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在设计低功耗停机模式时,针对APM32F003F6P6微控制器,特别需要注意以下事项,尤其是涉及到PB4和PB5引脚:
1. 外设时钟关闭在准备进入低功耗模式前,确保所有不必要的外设都已经关闭。某些时钟源禁用或者切换到低功耗模式,以确保时钟在进入停机模式时处于最低功耗状态。 2. IO口配置在准备进入低功耗停机模式之前,务必仔细配置所有IO口。将未使用的IO口配置为模拟输入状态,从而减少漏电流的消耗。特别是对于PB4和PB5引脚,应特别留意其配置状态,低功耗状态下必须保证这两个IO处于0V低电平状态,避免在停机模式下导致额外的功耗。
针对PB4和PB5用作LED驱动的情况,应重新评估其电源供电方式。正常情况IO低电平驱动LED二极管导通,需要上拉到电源。由于PB4、PB5属于开漏管脚,需要上拉才能点亮LED,进低功耗后需要将电源切断,避免这两个IO存在电平。实际应用中,应该考虑到上拉的电源是可控的,可以考虑以下3种方式;
三极管用作电源开关,可以通过控制基极电流来控制电源线路的通断。当基极电流为零时,三极管将截止,电源线路断开;当基极电流为正时,三极管将导通,电源线路通电。因此,可以 通过控制基极电流的变化来实现PB4、PB5上拉电源的开关控制。
MOSFET控制电源的通断,它的控制方式是通过调节栅极电压来控制源极和漏极之间的电阻。当栅极电压低于阈值时,MOSFET将截止,电源线路断开;当栅极电压高于阈值时,MOSFET将导通,电源线路通电。因此,可以通过控制栅极电压来实现PB4、PB5上拉电源的开关控制。
使用MCU的IO控制,直接使用MCU的IO来驱动PB4、PB5,可以是MCU的任意一个IO,当MCU进入低功耗之后,驱动IO拉低,非低功耗状态下拉高用于驱动LED。
功耗对比:所有配置正常情况下MCU进入停机模式的功耗为3uA左右,如果PB4、PB5存在高电平电压功耗会上升到143uA(每个IO大致消耗70uA),如果IO在进入低功耗前没有正确配置为模拟输入,功耗会上升到几百uA~几mA不等(IO上下拉不同,连接外围硬件决定的)
在系统设计中,要深入了解特定微控制器的特性,并在设计和优化过程中认真考虑所有的硬件配置和外设控制,以确保系统能够达到预期的低功耗水平。
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