資料介紹
單片機進行低功耗設計的現在,有許多單片機應用領域,都是用電池供電,節能成為設計工程師普遍關心的問題。希望大家就這方面展開討論。
以下提供一些討論的方向:
1、如何降低系統功耗?(軟件?硬件?)
2、各位在這方面有何經驗教訓?(可以拿出來與大家分享)
3、各種芯片的功耗比較?
4、SLEEP模式應用的注意事項?
5、一些新型的節能器件的介紹?
進入掉電
模式現在有很多的低功耗的片子,特別是在進入掉電模式之后,只有1uA的電流。也可以使用電源管理的方法,在不工作的時候,把系統電源關斷,這樣更省電我用了很久51芯片,本來對它的功耗非常不滿,但是因為其價格越來越便宜,本身的性價比依舊很好,所以總也甩不掉。
1、休眠。一般的系統都不會到了忙不過來的地步,適當的休眠還是可以節省一些功耗的,在一些簡單的系統,多抽時間休眠成了省電的關鍵,你看別的芯片都不耗電,只有單片機了,它就是關鍵了,在有些時候,提高主頻反而會獲取更多的休眠時間,反而使系統功耗更小了。但是值得注意的是,經常性的切換休眠和工作狀態會讓電源產生mV級的波動,特別對于很多線性穩壓器只有100mA以內的輸出能力的情況更明顯,這樣的波動或許會影響系統內的AD和一些其他模擬電路,值得注意。
2、掉電。如果進入了掉電模式,很多51芯片是無法通過中斷重新開始工作的,可以外加一個微功耗的單片機來提供復位,這個單片機只負責鍵盤掃描和復位51單片機,以及發送鍵盤編碼到51芯片。我以前見過一個手持設備,耗電很小,但是包括了大容量存儲、顯示、輸入、數據輸出、檢索等功能,平時89C51總是處于掉電狀態,但是有了鍵盤操作后,就復位開始運行,處理完鍵盤送來的任務之后又自動掉電了。
3、復雜運算。復雜運算(譬如指數運算、浮點乘除)一定會占據更多系統時序,響應減少休眠時間,可以通過查表方式,這樣用大容量的表格代替了現場計算,更多的時間不就可以睡覺了嗎?
4、如果軟件任務少到一定程度,那么可以考慮把晶體搞到32k去運行,其實這樣更省電,但是這意味著51軟件基本沒什么高速的事情做,也不需要串行通信,否則,還是老老實實面對現實吧。
我覺得,51芯片用于電池供電的系統不是很合適,但是從開發周期看,它的開發環境很好,畢竟可以承載8位機的相對大型的應用,有時候又不得不用它。我覺得距離51最靠近的AVR單片機更適合將來的應用,因為其性能價格比相對其他單片機還是不錯的,除非51芯片可以將來做到在3MIP下,工作電流小于2mA,休眠電流小于500uA,掉電電流小于10uA。在很多的設計中,采用線性降壓的方法,電源損耗大,如提高供電電壓,并用高效率的DC-DC電源,可延長電源使用的時間89C8252掉電工作,看門狗做“系統運行時鐘”同時把看門狗復位“軟件模擬成看門狗中斷”“狗”叫一次跳起來看看,“RAM值班室登個記”,同時還登記下當前PC+1的值,然后“睡死”過去!平均功耗不大于5V/0。3MA,而且有很強的抗干擾性!
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