请教超低功耗单片机的操作模式

jssd · 发表于 2016-4-22 09:39:42

我的目的，单片机检测外面一个电阻的值，当这个值发生变化超过一定范围就报警。
我的要求，使用纽扣电池供电，必须坚持两年左右不用换电池。
我的问题，选什么样的单片机和怎样工作才能达到目的。
PS：看了430F的规格书，250uA/M，纽扣电池容量算150mAH，一直工作时间为150000/250=600小时，20天，远远达不到～这还没算电阻分压损失的功耗～～求解

LearningASM · 发表于 2016-4-22 09:49:12

直接待机。。。。。

avr_sz · 发表于 2016-4-22 09:52:07

250uA？你确定没看错地方吗？一般超低功耗可以约在1uA左右

ourdev850725 · 发表于 2016-4-22 09:56:38

大部分时间在待机状态,隔一段时间唤醒检测一次电阻值,检测完马上进待机,待机时要保证其它硬件基本不耗电,只有单片机的待机功耗,只要电池行,就没问题

zqf441775525 · 发表于 2016-4-22 09:58:01

每隔一定的时间（比如1S）检测一次，这个时间可以使用AWU唤醒，空闲时间睡眠。另外这个电阻也不要一直供电，可以根据情况使用IO口供电或者IO控制MOS管供电，检测的时候再给电，检测完断电。

zqf441775525 · 发表于 2016-4-22 10:02:30

STM8L的片子待机功耗可以到6uA以下，按照1S工作3mS计算，正常工作电流3mA，平均功耗也就是15uA。当然如果处理的好或者检测频率没有这么高的话，功耗会更低。

Firman · 发表于 2016-4-22 10:06:15

两年不用换电池,要看电池性能可不可以达到.因为电池也漏电.
我们做遥控器的,计算钮扣电池普通使用是6-8个月,但只是待机状态,应该会超过1年(待机1uA左右电流).

你这种情况,做不到像普通遥控器那样按键唤醒,只能做成像空调遥控器那种,带32.768KHz时钟的,0.5秒唤醒,再用AD读外部电阻电压.工作电流应该可以控制在5uA左右,但电池应该撑不了两年.
这样做还要注意两点:
1 0.5秒扫描,不能做到实时,若想做实时,要用外部唤醒.唤醒条件是0或1,做不到随便电压点检测.
2 所有IO口要配置低功耗,所以电阻供电要用IO口控制.3V电压过1M电阻,就会产生3uA电流........

河图洛书 · 发表于 2016-4-22 10:08:33

你这个检测电阻值，每隔多长时间唤醒检测一次，纽扣电池用两年难度很大啊

i7gly · 发表于 2016-4-22 10:19:31

实时性不强的10秒唤醒检测一次,然后睡眠.
分压电阻你用IO去控制,需要检测的时候才打开.

低功耗是门学问.

skynet · 发表于 2016-4-22 10:53:58

看了430F的规格书，250uA/M,你确定??你这样说,让TI情何以堪噢.MSP430噢,低功耗王中王噢250UA,情何以堪..........

xiaoxu191 · 发表于 2016-4-22 12:51:33

低功耗你还没有入门。先去把那本指南读懂：http://www.amobbs.com/thread-5648752-1-1.html。在此提示：1）不用一直工作，定时从睡眠状态唤醒；2）电阻分压加个三极管开关。

xiaoxu191 · 发表于 2016-4-22 12:56:21

看到6楼、9楼都提出了类似的方案。再补充一点，其实任务简单的话，CPU的时钟频率也可以降低，比如32KHz（vs 1MHz），核心这块的功耗降低到1/30，频率几乎和功耗是线性关系。

xsh2005105326 · 发表于 2016-4-22 13:04:17

瑞萨，60多uA/MHz

mydreamhouse · 发表于 2016-4-22 13:29:55

肯定不能一直工作，只能定时唤醒，时间间隔根据系统要求而定

dalarang · 发表于 2016-4-22 13:30:32

楼主没做过低功耗，不知道低功耗模式的切换。

你说的是CPU一直在工作的情况。
实际上低功耗设计时大多数保持在待机模式，CPU只在需要时工作极短的时间，大多数时间是停止的，平均下来只需要几个uA的功耗即可。

dzymushi · 发表于 2016-4-22 14:41:45

430没这么不堪的，
你得把不用的时钟关掉，管脚啥的根据外围电路置高低，然后弄个LPM3.5啥的，使能比较器唤醒就可以，功耗肯定可以做到几个UA

jssd · 发表于 2016-4-22 18:23:46

谢谢各位！思路清楚了。还有个问题，如果我想用IO口直接给电阻供电分压，然后再AD可否？电池电压肯定是慢慢下降的，这个下降不知对IO口的输出电压是否有影响。再者，如果用MOS管控制电池分压，随着电池电压下降，用什么做参考电压

vvi · 发表于 2016-4-22 18:53:40

你还得准备一个基准电压，否则电池电压下降，ad采样值也是变的。这部分电路也是要耗电的。

waterghost · 发表于 2016-4-22 18:55:58

本帖最后由 waterghost 于 2016-4-22 19:02 编辑

你这样计算不合理。使用看门狗溢出唤醒。睡眠以后电流不会超过5ua.一秒钟唤醒一次。检测一下电阻。

第一个问题也好办。

两个固定阻值A\B 分压获取AD值。被测电阻和A电阻分压获取AD值。
不管电压怎么改变。两个AD值 v比率关系是固定的。

这个时候需要IO控制A \B 电阻断开、接入VCC的状态。就是高阻态、输出、输入的切换。

jssd · 发表于 2016-4-22 19:31:27

waterghost 发表于 2016-4-22 18:55
你这样计算不合理。使用看门狗溢出唤醒。睡眠以后电流不会超过5ua.一秒钟唤醒一次。检测一下电阻。

...

这个方法不错，非常感谢！

jssd · 发表于 2016-4-22 19:37:56

waterghost 发表于 2016-4-22 18:55
你这样计算不合理。使用看门狗溢出唤醒。睡眠以后电流不会超过5ua.一秒钟唤醒一次。检测一下电阻。

...

这个方法想想貌似那三个电阻也可以从IO取电吧？只要比例，跟电压无关

1826772880 · 发表于 2016-4-22 23:47:09

xiaoxu191 发表于 2016-4-22 12:56
看到6楼、9楼都提出了类似的方案。再补充一点，其实任务简单的话，CPU的时钟频率也可以降低，比如32KHz（vs ...

就像100w加热省电还是1000w加热省电一个道理

1826772880 · 发表于 2016-4-22 23:57:31

如果430待机达6ua，那么这个片子可以扔了。可以看下台湾的单片机，有两个晶振，一个32k的作为休眠唤醒用，一个是mhz的作为处理程序用，所以可以做到超低功耗

hwh1328 · 发表于 2016-4-26 19:31:19

所为的低功耗，是看你怎么理解的。真正的要做到低功耗，只能靠心跳方式的运行MCU，才能做到低功耗。如MSP430 MCU在做成一个带LCD显示的手表时，正常在显示时间电流为1uA或以下。

请教超低功耗单片机的操作模式

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