Arduino 系列：Arduino LilyPad (基于 ATmega328P)_（5）.ArduinoLilyPad电源管理.docx

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ArduinoLilyPad电源管理

电源管理概述

ArduinoLilyPad是一款专为可穿戴电子项目设计的单片机开发板，基于ATmega328P微控制器。由于其设计主要用于低功耗和便携式应用，电源管理是其设计中的重要部分。本节将详细介绍ArduinoLilyPad的电源管理功能，包括其电源输入方式、低功耗模式以及如何通过代码控制电源管理。

电源输入方式

ArduinoLilyPad支持多种电源输入方式，以适应不同的应用场景和需求。主要的电源输入方式包括：

USB供电：通过USB数据线连接到计算机，ArduinoLilyPad可以从USB端口获取5V电源。

电池供电：ArduinoLilyPad可以通过电池引脚（VCC和GND）连接到外部电池。支持3.7V到12V的电池供电，常见的有3.7V锂聚合物电池。

外部电源供电：通过VIN引脚连接到外部电源，支持7V到12V的输入电压。

USB供电

USB供电是最简单和最常用的供电方式。当ArduinoLilyPad通过USB数据线连接到计算机时，USB端口会提供5V电源。这种供电方式适用于开发和调试阶段，因为它可以同时提供电源和数据通信。

电池供电

电池供电是ArduinoLilyPad主要的便携式电源方案。ArduinoLilyPad的电池引脚（VCC和GND）可以直接连接到3.7V到12V的电池。常见的电池类型包括：

3.7V锂聚合物电池：适用于低功耗应用，如可穿戴设备。

9V电池：适用于需要较高电压的项目。

AA电池组：可以通过一个简单的电压调节器将AA电池组的电压转换为ArduinoLilyPad所需的电压。

外部电源供电

外部电源供电通过VIN引脚提供。VIN引脚支持7V到12V的输入电压，适用于需要更高电压的项目。ArduinoLilyPad内部的电压调节器会将外部电源的电压转换为5V供内部电路使用。

低功耗模式

ArduinoLilyPad支持多种低功耗模式，这些模式可以显著降低功耗，延长电池寿命。主要的低功耗模式包括：

Idle模式

Power-down模式

Power-save模式

Standby模式

Idle模式

在Idle模式下，ATmega328P的CPU会停止运行，但其定时器、中断和ADC等外设仍然保持工作状态。这种模式适用于需要定时唤醒或外部中断触发的情况。

示例代码

//进入Idle模式

voidenterIdleMode(){

//关闭ADC

ADCSRA=~(1ADEN);

//设置中断

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2),wakeUp,LOW);

//设置电源管理寄存器

set_sleep_mode(SLEEP_MODE_IDLE);//选择Idle模式

sleep_enable();//启用睡眠模式

sleep_mode();//进入睡眠模式

//退出睡眠模式后重新启用ADC

ADCSRA|=(1ADEN);

}

//中断唤醒函数

voidwakeUp(){

//这里可以添加唤醒后的代码

}

voidsetup(){

Serial.begin(9600);

pinMode(2,INPUT);

pinMode(13,OUTPUT);

}

voidloop(){

Serial.println(进入Idle模式...);

digitalWrite(13,HIGH);

delay(1000);

digitalWrite(13,LOW);

enterIdleMode();

Serial.println(退出Idle模式...);

delay(2000);

}

Power-down模式

在Power-down模式下，ATmega328P的所有功能都会停止，只保留外部中断和复位功能。这种模式的功耗最低，适用于长时间休眠且需要外部中断唤醒的情况。

示例代码

//进入Power-down模式

voidenterPowerDownMode(){

//设置中断

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2),wakeUp,LOW);

//设置电源管理寄存器

s