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基于Atmega48单片机的低功耗系统设计

[日期:2008-02-26 ] [来源:net 作者:佚名] [字体: (投递新闻)
ldi r16,$e7
  sts prr,r16 ;关闭未用外设
  ldi r16,$01
  out smcr,r16 ;进入掉电模式
  wait:
  sleep
  nop
  rjm
p wait
  
  值得注意的是在休眠模式,要使端口引脚配置为最小的功耗模式,必须避免引脚悬空和防止模拟输入电平接近vcc/2时以消耗太多的电流。当引脚未被使用,将引脚配置为输入,并使能内部上拉,给引脚一个确定的电平。
  
  电源电压的选择
  
  cmos 逻辑电路中的电流与电源电压成正比,功耗与电源电压的平方成正比,因此降低器件的供电电压可以减小功耗。芯片所要求的电源电压为1.8-5.5v。由于供电电压与芯片能工作的最大频率有关联,因此应在频率满足处理速度的要求下,尽可能采用低的电源电压。

  表1 各种工作模式的典型供电电流值
  典型设计
  
  图3是以Atmega48为核心的定时控制系统框图。该系统是油井工具投放机的控制部分。设备匀速从地面向下投放,延时时间控制设备投放的深度。延时时间一到,电机马上启动,使设备投放机停止运行。延时时间由多圈线位器设定。设定值经内部ad转换后,在液晶上显示。液晶采用北京青云公司的lcm061a模块。该液晶能在2.7v-5.2v内工作,且工作电流小。为了加强驱动能力,pb1、pb2并联使用,并通过tip122直接驱动直流电机。考虑到系统时钟越低,功耗越低,并结合本系统的实际功能要求,时钟源采用内部128k低频时钟。在2节500ma可充电电池供电的情况下,系统能可靠的运行14天。

  图3定时控制系统框图
  
  主程序流程图如图4所示。在主程序中,在程序初始化时,关闭未用到的外设模块,避免消耗过多的电流。io口初始化时,pd口为输入口,使能内部上拉。所有悬空的io口都使能内部上拉,使之有确定的电平。当检测到有按键按下时,单片机禁用对应io口的内部上拉,避免内部上拉电阻消耗不必要的电流。(atmega48的引脚上拉电阻为30k~60k之间。)

  图4 主程序流程图
  
  在单片机完成初始化后,单片机进入空闲模式,cpu停止运行,定时器/ 计数器和中断系统继续工作。此时,实测消耗电流为0.14ma。当定时时间一到,cpu即被唤醒,执行响应的程序后继续进入空闲模式。
  
  结语
  
  本文介绍了atmega48单片机低功耗特性,并通过具体实例,说明了在硬件电路设计和编制程序时,应注意的问题和低功耗设计方法,具有一定的参考价值。
本文来源:电子设计信息网 作者:
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