单片机控制的电池管理实现了成功的互联网

微控制器将在观光噪比(IoT)取向设计大多数因特网主控制元件和这些MCU将有可能被电池供电。电源效率将是实现可接受的电池寿命至关重要因此MCU将需要管理的电池使用更精确地比以往任何时候。许多MCU具有特殊的功能，帮助管理电池电量和使用这些功能优化可能使输赢在市场之间的差异。

本文将很快回顾一些实现高效电池的MCU产品设计，并说明所需的关键功能，例如使用的设备，这些功能如何提高工作效率和电池寿命。软件工具，帮助估计电池寿命将用于展示如何在您详细的设计实施估计寿命。这极大地有助于设备选择并且是一个关键的技术用于创建电源效率的设计。

管理电源域

电池的MCU实现时想我们最初可能，前提是有一个单一的MCU电源域，流失的电池，我们的目标是管理这个电源域打造最节能的微控制器实现成为可能。很快我们就会发现这种假设通常是假的，但是，即使是简单的MCU通常具有片上多电源域。事实证明，有多个电源域可以是一个很大的优势，当电源效率是最重要的，以我们的设计。具有多个域可以让我们更有效地管理和控制电源到MCU的是基于我们需要执行为特定实现的功能所需的部分。让我们来看一个具体的MCU，看多电源域怎么可能是有利的一个典型的电池供电的设计。

所述STM32F0x1系列MCU(例如，STM32F051K8U6)是STM32 MCU系列入门级装置，并且因此是可在基于电池的应用中经常使用的装置的一个很好的例子。下面的图1显示了为STM32F0x1 / X2设备的各种电源域。的VDDA域权力模拟导向块中的装置，并包括用于在A / D转换器，D / A转换器，温度传感器，复位发生器和时钟的PLL功能。该VDDIO2电源域可在STM32F04x / 7X / 9x的设备，并提供了一个独立的I / O电源轨时，不同的I / O标准需要得到支持(该电源电压范围为1.65?3.6 V，以支付各种I / O标准)。主VDD功率域提供功率，以大量的装置。这包括在非STM32F04x / 7X / 9X设备的I / O环，待机电路和唤醒逻辑通常总是在，它也通过权力1.8 V数字核心(处理器，内存和数字外设)一个片上稳压器。

意法半导体STM32F0x1 / X2电源图片

　　图1：STM32F0x1 / X2电源显示电池备份域。 (意法半导体提供)

最终的电源域，从外部VBAT引脚源，提供电源备份域。备份功能包括一个低能量的32 kHz晶振时钟振荡器，备份寄存器保持其值，即使电源中断，给设备的其他部分(方便保存重要的数据，系统复位和电源之间波动)，而真正的-time时钟(RTC)的块。一个低电压检测器可以自动切换到在VBAT输入时在VDD信号低于设定的阈值，以简化电池备份实现。

这些独立电源域可以很容易地控制和管理传送到MCU根据由应用程序所需的动作时的功率。例如，如果设备正在等待的RTC信号它的时刻开始的模拟 - 数字，大部分装置可以掉电只用电池备份域操作。该RTC超时可以切换的I / O信号，提醒外部电源管理器件，然后可以打开额外的电源域。这可以是一个非常功率高效的技术，但需要一个外部功率和电池管理装置。

在一些应用中STM32F0x1 / X2器件将通过将装置的各个部分进入低功率模式，管理的时钟频率和测量电压源管理电池和电源，以在其自己的密钥块，以检测何时低电压电平可能会影响操作。在这些应用程序的多个片上电压域和低功耗工作模式都是关键要求。现在让我们看看在低功耗模式，更详细地了解他们与多个芯片的电源域是如何工作的进一步提高电池的实现方案的电源效率。

为了帮助工程师设计开发意法半导体提供的STM32F0系列的产品培训模块概述。

低功耗MCU运行模式延长电源效率

几乎所有的MCU现在提供各种各样的减少通过限制工作频率和/或重点区块的可操作性操作电源的低功耗工作模式。这些模式有各种各样的名字，但它们的功能往往是非常相似的。飞思卡尔MCU MCF51QE系列的低功耗工作模式，你应该寻找时，电源效率是您的应用程序的关键类型的一个很好的例子。甲状态转移图和简单的功率调节表示于图2来说明这些模式如何可以用来提高功率效率。该运行模式不限制经营和监管工作在全开状态。在其它模式中的各种块进行操作使用较低的功率通过关闭电源键元件或通过降低工作频率。例如，在等待模式中的CPU关闭以节省电力，但外设在它们的全时钟速率操作。这节省了功率时不需要CPU的运行，但定时器或通信外围设备必须继续工作。通常，这些外设可以通过中断刚睡醒的CPU当CPU是必需的。到关闭CP