动至高电平,进而将MOSFET的栅极驱动至低电平,从而导致闭合,这样就会接通任意下游电路与电源的连接。相反,ADXL362处于休眠状态时,中断会将ADP195的EN引脚驱动至低电平,进而将MOSFET的栅极驱动至高电平,从而导致开关断开。

PCB布局考虑

在任何注重精度的电路中,必须仔细考虑电路板上的电源和接地回路布局。PCB应尽可能隔离数字部分和模拟部分。本系统的PCB采用4层板堆叠而成,具有较大面积的接地层和电源层多边形。有关布局和接地的详细论述,请参见MT-031指南;有关去耦技术的信息,请参见MT-101指南。

ADXL362的电源应当用1 μF和0.1 μF电容去耦,以适当抑制噪声并减小纹波。这些电容应尽可能靠近器件。对于所有高频去耦,建议使用陶瓷电容。



评论


相关推荐

技术专区

关闭