電子吊秤智能電源管理技術(shù)的設(shè)計(jì)要求

1.選擇合適的智能儀表系統(tǒng)低功耗設(shè)計(jì)方案

電子系統(tǒng)的低功耗設(shè)計(jì)涉及的方面較多,且微電子技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)、超大規(guī)模高可靠性IC技術(shù)、顯示技術(shù)等的迅速發(fā)展與廣泛普及,促使電子系統(tǒng)的低功耗技術(shù)不斷完善與發(fā)展故選擇智能儀表系統(tǒng)的低功耗設(shè)計(jì)方案時,應(yīng)根據(jù)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)低功耗設(shè)計(jì)的基本原則,參考低功耗技術(shù)的新進(jìn)展,結(jié)合具體應(yīng)用場合的特點(diǎn),合理確定各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo),保證重點(diǎn),兼顧一般.

2.選用低功耗單片機(jī)

現(xiàn)在單片機(jī)要越來越廣泛地采用HCMOS工藝,使功耗大幅度下降.如采用HMOS工藝的8031/8051/8751與采用HCMOS工藝80C31單片機(jī)相比,同在5V電源、12MHz時鐘的條件下,功耗約由150mA降至16mA.隨著VLSI技術(shù)由3Um工藝發(fā)展到目前的0.2Um工藝,全靜態(tài)設(shè)計(jì)使時鐘頻率從直流到數(shù)十MHz任選,使功耗進(jìn)一步降低.

3.選用低功耗的外圍器件與電路

常用的外圍器件與電路有各種存儲器IC、接口IC、其他數(shù)字IC、顯示器件、通信接口電路等.

4.采用科學(xué)的功耗管理技術(shù)

對功耗的管理往往要通過軟件來實(shí)現(xiàn),故相應(yīng)的低功耗技術(shù)又稱為軟件低功耗技術(shù).其關(guān)鍵有3條:盡量采用待機(jī)或掉電運(yùn)行方式、盡量減少CPU運(yùn)行時間和硬件軟化.

5.降低時鐘頻率CMOS數(shù)字IC的靜態(tài)功耗極微,動態(tài)功耗與其邏輯轉(zhuǎn)換頻率和每次邏輯狀態(tài)轉(zhuǎn)換時間成正比.故對單片機(jī)系統(tǒng)而言,在滿足運(yùn)算速度要求的前提下,盡量降低時鐘頻率,可達(dá)到降低功耗的目的,且往往效果明顯.

6.降低供電電壓

單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的功耗與供電電壓之間關(guān)系密切.一般來說,系統(tǒng)的功耗與供電電壓成正比.如實(shí)測80C31單片機(jī)最小系統(tǒng),供電電壓由5V降至4V時,其功耗電流約由57mA降至43mA.對計(jì)算機(jī)芯片而言,工作電壓由5V降至3.3/3V,進(jìn)一步降至2.5/1.8V,功耗可至少減少2～3倍[20].降低供電電壓不僅能降低功能,而且能降低對供電環(huán)節(jié)的要求(如省去穩(wěn)壓環(huán)節(jié),由電池直接供電.