24小时联系电话:18217114652、13661815404
中文
技术专题
最小化嵌入式系统功耗的提示
最小化嵌入式系统功耗的提示
最小化嵌入式系统的系统功耗需要做更多的工作。甚至在开始绘制电路之前，就需要实施正确的设计策略。而且，无论您的设备是基于太阳能的设备还是电池供电的设备，每一个细节都至关重要，这有助于最大程度地降低嵌入式系统的系统功耗。
计划设备的电源预算
作为硬件，自然对新项目感到兴奋。但是，您不要急着寻求可用的最强大的微控制器，而应该了解应用程序的性质并发现对功耗的任何限制。即使您不是在设计太阳能电池设备，但如果要与竞争对手保持同步，通常最好还是采用节能设计。
为了优化设备的功耗预算，首先要对设计的功耗设置合理的限制，然后从那里进行反向工作。选择具有节能功能或仅消耗较少功率的微控制器和其他组件。如果您选择了错误的组件，则可能会使在设计阶段难以实施节电措施。
最小化设计中的功耗
嵌入式系统设计需要硬件和固件工程师共同实施高效的节能功能。以下是一些技巧，可以以协作的方式将设计的总功耗降至最低：
1.使用深度睡眠模式
在某些基于太阳能的室外应用中，使用功能强大的微控制器来满足给定规格是不可避免的。例如，户外车辆售票机需要在短时间内发行打印票或扫描支付卡，然后再将记录存储在其非易失性存储器中。
基于这些功能，高端32位微控制器成为最佳选择。但是，当所有外围设备都打开时，这种功能强大的微控制器也会消耗更高的电流。如果微控制器以全功率连续运行，则需要更大容量的电池。
防止微控制器消耗最大功率的一种做法是在空闲时将其置于深度睡眠模式。在深度睡眠模式下，微控制器通常消耗的最大电流的很小一部分，通常为纳安。然后，固件工程师可以根据需要使用中断来唤醒微控制器。
2.使用开关稳压器
有时，不必要的电能浪费会以热量的形式发生。当您在设计中使用线性稳压器时，这是正确的。对于太阳能设备，典型的电源电路要求将电池电压调低。自然，线性稳压器是最便宜的解决方案。
然而，线性稳压器效率不高，因为它们会消散电压之间的差异作为热量。使用电池运行设备时，散热会导致从电池汲取额外的电流。在这种情况下，您可以选择使用开关稳压器。
尽管开关稳压器和相关组件增加了整体单位成本，但与使用线性稳压器相比，这是一种更有效的策略。较少的散热意味着电池寿命更长，这在设备必须在没有阳光的情况下运行的情况下很有用。在对功耗敏感的应用中，节省的每毫瓦电量会产生巨大的变化。
3.关闭未使用的组件
使微控制器进入深度睡眠模式是降低总功耗的一项出色技术。但是，即使您的微控制器处于深度睡眠模式，逻辑集成电路（IC）或通信IC之类的其他组件仍会消耗大量电流。
值得庆幸的是，这个问题可以被最小化。您可以使用两个稳压器分别为微控制器和其他组件供电，而不是在PCB上安装单个稳压器。这种方法允许微控制器在进入深度睡眠模式之前关闭其他组件的电源。