單片因其穩(wěn)定簡(jiǎn)便而經(jīng)久不衰，但是大家在應(yīng)用單片機(jī)時(shí)始終在為一個(gè)事情煩惱，那就是好多產(chǎn)品都對(duì)功耗都是有強(qiáng)烈的管控，要求越小越好甚至0功耗。因?yàn)閱纹瑱C(jī)的一些產(chǎn)品背景是供電電池非常小的，此時(shí)必須考慮功耗問(wèn)題。
基于以上的功耗問(wèn)題，各家都在努力做出改變，比如單片機(jī) 廠家，一直在致力于將單片的待機(jī)功耗設(shè)計(jì)的更低，因此現(xiàn)在的單片機(jī)待機(jī)功耗基本都是微安級(jí)別。客戶的欲望永遠(yuǎn)滿足不了，當(dāng)有微安級(jí)單片機(jī)出現(xiàn)時(shí)，客戶又想要更低功耗的，因此又有極少數(shù)的廠家設(shè)計(jì)出了nA級(jí)的睡眠待機(jī)功耗的單片機(jī)，但成本非常高，這時(shí)又有一個(gè)問(wèn)題，那就是客戶還要求低成本。因此在單片機(jī)功耗設(shè)計(jì)這一塊挑戰(zhàn)很大。
今天給大家介紹一個(gè)別出心裁的辦法非常簡(jiǎn)單又非常低成本的降低單片機(jī)待機(jī)功耗的辦法，下面是設(shè)計(jì)電路圖。
上圖即為一個(gè)零功耗待機(jī)的單片機(jī)供電電路圖，此電路圖中，三極管Q2和三極管Q3控制整個(gè)單片機(jī)的供電。單片機(jī)的引腳也調(diào)用了兩個(gè)用來(lái)組合控制。其中IO1引腳用來(lái)檢測(cè)開(kāi)機(jī)按鍵，以用來(lái)喚醒單片機(jī)正常工作，另一個(gè)單片機(jī)IO口IO2的作用是當(dāng)IO1口喚醒單片機(jī)以后，立即輸出一個(gè)高電平，達(dá)到自鎖的效果，此時(shí)松開(kāi)按鈕，單片機(jī)也是正常工作。而按鈕還可以執(zhí)行其他功能，電阻R6是將空閑時(shí)開(kāi)關(guān)電平固定為高電平。
下面具體分析此電路的啟動(dòng)過(guò)程：
當(dāng)我們需要單片機(jī)工作時(shí)，第一步，圖中紅色1，按下按鈕，第二步，圖中紅色數(shù)字2，VCC的電經(jīng)過(guò)電阻R4,三極管Q2的eb極電阻R5,二極管D1以及開(kāi)關(guān)S1，流向GND，此時(shí)流過(guò)三極管基極的電流驅(qū)動(dòng)打開(kāi)整個(gè)三極管Q2,因此VCC向單片機(jī)供電。第三步，單片機(jī)IO1的電經(jīng)二極管D2,開(kāi)關(guān)S1流向GND,此時(shí)單片機(jī)會(huì)檢測(cè)到IO1被拉低，判斷有開(kāi)關(guān)按鈕按下，立即執(zhí)行圖中紅色第四步，IO2引腳輸出高電平，經(jīng)電阻R7三極管 be極流向GND，驅(qū)動(dòng)打開(kāi)三極管Q3,當(dāng)三極管Q3被打開(kāi)以后，三極管Q2就會(huì)被一直拉地，持續(xù)為單片機(jī)供電。即便開(kāi)關(guān)按鈕松開(kāi)也沒(méi)有關(guān)系。
下圖為單片機(jī)待機(jī)時(shí)的電路狀態(tài)
當(dāng)單片機(jī)接到待機(jī)命令之后，IO2口就會(huì)輸出低電平，此時(shí)三極管Q3會(huì)立即因?yàn)闆](méi)有驅(qū)動(dòng)電流而截止，連鎖反應(yīng)，三極管Q3也會(huì)因此截止，至此單片機(jī)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，整個(gè)VCC完全斷開(kāi)，進(jìn)入零功耗狀態(tài)。
這個(gè)電路中，三極管Q1是為MCU工作時(shí)供電主力開(kāi)關(guān)，二極管D1的主要作用是防止自鎖形成后單片機(jī)IO1口被強(qiáng)拉到低電平，假設(shè)無(wú)二極管D1,那么IO1的電平就會(huì)經(jīng)三極管Q3下地，變成長(zhǎng)低。此時(shí)多功能按鈕就會(huì)失效。二極管D2的主要作用是防止待機(jī)時(shí)，電經(jīng)過(guò)電阻R4，電阻R5，二極管D1,進(jìn)入單片機(jī)，造成功耗浪費(fèi)。
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