在实际应用中,低功耗设计的优化不仅仅是使用低功耗模式,还包括多方面的硬件和软件设计优化。
(1) 时钟优化
选择合适的时钟源:可以选择低功耗时钟源如 LSI 或 LSE来替代主频时钟,尤其是在低功耗模式下。
时钟关闭:停止不必要的外设时钟。如,如果某个外设在某些时刻不需要工作,可以手动关闭其时钟,减少功耗。
(2) 外设优化
禁用不必要的外设:如,ADC、USART、SPI 等外设可以在不使用时禁用。
通过 STM32 的 __HAL_RCC_PERIPH_CLK_DISABLE() 函数来关闭外设的时钟。
使用低功耗外设:如 RTC实时时钟通常在低功耗模式下使用,用于唤醒系统。
(3) 减少外设活动
在不需要外部输入的情况下,关闭不必要的外部接口。对于串口、SPI、I2C 等,可以通过软件禁用它们,避免不必要的功耗。
(4) 优化中断设计
在低功耗模式下,使用中断来唤醒系统而不是轮询。例如,使用外部中断或定时器中断来唤醒 MCU,这样可以节省更多的能量。
(5) 调节电压
根据负载调整工作电压,可以通过 PWR 模块配置适当的电压等级来减少功耗。降低工作电压通常会带来显著的功耗下降。
(6) 电池管理
对于电池供电的应用,合理选择电池类型和设计电源管理电路也是延长电池寿命的重要因素。使用高效的 DC-DC 转换器以及降低电源电压等手段,都能有效减少功耗。
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