利用先進(jìn)MCU的新低功耗模式
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此外，BLE工具還會(huì)為MCU在每種工作模式中將花費(fèi)的時(shí)間以及在每種模式中將消耗的功率數(shù)進(jìn)行建模。圖1給出了BLE的輸出顯示，您可在其中設(shè)置系統(tǒng)的幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，從而得到壽命估算值和平均系統(tǒng)電流。首先，選擇MCU和系統(tǒng)的工作電壓。這使得電池壽命估算器獲得相應(yīng)的規(guī)格參數(shù)。然后選擇電池或電池對(duì)——本例中為2節(jié)AAA堿性電池。還可以選擇預(yù)期的系統(tǒng)工作電壓和工作溫度，以獲得最適合用于電池壽命估算模型的規(guī)格參數(shù)。最后，對(duì)系統(tǒng)中將使用的工作模式進(jìn)行定義。對(duì)于我們的恒溫器來(lái)說(shuō)，將使用兩個(gè)模式。
為了對(duì)恒溫器僅顯示LCD屏幕的時(shí)間進(jìn)行建模，創(chuàng)建了一個(gè)名為“顯示LCD”的工作模式。“顯示LCD”工作模式使用低電壓休眠模式來(lái)提供用于驅(qū)動(dòng)LCD的最低功耗模式。電池壽命估算器工具建模為將器件的工作周期設(shè)置為30秒，其中的29.5秒用于低電壓休眠模式。第二個(gè)工作模式為更新溫度和LCD，用于對(duì)MCU監(jiān)視溫度、更新LCD屏幕以及與HVAC裝置通信所需的時(shí)間進(jìn)行建模。
為了更好地體會(huì)新的低電壓休眠模式以及如何在BLE工具中實(shí)現(xiàn)工作模式，可以查看Add/Modify Mode（添加/修改模式）屏幕，如圖2所示。在此屏幕中，設(shè)計(jì)人員可以調(diào)整Duration（持續(xù)時(shí)間）設(shè)置，此設(shè)置當(dāng)前為29.5秒。通過(guò)使用Additional System Current（額外系統(tǒng)電流）輸入框，設(shè)計(jì)人員可以添加MCU外圍電路的電流消耗估算值。在本例中，添加了4?A的系統(tǒng)電流，表示LCD顯示屏消耗的電流，還添加了1?A的額外電流，表示內(nèi)部LCD偏置電阻所需的電流。接下來(lái)，選擇功耗模式（本例中為低電壓休眠）以及所需的外設(shè)。為了提供準(zhǔn)確的系統(tǒng)電流模型，已選擇LCD驅(qū)動(dòng)器、BOR、WDT和RTCC。MCU本身消耗的電流為1.88?A，此電流與我們的5?A系統(tǒng)電流相加，達(dá)到系統(tǒng)在低電壓休眠模式下所需的6.88 ?A。
圖2：電池壽命估算器工具模式編輯屏幕，電池壽命估算器工具的模式編輯屏幕允許設(shè)計(jì)人員指定每個(gè)所用功耗模式的條件并為其命名。
BLE主屏幕顯示，器件在低電壓休眠模式下消耗的平均電流為6.88uA，器件短期處于工作狀態(tài)時(shí)消耗的電流略高于327uA，因此總平均電流低于6.9uA。系統(tǒng)電池壽命的估算值約為12年，也就是說(shuō)比電池的貯藏壽命多出約5年。圖3顯示了一個(gè)類(lèi)似的分析，但使用的是休眠模式而不是低電壓休眠模式，此分析得出的平均電流約為10.5uA，電池壽命減少了三年。
評(píng)論