低功耗MCU在家電中的應(yīng)用與分析

為了能夠隨時(shí)偵測到遙控器發(fā)射的紅外線載波信號(hào)，紅外線的接收電路必須永遠(yuǎn)保持工作狀態(tài)，為此基本的耗電是免不了的，節(jié)能的可行方法是將MCU的系統(tǒng)頻率降低，讓MCU運(yùn)行在可以接受紅外線遙控器信號(hào)的最低工作頻率，從而節(jié)省其工作時(shí)的耗電。

在圖1的例子中，MCU的系統(tǒng)頻率可以在fH、fH/2、fH/4、fH/8、fH/16、fH/32、fH/64、fL等8種頻率中進(jìn)行選擇，所以MCU可以根據(jù)本身的工作內(nèi)容需求，選擇適合當(dāng)時(shí)工作的系統(tǒng)頻率，從而完成良好的電源管理。

圖3 HT66FX0系統(tǒng)頻率與工作電流的關(guān)系：統(tǒng)頻率降低，工作電流也會(huì)跟著降低

圖3說明了在同樣電壓下，系統(tǒng)頻率降低，工作電流也會(huì)跟著降低。在電壓5V、系統(tǒng)頻率12MHz時(shí)，MCU的工作電流約3mA;但是當(dāng)系統(tǒng)頻率選擇fH/2，也就是6MHz時(shí)，工作電流降至2.2mA，約減少27%;當(dāng)系統(tǒng)頻率選擇fH/4，也就是3MHz時(shí)，工作電流約降至1.5mA，比工作在12MHz時(shí)約減少50%。

家用電器的省電設(shè)計(jì)構(gòu)思

第四點(diǎn)意味著對(duì)使用電池的產(chǎn)品而言，在符合成本的原則下，應(yīng)選擇消耗功率最小的MCU，因?yàn)殡姵貜U棄物的處理對(duì)環(huán)境影響很大，且電池內(nèi)部的重金屬會(huì)污染水資源及土地。比如家庭中廚房秤、遙控器以及某些具有時(shí)鐘功能的小家電都會(huì)使用到電池，若是使用低功耗MCU，則可以減少電池用量，從而減少環(huán)境污染。減少電池用量可以從降低MCU的工作電流做起，同樣功能的MCU，若是選擇消耗電流減少一半的，則電池使用壽命將增加一倍，這樣不僅減少購買電池的費(fèi)用，也減少了電池的使用量。

第五點(diǎn)中提到使用太陽能電池，這可更進(jìn)一部減少電池的用量，對(duì)環(huán)境保護(hù)將發(fā)揮最大的效果。我們常看到一些電子計(jì)算器使用太陽能來供電，如果低功耗MCU工作的電流及電壓都大幅降低，則也有機(jī)會(huì)使用太陽能電池。在功耗需求較低的產(chǎn)品上，如溫度計(jì)、濕度計(jì)、體溫計(jì)、電子表、LCD顯示電子鐘等，使用小瓦數(shù)的太陽能電池就足夠應(yīng)付MCU所消耗的電流。太陽能是最環(huán)保的能源，只要有太陽，產(chǎn)品就可以工作，不需擔(dān)心電池耗盡問題，也不需更換電池，因而也不會(huì)造成環(huán)境污染。

對(duì)第四點(diǎn)及第五點(diǎn)來說，使用可以工作在1.5V的MCU是最佳的解決方法，因?yàn)?.5V MCU除了可以使用1顆電池供電外，其本身所消耗的電流也可以降至最低。但因?yàn)?.5V MCU技術(shù)難度較高，市面上并不多見。盛群半導(dǎo)體提供的HT46R01M、HT46R02M、HT48R01M、HT48R02M MCU就是工作電壓為1.5V的MCU。

結(jié)語

低功耗MCU在家電產(chǎn)品上的應(yīng)用將會(huì)越來越廣，同時(shí)因?yàn)榧夹g(shù)的進(jìn)步，低功耗MCU將會(huì)有越來越多的產(chǎn)品出現(xiàn)，幾乎每一家MCU大廠都提供低功耗MCU讓客戶選擇，例如盛群半導(dǎo)體的Tiny Power MCU系列，不管是一次刻錄的還是多次刻錄的都可提供，選擇適合產(chǎn)品使用的低功耗MCU也非常重要。