鉅大LARGE | 點擊量:578次 | 2021年04月29日
基于單片機的鋰電池供電設備的微功耗設計
關于大部分單片機系統(tǒng),由于單片機的運行速度很快,單片機在工作的過程中有大量的空閑等待時間。在某些情況下,系統(tǒng)的等待時間甚至可以達到總工作時間的95%以上。在等待過程中,單片機不作任何工作,只是在踏步等待,或者在循環(huán)判斷有無新的外部請求。在這個過程中,可以讓單片機內(nèi)部的大部分電路工作在休眠狀態(tài),可以大大地降低單片機的功耗。同時,也可以讓有關的外部電路工作在休眠狀態(tài),這樣就使整個產(chǎn)品的供電大大降低。產(chǎn)品的這種非持續(xù)工作的特點是微功耗設計的基本思路,此外,還要根據(jù)產(chǎn)品的特點醉意更多的設計細節(jié)。
選擇合適的CpU芯片是微功耗設計的關鍵
目前的單片機種類很多,而且大都針對某一個特定的應用,可根據(jù)具體應用情況選擇合適的單片機。在要進行微功耗設計的應用中,可以根據(jù)下面的規(guī)則來選擇:
1.選擇盡可能減少外部電路的單片機。隨著集成電路工藝技術的飛速發(fā)展,真正單片化的單片機系統(tǒng)已逐步成為主流產(chǎn)品。
2.注意比較工作電流和靜態(tài)電流。由于工藝的不同,單片機內(nèi)部工作電流、靜態(tài)電流不盡相同,有的甚至相差很大。在選擇單片機時,不但要考慮其工作電流,還要仔細考慮其在休眠狀態(tài)下的靜態(tài)電流。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
3.通過比較可以看出,選用專用的低功耗單片機,可更加靈活地控制其功耗,在滿足設計要求的前提下使其盡可能工作于最省電的模式。
4.選擇合適的ROM、RAM。一般來講,存儲器越大功耗也越大。在滿足設計要求的情況下,盡可能使用單片機內(nèi)部的ROM、RAM。
5.選擇合適的工作時鐘頻率。在較低的時鐘頻率下,單片機的功耗也較低。以MSp430F1121為例,當工作在1MHz的主頻之下,典型電流消耗為300uA;而工作在4096Hz的主頻之下,其電流只有3uA。
6.選擇合適的IO管腳數(shù),和合適的IO驅(qū)動能力和顯示驅(qū)動能力。單片機驅(qū)動的IO管腳數(shù)越多,其功耗也就越大。
7.選擇合適的單片機,實現(xiàn)真正意義上單片化,可以省去了大量的硬件開發(fā)調(diào)試工作,提高了工作效率,系統(tǒng)的可靠性、抗干擾能力得到了顯著的改善,同時使系統(tǒng)成本降低,更加適合微型化和便攜化,對降低系統(tǒng)功耗有著決定性的用途。