单片机低功耗设计杂谈
时间,这个恐怕还是难于让人接受。莫非没有一个厂家可以产出高速小功耗的51芯片?没到理呀,PHILIPS不是玩了很久吗?怎么弄出的芯片在12MHz下还是大于10mA,休眠也有几个mA,这也吹牛没下功夫嘛!
用51做低功耗,太累了低功耗多得是,象PIC、EMC轻松做到20uA以下,51有POWER DOWN,但只能复位唤醒,有少数可用INT唤醒,太麻烦。有些有双晶体的单片机,做低功耗最简单,平时用32768工作也只有20uA,这种单片机一般带有LCD。EMC内有PLL单片机做功耗系统很方便,象78565,567,功能强价格低samgsung的单片机可以做到565匠人也用过。平时进IDLE模式,功耗只有几个UA分级供电和外部唤醒确是一种可行的办法 在分级供电中要注意的是如果电源是小电流的稳压器件最好有一个比较大的蓄电电路,要不然单片机唤醒和上电时可能会起动不了,而且可能会进入一个不希望的振荡期,比如单片机要起振,电流增大,这时电源供不起,电压就下降,引起的是单片机又停振电压又回升!所以一个合理的电源管理电路就显得很关键,这方面的专业IC将是未来一个很有前途的产业!这个IC应有一个内部低速的定时器和一个专门的蓄电管理电路,当电路进入低功耗后应该将蓄电电路冲满以备唤醒和大功耗时用,这种电路主要用于小电流供电的环境,它可以为小电流供电环境提供一个短时间的大电流工作。 另外单片机的耗电除了核本身的耗电外,大多是IO口的耗电,大家可以通过降低主频,将IO口置在比较合适的状态来达到一个比较省心又省力的方式。而且不全理的频繁唤醒有时会带来更多的电耗!
用TI的单片机MSP430系列非常省电。正常工作时几百微安,掉电时约1微安87LPC76X低功耗51,32k时20uA使用双振的单片机,在系统不忙的时候使用32768的晶振,同时进入SLEEP这样处理通常耗电都在几个uA.在处理SLEEP唤醒后的程序需要小心处理,特别是台湾的单片机,有时厂家给出的资料都要小心,我碰到过。我不知道您是用的哪家的51单片机,功耗能做到这么低。据我所知ATMEL89C52 Powerdown mode下最少是40微安。您的系统中有这么多的器件,即使都是低功耗可关断的器件,那你的系统每次工作时都要启动所有的器件才能运转起来,这个启动过程是多长呢?还有您的单片机不会工作在12V的,你还需要一个电压变换器,它平时不用电的吗?你的CMOS单稳不用电的吗?据我所知常用的485,232,modem,flash都不是低功耗可关断的,如果您都使用的是特殊器件,那实用的意义何在呢?或者您使用了其他器件来控制这些耗电多的设备,那您一定是硬件高手了。可否指点一二?
高速51: C8051FXXX在1M指令流下,VDD仅仅1.5mA用IO口控制RC振荡频率?
用RC振荡方式,并将IOSI口接一个电阻到IO口上。通过切换IO口的电平来切换频率,方法如下:
功耗,在电池供电的仪器仪表中是一个重要的考虑因素。PIC16C××系列单片机本身的功耗较低(在5V,4MHz振荡频率时工作电流小于2mA)。为进一步降低功耗,在保证满足工作要求的前提下,可采用降低工作频率的方法,工作频率的下降可大大降低功耗(如PIC16C××在3V,32kHz下工作,其电流可减小到15μA),但较低的工作频率可能导致部分子程序(如数学计算)需占用较多的时间。在这种情况下,当单片机的振荡方式采用RC电路形式时,可以采用中途提高工作频率的办法来解决。体做法是在闲置的一个I/O脚(如RB1)和OSC1管脚之间跨接一电阻(R1),如图1所示。低速状态置RB1=0。需进行快速运算时先置RB1=1,由于充电时,电容电压上升得快,工作频率增高,运算时间减少,运算结束又置RB1=0,进入低速、低功耗状态。工作频率的变化量依R1的阻值而定(注意R1不能选得太小,以防振荡电路不起振,一般选取大于5kΩ)。
改用C8051Fxxx,20MHz 仅仅10mA,若降到1MHz,可以做到1~2mA;
或是干脆采用MSP430,一般1mA,稍稍采取措施,马上可以接近零功耗!
大家不要以为更换CPU是很难的事情,我们仅仅用2周就更换成功CPU先天不足,51低功耗没前途的msp430,m16等有很多低功耗单片机,功能强,又是精简指令,全天uA级工作成本也是关键,不一定非要低功耗器件。我觉得要很好的利用单片机的中断和休眠功能,单片机尽可能的处于休眠等待状态,同时注意空闲IO口的状态,输出的最好置低,输入的要视外围电路而定,不用的脚要处理好,不是简单不接就可以的
另外,外围电路可以做分区域的电源开关,不用时,关闭电源,并将与其相连的单片机的IO口置低,减少信号线馈电。不知说的对不对。
刚开始做电池产品时,只有8031 ,考虑用PSEN什么的控制外部RAM,
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