低功耗是MCU的一項非常重要的指標，比如某些可穿戴的設備，其攜帶的電量有限，如果整個電路消耗的電量特別大就會經常出現電量不足的情況。  

 

平時我們在做產品的時候，基本的功能實現很簡單，但只要涉及到關于低功耗的問題就比較棘手了，比如某些可以低到微安級的MCU微控制器，而自己設計的低功耗怎么測都是毫安級的，電流竟然能夠高出標準幾百到上千倍，遇到這種情況干萬不要怕，只要認真你就贏了。接著仔細分析一下這其中的原因。  

 

 

(1）掐斷外設命脈，關閉外設時鐘。

 

先說最直觀的，也是工程師都比較注意的方面，就是關閉MCU微控制器的外設時鐘，對于現在市面上出現的大多數的MCU微控制器，其外設模塊都對應著一個時鐘開關。只需要打開這個外設的時鐘，就可以正常的使用這個外設了，當然此外設也就會產生相應的功耗;如果想要讓這個外設不產生功耗的話，只需要關閉它的時鐘就可以了。  

 

( 2）讓工作節奏慢下來，時鐘不要倍頻。除了外設模塊功率消耗之外，還有一個功耗大戶需要注意一下，這就是PLL和 FLL模塊。PLL和FLL主要是用來對原始的時鐘信號進行倍頻操作，從而提高系統的整體時鐘，其功耗也會被提上去。所以在進入低功耗之前,需要切換時種模式，旁路掉PLL和 FLL模塊，從而盡可能的降低MCU的功耗，等到MCU喚醒之后再把時鐘切換回去。  

 

( 3)圍堵涓涓細流，注意IO口的電平狀態。如果認為只要關閉外設時鐘就能夠保證外設不再耗電，那么你就太天真了。如果 IO口沒有做好處理的話，它就會在暗地里偷走功耗，而你卻渾然不知。具體原因是這樣的，一般的IO的內部或者外部都會有上下拉電阻，假如某個IO口有個10K 的上拉電阻，把引腳拉到3.3 V，然而當MCU進入低功耗模式的時候，此IO口被設置成輸出低電平，根據歐姆定律，此引腳就會消耗3.3 V/10 K = 0.33 mA的電流，假如有四、五個這樣的IO口，那么幾個mA就貼進去了。所以在進入低功耗之前，請逐個檢查IO口的狀態。如果此IO口帶下拉，請設置為低電平輸出或者高阻態輸入。不要把上好的電流浪費在產生熱量的功能上。  

 

(4）睦鄰友好的合作，要注意1O 與外設IC的統籌。

 

IO口的上下拉電阻消耗電流這一因素相對比較明顯，下邊咱來說一個不明顯的因素:IO口與外部IC相連時的電流消耗。假如某個IO口自帶上拉，而此與IO相連的IC引腳偏偏是自帶下拉的，那么無論這個引腳處于什么樣的電平輸出，都不可避免的產生一定的電流消耗。所以凡是遇見這-類的情況，首先需要閱讀外設IC的手冊，確定好此引腳的的狀態，做到心中有數;然后在控制單片機MCU睡眠之前，設置好MCU的IO口的上下拉模式及輸入輸出狀態，要保證一絲兒電流都不要被它消耗掉。  

 

( 5）斷開調試器連接，不要被假象所迷惑。還有一類比較奇特，檢測出來的電流消耗很大，可實際結果是自己杞人憂天，原因是因為在測試功耗的時候MCU還連接著調試器。這時候大部分電流就會被調試器給擄走，平白無故的讓工程師產生極度郁悶的心情。所以在測低功耗的時候，一定不要連接調試器，更不能邊調試邊測電流。  

 

MCU的低功耗設計是一個細致活，要養成良好的習慣，做到每添加一個功能都要重新驗證一下低功耗是否符合要求，這樣就可以隨時隨地減少損耗功率的因素。如果把所有功能都設計好了才去考慮低功耗的問題，一個不小心就可能要更改程序的架構，即便如此也不一定能把功耗給徹底降下去。

 

方案介紹

 

內部集成MCU的低功耗智能空調模塊

 

 

方案介紹：  

 

隨著互聯網的高速發展，物聯網行業在經過幾年的摸索和發展也逐步找到了自己的方向，傳統的家電行業也都開始布局自己的智能家居戰略，此方案給智能空調開發一款QCA4004模塊  

 

主要功能和性能參數：  

 

AP 模式：即模塊作為熱點的一種工作模式；

 

STATION 模式：局域網模式，WiFi 模塊連接到路由器的一種工作模式；

 

AP /STATION 模式轉換；

 

AP 模式下 DHCP server 功能；

 

STATION 模式下 DHCP client 功能；

 

串口數據接收/發送；

 

網絡數據收發。  

 

方案核心優勢：  

 

與符合IEEE 802.11a/b/g/n標準的WiFi設備可以互聯；

 

內部集成MCU，不需要外掛MCU；

 

低功耗。  

 

方案應用細分市場：  

 

IOT市場

 

可穿戴市場

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框圖：

 

 

 

基于新唐ML51開發的電池管理系統（BMS）—超低功耗MCU+AFE方案

 

 

方案簡介  

 

1：基于ML51開發的電池管理系統（BMS）方案，是電池與用戶之間的紐帶，主要就是為了提高電池的利用率，防止電池出現過度充電和過度放電。  

 

2：系統特性  

 

?ML51是性能增強型 1T 8051微控制器，內嵌Flash，運行速度可達24 MHz  

 

?5至14節高精度電池電壓測量功能  

 

?充放電電流測量功能  

 

?短路保護功能  

 

?內置電池平衡開關  

 

?外部充放電FET控制               

 

?雙通道溫度檢測  

 

?過壓保護功能

 

性能參數

 

行業分類 : 電源電池  

 

開發平臺 : Nuvoton 新唐  

 

交付形式 : PCBA  

 

性能參數 : 運行速度 : 24 MHz  

 

應用場景 : BMS 電池保護板

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