今天我們來說下基于單片機(jī)的低功耗具體設(shè)計(jì);
在說到具體設(shè)計(jì)前,我先問大佬們一個(gè)問題,你們在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)是如何考慮電路系統(tǒng)低功耗設(shè)計(jì)的?
低功耗在我理解中可以分為2個(gè)等級(jí):一個(gè)是系統(tǒng)關(guān)閉后有微弱功耗;另一個(gè)就是電路系統(tǒng)關(guān)閉后,完全沒有功耗;
- 對于系統(tǒng)關(guān)閉后有微弱功耗這種應(yīng)該還是很好設(shè)計(jì)的,我們先看:
一個(gè)電路系統(tǒng)正常工作前提是需要心臟跳動(dòng)的,這個(gè)心臟就是核心器件MCU,MCU想要正常工作就必須先獲得能量,即供電電壓;然后才能驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備,讓整個(gè)系統(tǒng)圍繞MCU工作;
那么這個(gè)VCC我們是如何提供的?
一般電池通過升降壓將電壓穩(wěn)在一個(gè)合適值給MCU,MCU在接觸到按鍵發(fā)送信號(hào)后再開始正常工作,那么在這個(gè)環(huán)節(jié)中,我們應(yīng)該在哪個(gè)階段考慮低功耗;
想法一:系統(tǒng)不工作時(shí),將其設(shè)置成低功耗模式不就行了么?
這種是典型忽略前面的電壓變化器件的功耗了;
想法二:那么我在電池后面加個(gè)開關(guān)器件不就行了,系統(tǒng)工作就打開,系統(tǒng)關(guān)閉就斷開;
這種在消費(fèi)電子領(lǐng)域便攜類產(chǎn)品就不太方便,還要在一個(gè)產(chǎn)品上多加一個(gè)開關(guān),這種一般在高壓領(lǐng)域中用的比較多;
那么我們是不是可以這樣考慮,在電池后面加上一個(gè)MOS管開關(guān)電路,這個(gè)可以通過MCU控制電源的供給;那么這里有個(gè)前提就是需要給MCU供電,我們又不想給電壓變換器件供電,那么我們可不可以先給MCU直接供電,讓其打開電池供給后再切換到穩(wěn)壓電源提供電壓;如圖:
這個(gè)系統(tǒng)邏輯是:
正常下,我們電路系統(tǒng)沒有開機(jī),那么此時(shí)MCU供電是電池直接供電,注意:這里前提是我們電池電壓是在MCU供電范圍內(nèi)的,此時(shí)電路系統(tǒng)中只有MCU處于供電狀態(tài),那么這種情況下我們要將MCU設(shè)置成低功耗模式;
當(dāng)按下開機(jī)鍵后,MCU接收到信號(hào),MCU在電池供電基礎(chǔ)上控制MOS管打開,則電池經(jīng)過穩(wěn)壓后,給MCU供給穩(wěn)定的電壓;
注意給MCU直接供電的電池,這里的作用只是給MCU啟動(dòng)的一個(gè)能量,隨后MCU將在穩(wěn)定電壓下正常工作;
這樣我們就實(shí)現(xiàn)了低功耗設(shè)計(jì);
這種設(shè)計(jì)前提是電池電壓在MCU電壓范圍附近,如果是超出太多或者低于太多,我們就需要換種方式;
2.還有一種是自鎖設(shè)計(jì)
我們知道一般消費(fèi)類電子產(chǎn)品開機(jī)一般都是按鍵觸發(fā),而按鍵又是連接電源的,我們可不可以將按鍵和MOS管開關(guān)電路結(jié)合在一起:
大家一起看下圖所示:
我先說下邏輯:當(dāng)按下開關(guān)S1時(shí)再斷開,電池經(jīng)過S1將開關(guān)電路導(dǎo)通,電池隨即通過升降壓電路穩(wěn)到3.3V給MCU供電,與此同時(shí),電池經(jīng)過S1給MCU反饋信號(hào),如圖藍(lán)色箭頭,而此時(shí)已經(jīng)獲取能量的MCU在接收到信號(hào)后,輸出一個(gè)高電平給開關(guān)電路使其導(dǎo)通,則此系統(tǒng)形成一個(gè)自鎖功能,在S1斷開后,依然可以正常工作;當(dāng)再按下S1關(guān)機(jī)后,整個(gè)系統(tǒng)斷電,基本上無電流損耗;
今天就到這里,感謝大家支持;
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