Arduino 系列：Arduino Gemma (基于 ATtiny85)_（12）.高级功能：低功耗模式.docx

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高级功能：低功耗模式

低功耗模式的原理

低功耗模式是嵌入式系统中一个非常重要的功能，特别是在电池供电的小型设备中。ArduinoGemma基于ATtiny85微控制器，具有多种低功耗模式，这些模式通过关闭不必要的外围设备和减少CPU时钟频率来降低功耗。低功耗模式可以显著延长设备的运行时间，而不会牺牲太多的性能。

ATtiny85的低功耗模式主要有以下几种：

Idle模式：CPU停止运行，但外围设备（如定时器、ADC等）继续工作。

PowerDown模式：CPU和几乎所有外围设备都停止工作，仅保留外部中断和Watchdog定时器。

PowerSave模式：CPU和ADC停止工作，但定时器继续运行。

ADCNoiseReduction模式：CPU停止运行，但ADC继续工作，以提高ADC的精度。

进入低功耗模式的方法

进入低功耗模式通常需要设置特定的寄存器。ATtiny85提供了sleep_mode函数来简化这一过程。在ArduinoIDE中，可以使用ArduinoLowPower库来更方便地管理低功耗模式。

使用ArduinoLowPower库管理低功耗模式

ArduinoLowPower库是一个非常方便的库，可以帮助开发者轻松地进入和退出低功耗模式。这个库提供了多种函数，可以方便地设置不同的低功耗模式。

安装ArduinoLowPower库

打开ArduinoIDE。

进入工具-库管理。

在有哪些信誉好的足球投注网站框中输入ArduinoLowPower。

找到ArduinoLowPower库并点击安装。

使用ArduinoLowPower库的示例

以下是一个使用ArduinoLowPower库进入PowerDown模式的示例。这个示例中，设备将进入PowerDown模式，直到按下按钮后唤醒。

#includeArduinoLowPower.h

constintbuttonPin=2;//按钮连接到Pin2

voidsetup(){

pinMode(buttonPin,INPUT_PULLUP);//设置按钮为内部上拉输入

Serial.begin(9600);//初始化串口通信

Serial.println(设备启动，进入低功耗模式...);

}

voidloop(){

//检查按钮状态

if(digitalRead(buttonPin)==LOW){

Serial.println(按钮被按下，唤醒设备...);

//延迟一段时间，防止按钮抖动

delay(50);

}else{

//进入PowerDown模式

ArduinoLowPower.powerDown(SLEEP_8S,ADC_OFF,BOD_OFF);

Serial.println(设备进入低功耗模式...);

}

}

代码解释

包含库文件：#includeArduinoLowPower.h用于包含ArduinoLowPower库。

设置按钮引脚：constintbuttonPin=2;定义按钮连接到Pin2。

初始化引脚和串口：

pinMode(buttonPin,INPUT_PULLUP);设置按钮引脚为内部上拉输入。

Serial.begin(9600);初始化串口通信，用于调试信息的输出。

主循环：

if(digitalRead(buttonPin)==LOW)检查按钮是否被按下。

delay(50);延迟50毫秒，防止按钮抖动。

else如果按钮没有被按下，设备进入PowerDown模式。

ArduinoLowPower.powerDown(SLEEP_8S,ADC_OFF,BOD_OFF);进入PowerDown模式，设备将在8秒后自动唤醒，关闭ADC和Brown-OutDetector(BOD)。

低功耗模式的应用场景

低功耗模式在很多应用场景中都非常有用，例如：

传感器节点：在不需要频繁读取传感器数据时，可以进入低功耗模式，以延长电池寿命。

无线通信设备：在没有数据需要传输时，可以进入低功耗模式，减少功耗。

定时任务：在定时任务的空闲时间，可以进入低功耗模式，等待定时器唤醒。

传感器节点示例

以下是一个传感器节点的示例，设备每隔10秒读取一次温度传感器数据，并进入低功耗模式以节省能源。

#includeArduinoLowPower.h

#in