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数字倒计时定时器永远无需更换电池
发布时间:2023-02-12
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本文摘要:只需MCU、LCD、32kHz晶振以及一个电阻才可包含一部基本的倒计时定时器,而且只需一颗普通的钮扣电池就能构建倒数多达10年的工作时间。有两大关键性设计可最小化功耗并尽量缩短电池使用寿命,一是严肃自由选择电池,二是充分利用MCU的低功耗模式。 们之所以自由选择CR2032锂离子钮扣电池,主要是因为它占地面积较小,可以反对便携式应用于,静电曲线较追,可必要驱动LCD,需要补偿,而且漏电极低,需要构建更长的工作时间。

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只需MCU、LCD、32kHz晶振以及一个电阻才可包含一部基本的倒计时定时器,而且只需一颗普通的钮扣电池就能构建倒数多达10年的工作时间。有两大关键性设计可最小化功耗并尽量缩短电池使用寿命,一是严肃自由选择电池,二是充分利用MCU的低功耗模式。    们之所以自由选择CR2032锂离子钮扣电池,主要是因为它占地面积较小,可以反对便携式应用于,静电曲线较追,可必要驱动LCD,需要补偿,而且漏电极低,需要构建更长的工作时间。

典型的CR2032额定容量为~200mA,工作时间可维持数小时。为了构建倒数工作10年的设计目标,平均值系统电流消耗不应不得多达2.28A,电流消耗的计算出来方式为电池能量值除以应用于的工作寿命,如下右图:  我们自由选择MCU是由于其待机电流极低,仅有为0.8A,并且还包括了晶体振荡器、构建LCD驱动器和中断驱动苏醒定时器等。3?英寸的LCD显示屏不会减少1A的系统电流消耗。整个工作期间的倒计时定时器的总待机流耗如下:    一般来说情况下,MCU工作在待机模式中,时钟晶体频率为32kHz的计时器启动时一秒中断,使MCU回到工作主循环(Mainloop),主循环使用可明显减少软件支出的必要BCD除法以构建软件倒计时寄存器的递增。

我们向软件倒计时定时器加到十进制的99h,实际乘以的数为1。必要BCD除法不仅有效地,而且还可使倒计时必要表明在LCD上,不必再行展开花费电流的二进制BCD除法运算。软件接下来在LCD上表明倒计时寄存器中的值。

最后,倒计时寄存器中的值将与零相比较,以要求实编程的时段否早已届满,如果届满,那么将表明超时信息。主循环拒绝CPU及片上高速振荡器在250A的电流消耗下工作。不过,由于我们在撰写软件时早已将循环计数增至100以下,也就是说,在配置文件的1MHzCPU频率下相等于100s,因此在这样较短的工作时间内,主循环所减少的电流消耗完全可以忽略不计,其计算出来如下:    倒计时数字定时器的总电流消耗为待机与主循环电流消耗之和:    由于平均值电流消耗超过1.8A,这款倒计时定时器只能地构建了电流消耗为2.28A以下的设计目标,从而需要倒数工作10年以上。

既然电池使用寿命平均10年,那么我们在设计倒计时定时器时就可使用不能更换的电池,从而修改了结构,同时也减少了单位成本。由于大量MCU功能及插槽都并未用于,因此我们还能用其加到额外特性。实行计数器所需的固件非常小,只在MCU的8k字节存储器上闲置将近250字节。


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