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浅谈低功耗控制电路和程序设计思路

作者: 时间:2012-08-02 来源:网络 收藏

程序流程稍好加上:

分析:

根据系统要求,MCU在待机模式下不能工作。如何通过长按按键开启系统,并能够在释放按键后系统也能正常工作?然后在开机后,再次长按按键后又可以进入0uA的超低下面待机。

MCU按其存储器类型可分为无片内ROM型和带片内ROM型两种。对于无片内ROM型的芯片,必须外接EPROM才能应用(典型芯片为8031)。带片内ROM型的芯片又分为片内EPROM型(典型芯片为87C51)、MASK片内掩模ROM型(典型芯片为8051)、片内FLASH型(典型芯片为89C51)等类型,一些公司还推出带有片内一次性可编程ROM(One Time Programming, OTP)的芯片(典型芯片为97C51)。MASKROM的MCU价格便宜,但程序在出厂时已经固化,适合程序固定不变的应用场合;FALSHROM的MCU程序可以反复擦写,灵活性很强,但价格较高,适合对价格不敏感的应用场合或做开发用途;OTPROM的MCU价格介于前两者之间,同时又拥有一次性可编程能力,适合既要求一定灵活性,又要求低成本的应用场合,尤其是功能不断翻新、需要迅速量产的电子产品。

解决:

系统在待机状态时,当POWER_KEY1按键被长按。Q2导通,电池输入电压的高电平信号直接供到MCU芯片电源端,然后MCU一个GPIO端口立即输出一个高电平使Q2的基极持续高电平,目的是锁住Q2持续工作,这样MCU就持续有电供电,这样,按键即使被释放后,也能保证系统一直处于工作状态。

当需要关闭系统时,还是长按POWER_KEY1按键,这样会通过INT0中断检测到这个中断,然后GPIO不在输出高电平锁存Q2的基极,这样松口当POWER_KEY1就可以关闭系统了。这样关闭系统后,也没什么了,

注:下图只是提供一个,这个还有待完善,GPIO这样连接是否安全,比如Q2换用MOS管,各个电阻的值也要根据实际选区,或增加电阻,电容等器件,这个系统才能完美工作!

浅谈低功耗控制电路和程序设计思路

三:设计低功耗常用

如何利用万用表测试一台机器在稳定电压下的功耗:把FLUK万用表跳到电流档(注意表笔的插头摇换到电流档)的红表笔接到电源的正极(用黑表笔接正也不会有危险),然后用黑表笔接到机器的正极,然后把电源的负极接到机器的地端,就可以测电流了。

四:设计低功耗常用

降低功耗不光能够大大的节约电能还能简化电源部分的设计,甚至可以用于手持设备上面使用,这些都已经越来越成为未来产 品的设计方向了^_^

1 降低功耗从MCU选型开始,一开始选型的时候就应该考虑选择低功耗的MCU比如MSP430一类的为低功耗设计的CPU. 强烈不建议使用51一方面是因为51速度慢,还有一点就是51的运算速度实在是太慢了,很多运算用51都需要很高的 主频而主频高了就意味着高的功耗。

2 选择器件用电电压,很明显降低器件的用电电压能够明显的降低器件的耗电比如说ATmega8和ATmega88虽然芯片大致内部结构 一致但是后者可以工作在1.8V的超低电压下而前者就不行,综合考虑下当然还是选择后者。

3 尽量降低器件的工作频率,大家都知道CMOS的工作电流主要来此于开关转换时对后一级输入端的电容充放电,如果能够 降低MCU的工作频率自然耗电也就下来了。要知道当AVR工作在32.768Hz时和工作在20Mhz时的工作电流差异可不是一般的小啊 .

4 尽量使用中断让处理器进入更深的睡眠,众所周知睡眠模式和掉电模式能够大大的降低MCU的工作电流,聪明的单片机设计师能够充分的利用MCU的中断功能让MCU周期性的工作和睡眠从而大大的降低MCU的工作电流。

5 尽量关闭MCU内部不用的资源,这个吗,地球人都知道的好处,我说这个有点像废话一样,不用的东西你干吗开着呢 ?比如ATmega8内部的模拟比较器,默认是开着的还有ATmega88内部的大多数资源都可以在不用的时候用软件关闭。

6 尽量使用VMOS做为外部功率扩展器件,道理很简单VMOS驱动的时候是电压行器件驱动是几乎不产生功耗,要比普通的晶体管 省电多了。而且由于VMOS的导通内阻低通常只有几十个毫欧,在小电流的时候器件自身发热也小,尤其是小电流是效率远比 传统晶体管要高的多的多。这里还是建议使用高速VMOS,因为高速VMOS在开关速度相当高的PWM时效率会更高。

7 片外IC的电源最好都能由MCU的IO比如说我们常用的24C02,由于它是掉电记忆的,所以我们完全可以在它不工作的时候 对它关电源,以节约电流还有比如说我们常用的6116的SRAM我们完全可以用单片机来它的片选端口来控制它的工作与休 眠从而节约电流。

8 这招也是最毒辣的一招通常我们驱动一些LED器件,完全可以通过PWM来控制从而省略限流电阻,要知道当器件选定后它的内 阻也就已经确定,如果用户使用的是电池,我们完全还可以不定期的对电池电压进行检测然后改变占空比,从而恒定负载上 面的电压,达到电源的最大利用率。

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