RA0E1 MCU低功耗演示例程

RA0E1產(chǎn)品組是RA0系列中的入門級簡易MCU，具有出色的成本效益和超低功耗。其工作電流僅為84.3μA/MHz，待機電流低至200nA。為了更好地展現(xiàn)低功耗的特點，我們準備了低功耗演示板，并配備了演示例程。

RA0E1產(chǎn)品組是RA0系列中的入門級簡易MCU，具有出色的成本效益和超低功耗。它使用Arm Cortex-M23內(nèi)核，內(nèi)置高達64kB的閃存，具有1.6V到5.5V的寬電源電壓范圍，可提供高達32MHz的CPU性能。RA0系列非常適合成本敏感型應用，如低功耗、低成本的消費電子產(chǎn)品、小家電系統(tǒng)控制、工業(yè)系統(tǒng)控制和樓宇自動化。

RA0E1

該模式測量連接到RA0E1的溫度/濕度傳感器、空氣質(zhì)量傳感器和空氣速度傳感器，并在安裝在板上的LCD模塊上顯示傳感器值以及電流測量模式，該模式以圖形方式顯示RA0E1電源電流。

演示板中的每個部分如下：

1RA0E1

RA0E1運行該演示例程。

LCD

在每次演示執(zhí)行期間顯示正在運行的演示板的名稱、電流波形、電流值等。

3模式開關

此開關用于更改RA0E1的工作模式。

每次按下開關都會將模式從通常模式更改為間歇模式，再更改為低功耗模式。

工作模式信息被傳送到控制顯示器的RX23E-A MCU，切換傳感器顯示和電流測量，并顯示在LCD上。

通過顯示切換開關（⑧）從低功耗模式切換到通常模式。

4空氣質(zhì)量傳感器模塊的PMOD連接器（US082-ZMOD4410EVZ）

5溫度/濕度傳感器模塊的PMOD連接器（QCIOT-HS4001POCZ）

6用于風速傳感器模塊的PMOD連接器（US082-FS3000EVZ）

7RX23E-A

該微控制器監(jiān)測RA0E1的電流，并在LCD上顯示。

8顯示開關

此開關可在傳感器模式和RX23E-A的電流測量模式之間切換。

每次按下開關時，這兩種模式交替出現(xiàn)。

當RA0E1處于低功耗模式時，LCD固定顯示電流測量模式。當想喚醒MCU時，請根據(jù)提示信息，按下此開關，將RA0E1喚醒。

9USB端口

用于電源的Micro USB端口。

10復位開關

RA0E1硬件復位開關。

11LED x 3

當傳感器模塊連接到PMOD④至⑥并進行操作時，對應的LED會被點亮。如果I2C出現(xiàn)錯誤，LED不會被點亮，也不會從連接到相應PMOD的傳感器得到數(shù)據(jù)，從而影響整個Demo的運行。此時，建議更換PMOD模塊進行測試。

該演示例程一共有三種演示運行模式。

通常模式

RA0E1處于激活狀態(tài)的情況下，連續(xù)從溫度/濕度傳感器、空氣質(zhì)量傳感器和氣流傳感器獲取數(shù)據(jù)，計算顯示數(shù)據(jù)，并將其發(fā)送到顯示微控制器RX23E-A，以便實時顯示傳感器狀態(tài)。由于RA0E1始終處于運行狀態(tài)（HOCO 32MHz操作），因此操作電流幾乎保持恒定（規(guī)格值大約為2.7mA）。

間歇模式

與通常模式一樣，采集3個傳感器數(shù)據(jù)，與通常模式的區(qū)別是，使用32位間隔定時器（TML）每3秒采集一次傳感器數(shù)據(jù)、計算顯示數(shù)據(jù)和傳輸顯示數(shù)據(jù)后，設備將轉換到Software Standby狀態(tài)，并切換到低功耗模式，直到TML中斷發(fā)生。隨著這些間歇性操作的重復，LCD面板顯示RA0E1的工作電流在運行狀態(tài)（規(guī)格2.7mA）和低功耗狀態(tài)（規(guī)格0.2μA）之間交替。

注：間歇模式下的電流測量是在“mA模式”下進行的，因此即使在低功耗模式下，電流也以mA為單位進行測量。

低功耗模式

此時RA0E1始終在Software Standby模式下工作，不進行傳感器測量。由于傳感器數(shù)據(jù)沒有被發(fā)送到RX23E-A，所以不會顯示傳感器數(shù)據(jù)，被固定為低功耗模式顯示。因此，在該模式下，LCD總是切換到“uA模式”下的測量，并且可以檢查詳細的電流值。

RA0E1低功耗演示板的系統(tǒng)框圖如下圖所示。

板上有兩顆瑞薩MCU，RA0E1和RX23E-A。在演示板開始供電后，RX23E-A首先開始工作，然后通過控制調(diào)節(jié)器和電源開關來激活RA0E1。之后，RX23E-A和RA0E1通過UART相互同步，運行演示。

RA0E1有兩條電流測量路徑：mA模式，通過1kΩ電阻器將電壓變化轉換為電流；uA模式，通過0.5Ω電阻器測量微小電流。通常模式或者間歇模式下，使用mA模式；低功耗模式下，為了獲得更精準的電流值，使用uA模式。

RA0系列非常適合成本敏感型應用，例如低功耗、低成本的消費電子產(chǎn)品、小家電系統(tǒng)控制、工業(yè)系統(tǒng)控制和樓宇自動化。