如何簡單快捷設計低功耗MCU？
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(jīng)常出現(xiàn)電量不足的情況。
平時我們在做產(chǎn)品的時候，基本的功能實現(xiàn)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(xiàn)在市面上出現(xiàn)的大多數(shù)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(chǎn)生相應的功耗;如果想要讓這個外設不產(chǎn)生功耗的話，只需要關閉它的時鐘就可以了。
( 2）讓工作節(jié)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(tǒng)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(tài)。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(nèi)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(jù)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(tài)。如果此IO口帶下拉，請設置為低電平輸出或者高阻態(tài)輸入。不要把上好的電流浪費在產(chǎn)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(tǒng)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(chǎn)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(tài)，做到心中有數(shù);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(tài)，要保證一絲兒電流都不要被它消耗掉。
( 5）斷開調(diào)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(diào)試器。這時候大部分電流就會被調(diào)試器給擄走，平白無故的讓工程師產(chǎn)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(diào)試器，更不能邊調(diào)試邊測電流。
MCU的低功耗設計是一個細致活，要養(yǎng)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(nèi)部集成MCU的低功耗智能空調(diào)模塊
方案介紹：
隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)在經(jīng)過幾年的摸索和發(fā)展也逐步找到了自己的方向，傳統(tǒng)的家電行業(yè)也都開始布局自己的智能家居戰(zhàn)略，此方案給智能空調(diào)開發(fā)一款QCA4004模塊
主要功能和性能參數(shù)：
AP 模式：即模塊作為熱點的一種工作模式；
STATION 模式：局域網(wǎng)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(shù)據(jù)接收/發(fā)送；
網(wǎng)絡數(shù)據(jù)收發(fā)。
方案核心優(yōu)勢：
與符合IEEE 802.11a/b/g/n標準的WiFi設備可以互聯(lián)；
內(nèi)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
框圖：
基于新唐ML51開發(fā)的電池管理系統(tǒng)（BMS）—超低功耗MCU+AFE方案
方案簡介
1：基于ML51開發(fā)的電池管理系統(tǒng)（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(xiàn)過度充電和過度放電。
2：系統(tǒng)特性
?ML51是性能增強型 1T 8051微控制器，內(nèi)嵌Flash，運行速度可達24 MHz
?5至14節(jié)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(nèi)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(shù)
行業(yè)分類 : 電源電池
開發(fā)平臺 : Nuvoton 新唐
交付形式 : PCBA
性能參數(shù) : 運行速度 : 24 MHz
應用場景 : BMS 電池保護板
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