新唐N76E616 LCD低功耗測試

只看该作者 · 2020-9-25 11:22

本帖最后由 liuje 于 2020-9-26 13:19 编辑

大家好, 這是我第一次發帖. 我是業餘單片機愛好者, 業餘玩玩.  本身不是學這個的.
無意中看到新唐N76E616的資料, 帶LCD驅動. 低功耗雖不如STM8L, 但CP值更高, 所以來玩看看.
這也是第一次做51編程.    之前主要是玩STM8與STM32.

測試板是淘寶買的, 把電源LED去掉了, 否則基本就要消耗掉1-2mA, 根本不用談什麼低功耗了.
LCD也是找公版現成的. 引腳排列剛好符合這塊板的IO管腳排列, 直接焊上就完事.
然後NTC10K熱敏電阻通過10K電阻分壓做ADC.    熱敏電阻VCC電壓部份改以IO直接推動.
以便在掉電模式下,  關閉此輸出,  否則這邊, 常態將消耗大約 3.3V / (10000+10000) = 165uA
常規性持續消耗1百多uA. 這樣也做不好低功耗的.

根據前輩提供的低功耗定律,  MCU在醒來後, 一定要快速做完所有事, 再重新去睡覺.
我做了MCU在喚醒後,  分別跑11.0592MHZ以及10KHZ兩者速度,  在同等條件下的平均電流比照,
可以看下圖, 平均電流相差了12倍之多 (180uA對比14uA) .    應驗了前輩們的說法 .

而這個最小系統, 帶上此LCD, 掉電睡眠狀態為12.3uA , 以鈕扣電池CR2032來驅動的話(容量約200mA）:
按60秒平均電流 14.33uA此條件下, 不考慮電池自放電, 還有需考量N76E616最低工作電壓只到2.ˋ4V,
我們在200mA容量打個7折的話也就是 140mA , (140000 / 14.33  = 9769  / 24(換算為天) = 407天.
也就是, 應該能撐上1年～1年半. 算是還不錯了.
** 掉電睡眠時間為 4秒 ***

我不確定帶LCD的狀態下, 12.3uA是否為最小極限了. 有興趣歡迎來挑戰一下最低極限.
附上測試代碼供參考,  也請大家不要噴我, 我不是碼農, 純脆自學興趣.

歡迎交流 ~

[主要代碼]

复制

void main (void) 

{

    /* Note

       MCU power on system clock is HIRC (11.0592MHz), so Fsys = 11.0592MHz

    */



#if 0    

    Set_All_GPIO_Quasi_Mode();   



    #if DEBUG_PORT == 0

        InitialUART0_Timer1_Type1(9600);            /* 9600 Baud Rate*/

    #elif DEBUG_PORT == 1

        InitialUART1_Timer3(9600);                  /* 9600 Baud Rate*/

    #endif

    Show_FW_Version_Number_To_PC();

    

    printf ("\n*===================================================================");

    printf ("\n*  Name: N76E616 LCD Demo Code.");

    printf ("\n*===================================================================\n");

#endif

    

    LCD_Initial();



    /* Change system closk source */

    #if SYS_CLK_EN == 1

        #if   SYS_SEL == 0

            System_Clock_Select(E_HXTEN);   //Fosc = 2~16MHz XTAL

        #elif SYS_SEL == 1

            System_Clock_Select(E_LXTEN);   //Fosc = 32.768KHz XTAL

        #elif SYS_SEL == 2

            System_Clock_Select(E_HIRCEN);  //Fosc = 11.0592MHz Internal RC

        #endif

    #endif



//    set_CLOEN;      //Clock out on P0.7

  

    #if SYS_DIV_EN == 1

        CKDIV = SYS_DIV;                    //Fsys = Fosc / (2* CLKDIV) = Fcpu

    #endif



  #if 0

    Set_All_GPIO_Quasi_Mode();

  #else

    #if   PORT0_MODE == 0                   //Quasi-Bidirectional

        P0M1 = 0x00;

        P0M2 = 0x00;

    #elif PORT0_MODE == 1                   //Push-Pull

        P0M1 = 0x00;

        P0M2 = 0xFF;

    #elif PORT0_MODE == 2                   //Input-Only

        P0M1 = 0xFF;

        P0M2 = 0x00;

    #elif PORT0_MODE == 3                   //Open-Drain

        P0M1 = 0xFF;

        P0M2 = 0xFF;

    #endif



    #if   PORT1_MODE == 0                   //Quasi-Bidirectional

        P1M1 = 0x00;

        P1M2 = 0x00;

    #elif PORT1_MODE == 1                   //Push-Pull

        P1M1 = 0x00;

        P1M2 = 0xFF;

    #elif PORT1_MODE == 2                   //Input-Only

        P1M1 = 0xFF;

        P1M2 = 0x00;

    #elif PORT1_MODE == 3                   //Open-Drain

        P1M1 = 0xFF;

        P1M2 = 0xFF;

    #endif



    #if   PORT2_MODE == 0                   //Quasi-Bidirectional

        P2M1 = 0x00;

        P2M2 = 0x00;

    #elif PORT2_MODE == 1                   //Push-Pull

        P2M1 = 0x00;

        P2M2 = 0xFF;

    #elif PORT2_MODE == 2                   //Input-Only

        P2M1 = 0xFF;

        P2M2 = 0x00;

    #elif PORT2_MODE == 3                   //Open-Drain

        P2M1 = 0xFF;

        P2M2 = 0xFF;

    #endif



    #if   PORT3_MODE == 0                   //Quasi-Bidirectional

        P3M1 = 0x00;

        P3M2 = 0x00;

    #elif PORT3_MODE == 1                   //Push-Pull

        P3M1 = 0x00;

        P3M2 = 0x7F;

    #elif PORT3_MODE == 2                   //Input-Only

        P3M1 = 0x7F;

        P3M2 = 0x00;

    #elif PORT3_MODE == 3                   //Open-Drain

        P3M1 = 0x7F;

        P3M2 = 0x7F;

    #endif



    #if   PORT4_MODE == 0                   //Quasi-Bidirectional

        P4M1 = 0x00;

        P4M2 = 0x00;

    #elif PORT4_MODE == 1                   //Push-Pull

        P4M1 = 0x00;

        P4M2 = 0x7F;

    #elif PORT4_MODE == 2                   //Input-Only

        P4M1 = 0x7F;

        P4M2 = 0x00;

    #elif PORT4_MODE == 3                   //Open-Drain

        P4M1 = 0x7F;

        P4M2 = 0x7F;

    #endif



    #if   PORT5_MODE == 0                   //Quasi-Bidirectional

        P5M1 = 0x00;

        P5M2 = 0x00;

    #elif PORT5_MODE == 1                   //Push-Pull

        P5M1 = 0x00;

        P5M2 = 0xFF;

    #elif PORT5_MODE == 2                   //Input-Only

        P5M1 = 0xFF;

        P5M2 = 0x00;

    #elif PORT5_MODE == 3                   //Open-Drain

        P5M1 = 0xFF;

        P5M2 = 0xFF;

    #endif

  #endif



    set_ADCEN;                                                        // 使能ADC

        

        ADCCON0 = 0x02;                           //select ADC pin (P02)

    set_P0M1_2;                               //set ADC pin is input only mode ((P02)

    clr_P0M2_2;

    set_P02DIDS;                              //disable digital connection  (P02 Disbale Digtal Input)

        /******************************************************************************

        * FUNCTION_PURPOSE: ADC Clock Divider Select

        ******************************************************************************/        

    set_ADCDIV2;                                                  // 決定ADC(除頻)轉換時間 ADCDIV[2:0] 111 : FADC=FSYS/128.

    set_ADCDIV1;

    set_ADCDIV0;

        

        ////***** LIRC enable part*****                切換時鐘為LIRC(10KHZ)

        ////** Since LIRC is always enable, switch to LIRC directly

    //set_OSC1;                               //switching system clock source if needed

    //clr_OSC0;  

    //while((CKEN&SET_BIT0)==1);              //check system clock switching OK or NG     

    //clr_HIRCEN;                                            // HIRC Disbale

                        

    while(1)

    {                

                P00=0;                                                        // NTC10K 

                P01=1;                                                        // NTC10K VCC給電 （P00 : VCC / P01 : GND)

                

                set_ADCEN;                                                // 使能ADC

                set_P0M1_2;                     // set ADC pin is input only mode ((P02)

                clr_P0M2_2;

                

        clr_ADCF;

        set_ADCS;                       //Trigger ADC start conversion

                while(ADCF == 0);

        ADCF = 0;

                

                TEMP_AD = ((uint16_t)ADCRH)<<2 | ADCRL;

                TEMP_AD += 4;                                        // 補償NTC分壓電阻, 以IO管腳輸出HIGH做為VDD時, 實際電壓比板子VDD要低一點.

                TEMP = NTC_ADC2Temperature(TEMP_AD);

                Show_Temp_In_LCD(TEMP);

                

                //Timer0_Delay1ms(10);

                        

                clr_ADCEN;                                                // 關閉ADC

                clr_BODEN;                                                // 關閉BOD檢測

                WakeUp_Init();                                        // 定時喚醒MCU設置



                P00=0;                                                        // 將所有I/O口合理設置為輸出 HIGH or LOW, 避免洩漏電流

                P01=0;                                                        // 關閉NTC10K分壓電阻VCC電源

                P02=0;

                P03=0;

                P04=0;

                P05=0;

                P06=0;

                P07=0;

                

                P20=1;                                                        //P20要嘛設為RESET,如果是設為GPIO則必須上拉, 否則會增加耗電流

                P21=1;                                                        //RXD(LED) = 1 (板載 RXD LED熄滅)

                P22=1;                                                        //TXD(LED) = 1 (板載 TXD LED熄滅)

                P23=0;

                P24=0;

                P25=0;

                P26=0;

                P27=0;

                

                P30=0;

                P31=0;

                P32=0;

                P33=0;

                P34=0;

                P35=0;

                P36=0;

                P37=0;

                

                P50=0;

                P51=0;

                P52=0;

                P53=0;

                P54=0;

                P55=0;

                P56=0;

                P57=0;



                set_PD;                                                        //進入掉電模式

    }

}

N76E616_LCD_NTC10K_Lowpower_12.3uA.rar (131.17 KB)

(掉電模式下電流)

(喚醒後, MCU運行於10KHZ, 運行60秒平均電流 : 180.43uA)

(喚醒後, MCU運行於11.0592MHZ, 運行60秒平均電流 : 14.33uA)

只看该作者 · 2020-9-26 21:37

谢谢分享，，，，，，，，，

只看该作者 · 2020-10-4 09:22

本帖最后由 liuje 于 2020-10-4 09:28 编辑

休假期間, 做了一個奧松AHT10的溫濕度計測試.  AHT10使用I2C接口, 但量測的步驟有點麻煩. 在掉電模式喚醒後, 量測一次溫/濕度總時間, 大約需要100ms,  有點久。比使用NTC+HR202濕敏電阻的ADC計算方式要讀取時間要長很多, 對低功耗來說, 也會較耗電的.
AHT10發送完讀取數據的命令後, 還得等待大約70ms才能讀取, 這時候,最好先讓MCU進入掉電模式, 然後在喚醒讀取量測數據, 以降低平均電流.

AHT10精準度還行, 與SHT20的溫度記錄儀做比照, 在補償了+3.5％RH後 , 運行了一整天, 誤差與SHT20對比, 都在+-3％RH之間.
溫度不用任何補償就很准了, 大約都在+-0.5度C以內.

PCB是使用立創EDA劃的.  然後設為每10秒喚醒一次. 運行60秒的平均電流為18.5uA .  這樣的平均電流, 應可讓CR2020鈕扣電池運行1年,
因此需要拉大喚醒時間到每10秒一次.

AHT10傳感器的C/P值頗高,  也就2塊多. 遠遠比DHT11垃圾等級的精準度要好太多了.  但手工焊接有點麻煩就是.  需要用熱風槍,
它是類似BGA式引腳.  我是請同事幫忙先手焊舖上一層錫, 再用吸錫器吸平焊墊. 最後用熱風槍來吹,  做了兩台, 一台成功, 一台失敗.

(附上代碼如附件)

(AHT10封裝)