Microchip設計低功耗單片機高性能工業應用

工業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?新一代的穩定可靠、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下完成工作的速度越快，保持低功耗狀態的時間就越長。

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，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

設計高性能和穩定的工業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、系統成本、可制造性和可靠性。