如何降低需要监视外部输入的MCU系统功耗

动可以用LESENSE来测量，而用正交计数器计数的旋转叶片是通过PRS连接LESENSE的。比如经过10次旋转 后，CPU可以被唤醒以更新显示器和使用统计数据。在使用传统MCU时，比较器的所有排序和控制都需要CPU参与，而通过LESENSE和PRS处理可以 使CPU芯片处于深度睡眠模式。

容性检测示例

容性检测在控制面板和遥控等HMI应用中很常见。原理是在RC振荡器电路中包含容性传感器。当手指触摸传感器时，电容值发生改变，进而改变振荡器电路的基频。

这种安排可以通过将LESENSE检测引脚直接连接到外部设备来实现。来自比较器输出的振荡信号被送到这个外设，每个上升沿用于增加计数值。在经过一段设 定的时间后，LESENSE将计数器值传送给结果缓冲器，然后复位计数器。然后缓冲的结果将与阈值电平进行比较：由于手指触摸会导致更低的振荡频率和更小 的计数值，因此LESENSE只在计数值低于阈值时才会唤醒CPU。

以这种方式实现的容性检测功能所消耗的电流受几种因素的影响，包括容性覆膜的厚度和采样频率。

经验表明，对于5mm的丙烯酸覆膜和5Hz的采样频率，每个触摸板增加的功耗约500nA。对于4键触摸、采样频率为5Hz的应用来说总功耗大约是 3?A。没有采样时的静态功耗不到1μA。为了改善用户体验，在第1次触摸事件后采样速度可以增加到10Hz，此时总功耗为5μA。

计算旋转次数

正如我们已经观察到的那样，旋转计数是LESENSE与PRS组合可以显著降低功耗的另外一种应用。旋转计数有完全不同的应用，通常是在控制和反馈系统中。

典型系统(图4)可以使用带两个线圈的感性传感来实现，方法是将两个线圈靠近一个旋转轮放置，旋转轮的一半则用金属覆盖。LESENSE足够快的采样每个 线圈，以捕捉经过的轮子金属部分。每次采样的输出通过PRS系统馈送给正交计数器。如果计数器在相同方向达到定义好的旋转次数(图4中的3次)，它产生一 个中断，这个中断就可以用来唤醒CPU。

图3: 容性传感器。

图4: 计算旋转次数。

本文小结

给MCU提供感知外部世界的功能同时让CPU处于睡眠模式的技术是降低能耗的重要手段。Energy Micro LESENSE接口可以帮助EFM32微控制器在深度睡眠模式下监视许多不同种类的模拟传感器。在低频时钟源下运行的LESENSE可以在不到1μA的睡 眠模式下监视多达16个传感器。典型的平均电流消耗约1.2μA。

该方案可以应用于各种容性、感性或阻性检测、旋转计数、GPIO状态解码或类似应用。LESENSE还有一个完全可配置的解码器，它能评估传感器状态，并 在传感器输出的特定组合发生时或检测到某段时间内的匹配图案时唤醒CPU。综上所述，具有能源友好的传感器实现永无止境，而可能性仅限于设计师的想像力。