设计低功耗和高性能的工业应用应用工程经理和JoelMach医疗.pdfVIP

设计低功耗和高性能的工业应用 _______________________________________________________________________ David Otten 高级单片机架构部 应用工程经理 和 Joel Mach 医疗产品部 资深应用工程师 工业细分市场中的便携式应用要求低功耗、可靠和高性能。这类工业应用的例子包括条形 码读码器、装运数据记录器、高速公路跟踪设备、降噪耳机、小型电机控制以及电池充电 器。所有需要电池供电、零污染或移动性的设备都具有相似的设计要求。 那么，设计人员如何应对这些挑战？新一代的稳定可靠、功能丰富且经济高效的单片机已 经上市。本文将介绍必威体育精装版的单片机特性和一些设计注意事项，以帮助设计人员应对工业应 用中的这些要求。 使单片机在尽可能长的时间内保持在最低功耗状态是最大化电池寿命的主要目标。运行速 度快、唤醒时间短也就意味着平均功耗低，如图 1 所示。单片机在高功率状态下完成工作 的速度越快，保持低功耗状态的时间就越长。 1 Current 电流 RF Display RF 与显示 Sleep 休眠 Time 时间 Wake-Up 唤醒 Run 运行 State – Sleep Real-Time Clock 状态——休眠和实时时钟 Event – Read Sensor 事件——读取传感器 Event – Update Display/Transmit 事件——更新显示/发送 图 1： MCU 电流消耗—时间曲线 但是，要延长电池寿命，降低功耗只完成了一半，还应充分利用电池。为此，采用 支持低电压工作的单片机非常有价值。图 2显示了 Energizer 提供的碱性电池和纽 扣式锂电池在典型数据记录器中的使用寿命。此应用大多数时间处于低功耗状态， 偶尔唤醒以处理信息。碱性 AAAA 电池的建议保质期为五年。可以看到，碱性电池 和锂电池均从低工作电压中受益。在此例中，与等效的 2V 单片机相比，会额外增 加六个月的电池寿命。 Data Logger Discharge Curves 数据记录器放电曲线 Voltage