Micro-power-ontwerpmethode op basis van lithiumbatterijvoedingsapparatuur op basis van microcomputer met één chip;

2022/04/08

Auteur :Iflowpower –Leverancier van draagbare elektriciteitscentrales:

Over de meeste single-chip microcomputersystemen, vanwege de snelheid van de single-chip loopsnelheid, heeft de single-chip microcomputer veel vrije wachttijden tijdens het werk. In sommige gevallen kan de wachttijd van het systeem zelfs oplopen tot meer dan 95% van de totale werktijd. Tijdens het wachtproces werkt de enkele chip niet, wacht alleen op een stap of wordt beoordeeld in een lus.

In dit proces kunnen de meeste circuits in de microcontroller in de slaapstand werken, wat het stroomverbruik van de microcontroller aanzienlijk kan verminderen. Tegelijkertijd kunnen de relevante externe circuits in de slaapstand worden gebruikt, zodat de stroomvoorziening van het hele product sterk wordt verminderd. Dit niet-duurzame werk kenmerkt zich door de basisgedachten van micro-power design.

Bovendien, volgens de kenmerken van het product, meer ontwerpdetails. Het kiezen van een geschikte CPU-chip is een sleutel tot het ontwerp van de belangrijkste ontwerper. Er zijn veel soorten microcomputers met één chip, en ze zijn allemaal voor een bepaalde toepassing, en de juiste microcontroller kan worden geselecteerd op basis van de specifieke toepassing.

In toepassingen waar u een micro-power-ontwerp wilt uitvoeren, kunt u kiezen uit de volgende regels: 1. Selecteer de microcontroller die externe circuits minimaliseert. Met de snelle ontwikkeling van procestechnologie met geïntegreerde schakelingen, is het echte monolithische microcontrollersysteem met één chip geleidelijk mainstreamproducten geworden.

2. Bekijk de vergelijkende bedrijfsstroom en ruststroom. Vanwege het verschil in het proces, de interne werkstroom van de microcontroller met één chip, is de statische stroom niet hetzelfde, en sommige verschillen zelfs.

Bij het kiezen van een microcontroller moet rekening worden gehouden met de bedrijfsstroom, maar ook zorgvuldig met de statische stroom in de slaap. 3. Ter vergelijking, selecteer een speciale low-power microcontroller, die het stroomverbruik flexibeler kan regelen, waardoor het mogelijk is om zoveel mogelijk energiebesparende modus te gebruiken onder het uitgangspunt dat aan de ontwerpvereisten wordt voldaan.

4. Selecteer het juiste ROM, RAM. Over het algemeen geldt: hoe groter het geheugen, hoe groter het stroomverbruik.

Bij de ontwerpeisen wordt zoveel mogelijk gebruik gemaakt van het ROM, RAM. 5. Selecteer de juiste werkende klokfrequentie.

Bij lagere klokfrequenties is het stroomverbruik van één chip ook laag. Neem MSP430F1121 als voorbeeld. Bij het werken in de frequentie van 1 MHz is het typische stroomverbruik 300 ua; terwijl u werkt op de frequentie van 4096 Hz, is er slechts 3UA.

6. Selecteer het aantal geschikte IO-pins en de juiste IO-drivercapaciteit en weergavedrivercapaciteit. Hoe meer schijven met één chip worden aangedreven, hoe groter het stroomverbruik.

7. Selecteer de juiste microcomputer met één chip om een ​​enkel stuk hardware te bereiken, een groot aantal hardware-ontwikkeling en foutopsporing te besparen, de werkefficiëntie te verbeteren, systematische betrouwbaarheid, het anti-interferentievermogen is aanzienlijk verbeterd, terwijl de systeemkosten zijn verlaagd , Meer geschikt voor miniaturisatie en draagbaarheid, die beslissende toepassingen heeft om het stroomverbruik van het systeem te verminderen. Ontwerpstrategie met laag vermogen a.

Zorg ervoor dat interne circuits selectief werken, en alle interne circuits van de microcontroller worden niet gebruikt in het ontwerp, en degenen die niet worden gebruikt, zullen extra stroomverbruik hebben. In toepassingen waar u micro-power-ontwerp wilt uitvoeren, kunt u de interne speciale functieregisters programmeren, verschillende functiemodules selecteren, de functiemodule die niet wordt gebruikt, wordt gestopt, waardoor het ongeldige stroomverbruik van het systeem wordt verminderd. b.

Product laagspanningsontwerp kan het stroomverbruik van het product verminderen, hoe hoger de werkspanning van de microcomputer met één chip, hoe langer de interne transistor in het vergrotingsgebied, hoe groter het stroomverbruik van de eenheid met één chip. Vanwege het geavanceerde chipproductieproces is het spanningsbereik van de microcontroller met één chip over het algemeen breed, zoals de normale werking binnen het voedingsspanningsbereik van 1,8 V ~ 5 V.

Om het stroomverbruik van het systeem te verminderen, kunt u zoveel mogelijk een laagspanningsontwerp gebruiken. Het voedingsspanningsbereik met één chip kan verder worden uitgebreid, met name in draagbare of draagbare apparaten, kan veilig worden gebruikt als voedingen, zonder dat erop hoeft te worden gelet of de spanningscurve van het ontlaadproces in evenwicht is, of de microcontroller wordt beïnvloed onder lage voltage Normaal werk, het is niet nodig om specifiek een gereguleerd circuit toe te voegen vanwege het batterijvermogen, waardoor een groot stroomverbruik wordt verminderd. c.

Wanneer ik inactief ben, is het stroomverbruik van de microcontroller met één chip die het lage-snelheidskloksignaal gebruikt, evenredig met de werkfrequentie, hoe hoger het systeem dat draait, en de voeding zal dienovereenkomstig toenemen. Figuur 1 toont de relatiecurve van de stroom en de hoofdklokfrequentie op de 80C31 single-chip microcomputer VCC van Philips, waarbij te zien is dat de stroom op de VCC is toegenomen in lijn met de nieuwe, en het stroomverbruik is toegevoegd. Voeg ook een nieuwe verhoging toe met de nieuwe frequentie van de hoofdklokfrequentie.

Om het vermogen beter te verminderen, zijn in veel microcontrollers twee afzonderlijke kloksystemen geïntegreerd, namelijk snelle primaire klokken, lage snelheid subklokken, en gebruiken lage snelheid subklokken zonder snelle werking. Basisvereisten voor op tijd. De hoofdklok van een microcomputer met één chip kan ook worden gereset door een functieregister.

Wanneer aan de functie is voldaan, wordt de hoofdklokfrequentie verlaagd volgens een bepaalde schaal om het stroomverbruik te verminderen. U kunt de klokfrequentie online wijzigen in het speciale functieregister met software, of de primaire klok en de subklokomschakeling softwarematig uitvoeren, of de primaire klok en de subklokschakelaar worden gewijzigd. d.

Om het stroomverbruik zoveel mogelijk te verminderen, wordt de microcontroller meestal in verschillende werkmodi geleverd. Als u niet actief bent, kunt u naar de slaapmodus gaan. Wanneer er een gebeurtenis is, kunt u terugkeren naar de normale werkingsmodus, dus kan de energiebesparing van het systeem worden gegarandeerd en heeft dit geen invloed op het normale werk.

Verschillende mogelijkheden met één chip hebben verschillende werkmodi, zoals de 51-serie microcontrollers in de inactieve modus en de uitschakelmodus. In verschillende werkmodi worden sommige functiemodules in de single-chip core in de slaapstand gezet. Als de microcomputer met één chip uit de MSP430-serie 6 verschillende werkmodi heeft, behalve de normale bedrijfsmodus, zijn de overige vijf in de energiebesparende modus, en in deze modi, de CPU, interne klok, interne bus, totdat het interne kristal helemaal is gesloten, waardoor het stroomverbruik van de microcontroller zo klein mogelijk is.

Alleen wanneer een onderbrekingsverzoek of reset plaatsvindt, wordt het systeem gewekt om naar de normale bedrijfsmodus te gaan. Het micro-power-ontwerp van het micro-power-ontwerp van het externe circuit met een enkele chip perifere circuits is erg ingewikkeld, en het is ook erg belangrijk voor het totale stroomverbruik van het product. Complexe, enorme perifere circuits zullen een groot stroomverbruik met zich meebrengen, dus we moeten minder externe circuits gebruiken om de bronnen in de microcontroller zoveel mogelijk te gebruiken.

Als een batterij die wordt aangedreven door een batterij, is het statische stroomverbruik bij voorkeur een paar micro-veiligheid ~ tientallen microaminen, omdat dit deel van de stroom in het apparaat wordt toegevoegd, het een gemeenschappelijke voedingsstroom is, in het systeem werkt niet In geval, zal het veel elektrische energieverspilling veroorzaken. Daarom moet in het ontwerp het externe circuit worden geminimaliseerd en het deel van het externe circuit in statisch vermogen verminderen. Tegelijkertijd moeten we rekening houden met de volgende problemen: 1.

Andere apparaten dan de single-chip microcontroller zoveel mogelijk in het systeem, zoals het gebruik van CMOS-chips, minder bipolaire transistorpoortschakeling, omdat de bipolaire schakeling er een moet zijn Constante onderhoudsstroom, nieuw circuit statisch stroomverbruik. 2. Volgens de vereisten van de chip, zullen de ongebruikte pinnen met de grond of hoog worden verbonden en zullen de zwevende ingangsvoeten de ruststroom van de chip verhogen.

3. Gebruik minder pull-up of pull-down weerstanden op de IO-pin, deze weerstanden zullen bepaalde statische stromen verbruiken. 4.

Het ontwerp van het simulatiegedeelte van de data-acquisitie kan een BiCMOS-operationele versterker van rail-to-rail gebruiken, zoals de LMV824 voor het vervangen van de LM324, de voeding kan zo laag zijn als 2,5V, eenheidsbandbreedte tot 5MHz, slechts 250A /gangpad. 5.

Ontwerp het stroomregelcircuit van het externe apparaat, zodat het externe apparaat of apparaat de voeding uitschakelt tijdens het niet-werken, waardoor het ongeldige stroomverbruik wordt verminderd. De prijs van apparaten met een laag vermogen is doorgaans iets hoger. Als de prijs is toegestaan, kan deze meestal de bijbehorende alternatieve producten met laag voltage en laag vermogen vinden.

NEEM CONTACT OP
Vertel ons gewoon aan uw vereisten, we kunnen meer doen dan u zich kunt voorstellen.
Stuur uw aanvraag
Chat with Us

Stuur uw aanvraag

Kies een andere taal
English
العربية
Deutsch
Español
français
italiano
日本語
한국어
Português
русский
简体中文
繁體中文
Afrikaans
አማርኛ
Azərbaycan
Беларуская
български
বাংলা
Bosanski
Català
Sugbuanon
Corsu
čeština
Cymraeg
dansk
Ελληνικά
Esperanto
Eesti
Euskara
فارسی
Suomi
Frysk
Gaeilgenah
Gàidhlig
Galego
ગુજરાતી
Hausa
Ōlelo Hawaiʻi
हिन्दी
Hmong
Hrvatski
Kreyòl ayisyen
Magyar
հայերեն
bahasa Indonesia
Igbo
Íslenska
עִברִית
Basa Jawa
ქართველი
Қазақ Тілі
ខ្មែរ
ಕನ್ನಡ
Kurdî (Kurmancî)
Кыргызча
Latin
Lëtzebuergesch
ລາວ
lietuvių
latviešu valoda‎
Malagasy
Maori
Македонски
മലയാളം
Монгол
मराठी
Bahasa Melayu
Maltese
ဗမာ
नेपाली
Nederlands
norsk
Chicheŵa
ਪੰਜਾਬੀ
Polski
پښتو
Română
سنڌي
සිංහල
Slovenčina
Slovenščina
Faasamoa
Shona
Af Soomaali
Shqip
Српски
Sesotho
Sundanese
svenska
Kiswahili
தமிழ்
తెలుగు
Точики
ภาษาไทย
Pilipino
Türkçe
Українська
اردو
O'zbek
Tiếng Việt
Xhosa
יידיש
èdè Yorùbá
Zulu
Huidige taal:Nederlands