低功耗設計在儀表上的應用 (光輪電子智能硬件解決方案系列之一)作者: 發布于:2021-10-01 10:49:31
隨著微電子技術的迅速發展,嵌入式系統應用領域越來越廣泛。電路與系統的低功耗設計一直都是電子工程技術人員設計時需要考慮的重要因素。隨著芯片的功能增加,在許多電池供電的應用場景中,低功耗設計變得越來越重要。
以下介紹我們為客戶設計的一款兩線制4-20mA低功耗儀表案例的開發思路。該儀表用于室外,可以移動,使用電池供電。
本應用中低功耗設計提出了苛刻要求:傳感器總的功耗不能超過3.5mA。因為兩線制傳輸線上電流4-20mA代表傳輸信號,因此非傳輸信號期間供電電流必須小于4mA。為了安全起見,一般設計標準設為小于3.5mA。
因此首先必須降低硬件的整體功耗,硬件功耗取決于兩個方面:供電電壓和時鐘頻率;供電電壓是固定的,因此只能從系統時鐘上下手,本方案選用單片機晶振的范圍是4-32MHz;選用最低晶振4Mhz,系統主時鐘2分頻作為HCLK時鐘;系統主時鐘4分頻作為PCLK時鐘;設置分頻將系統的時鐘降至最低。
此外,硬件電路板元件選型選用低功耗系列;關閉不用的內部時鐘;不用的外設時鐘關閉;不用的單片機設置成低功耗方式;
顯示屏選用墨水屏,不僅成本低,而且功耗僅幾十微安,遠超同類屏。