Microchip設計低功耗單片機高性能工業(yè)應用

工業(yè)細分市場中的便攜式應用要求低功耗、可靠和高性能。這類工業(yè)應用的例子包括條形碼讀碼器、裝運數據記錄器、高速公路跟蹤設備、降噪耳機、小型電機控制以及電池充電器。所有需要電池供電、零污染或移動性的設備都具有相似的設計要求。

設計人員如何應對這些挑戰(zhàn)?新一代的穩(wěn)定可靠、功能豐富且經濟高效的單片機已經上市。本文將介紹最新的單片機特性和一些設計注意事項，以幫助設計人員應對工業(yè)應用中的這些要求。

使單片機在盡可能長的時間內保持在最低功耗狀態(tài)是最大化電池壽命的主要目標。運行速度快、喚醒時間短也就意味著平均功耗低，如圖1所示。單片機在高功率狀態(tài)下完成工作的速度越快，保持低功耗狀態(tài)的時間就越長。

但是，要延長電池壽命，降低功耗只完成了一半，還應充分利用電池。為此，采用支持低電壓工作的單片機非常有價值。圖2顯示了Energizer 提供的堿性電池和紐扣式鋰電池在典型數據記錄器中的使用壽命。此應用大多數時間處于低功耗狀態(tài)，偶爾喚醒以處理信息。堿性AAAA電池的建議保質期為五 年。可以看到，堿性電池和鋰電池均從低工作電壓中受益。在此例中，與等效的2V單片機相比，會額外增加六個月的電池壽命。

圖2 數據記錄器電池性能示例

設計高性能和穩(wěn)定的工業(yè)應用的另一注意事項是單片機的振蕩器特性，其重要性經常被低估。振蕩器特性會影響許多方面，包括性能、系統(tǒng)成本、可制造性和可靠性。