Questions tagged «low-power»

低功耗是指设计用于比普通同类产品消耗更少功率的电子产品。由于可用功率有限(如在电池供电的设备中)或散热能力有限(如在笔记本电脑中)的情况下,经常需要这样做。

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我如何让atmega328依靠电池运行一年?
情境 我为宿舍创建了一个漂亮的电子门锁。当前它是一个带伺服[解锁]门的Arduino Diecimila。它具有一个带有3x4按钮和5个LED的数字键盘(2个意向对和一个LED)。它目前还可以在手机充电器上运行。 我现在已经对其进行了重新设计,使其可以在独立的Arduino(ATmega328)上运行,但是我真的很希望它可以在AA电池甚至9V电池上运行。 对于软件部分,我认为我可以sleep在循环方法内放置一定时间的调用,以保持ATmega功耗尽可能低。并让LED的“闪烁”时间尽可能长。 问题1 如果在板子进入休眠状态的几毫秒内按下一个按钮,它会被“记住” /“保持”直到它退出睡眠状态,然后在按下按钮时被拿起吗? 在睡眠状态下处理此按钮的最佳方法是什么?我可以将其编码以在按钮活动时唤醒,还是必须让它休眠10毫秒。在每个循环中? 问题2 如何计算要在10个月内使用此设备需要使用几节AA电池的数学方法? 另外,我不知道如何测量每分钟左右的平均用电量,因为它会快速交替等。 设备

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为什么更快的时钟需要更多功率?
如果您对微控制器进行超频,它会变热。 如果您对微控制器进行超频,则需要更多电压。 用某种抽象的方式讲是有意义的:它正在执行更多的计算,因此需要更多的能量(并且不够完美,其中一些能量会随着热量散发)。 但是,从一个简单的旧欧姆定律水平来看,电和磁是怎么回事? 为什么时钟频率与功耗或电压有关? 据我所知,交流电的频率与它的电压或功率无关,而时钟只是直流电和(方形)交流电的叠加。频率不影响直流。 是否存在一些有关时钟频率和电压或时钟频率和功率的方程式? 我的意思是,高速振荡器比低速振荡器需要更多的电压或功率吗?

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聪明的方法来检测按钮(耗电量更少)
在一个特定项目的会议中,我被要求考虑使用MCU来检测按钮按下的方式。检测应消耗尽可能少的功率。乍一看,我认为典型的电路具有上拉或下拉功能: 模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图 我在这里没有说明一些防弹跳功能,因为这超出了这个问题的范围。在任何一种情况下,按下按钮时,流过的总电流值取决于电阻器的值。为了最小化它(电流),我可以增加电阻值,但不能增加太多,因为如果我对,它还取决于输入引脚的泄漏值。另外,较大的电阻会缓慢恢复。 我的问题是以下问题:检测不消耗功率的按钮(通常用于高功率消耗的应用程序)的聪明方法是什么?按下按钮时,是否有什么方法几乎不会消耗能量?

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在微控制器电路中使电池持续很长时间
我希望使用一些小的电池(可能是纽扣电池)为ATtiny85V供电很长时间。 我已经研究了软件方面,我的代码是由看门狗定时器驱动的,关闭了未使用的模拟和数字转换器,芯片以1MHz的频率运行,等等。当然在这方面既忙又新它消耗了多少电流,但我希望基本上已将其最小化。 它每隔几秒钟醒来一次,对ADC进行电压电平检查,将其记录到ram中,然后返回睡眠状态。如果检测到串行线已连接,则将数据喷出。 但是,现在我正在查看整个电路,并想知道是否应该做一些事情使整个电路对电池更友好? 在设计一个组件(微控制器)具有重复但可变电流消耗的持久(简单)电路时,基本的基本原则是什么? 例如: LED指示灯有什么大不了的吗?电池没电了吗?我应该在其上放一个巨大的电阻以使其变暗,还是仅仅使电阻使用电池? 我应该使用旁路/去耦电容器来均衡从电池汲取的电流,还是电容器会浪费电池的电量? 微控制器仅需要1.8V,但我没有任何1.8V电池。我应该使用两节1.x电池并发送太多电压吗?我可以通过不使用很多伏特来延长电池寿命吗?我怎么做? 检查引脚为高电平还是低电平需要额外的功率吗?与无操作或某种算术相比,检查GP I / O引脚之一的状态是否有很多额外的功耗使用? 我模糊地知道如何计算(更模糊地如何测量)电流,电压,功率,但是我不确定这些东西中的哪一部分等同于电池寿命。电池寿命的重要衡量单位是库仑吗? 我有一个模糊的想法,认为电池充满了诸如以下内容: 收费,以安培小时为单位 能源,以瓦特小时为单位 功率,以瓦特为单位 但是我不清楚电路在运行时会“吃掉”什么。我已经阅读了大量的EE101和物理教科书,但实际上我没有任何实验经验。换句话说,我已经阅读了大量有关电池的信息,但是我不确定在实践中大多数含义是什么。 电阻器会耗尽电池寿命吗?做电容器吗?二极管吗?我怀疑它们都可以,但是哪个数字重要呢?阻抗?功耗?当前?电压? 有没有一种方法可以降低电压而不浪费电池?有没有办法在增加电池寿命的同时降低电压?

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Banksy如何使RF接收器运行12年?[关闭]
已关闭。这个问题是基于观点的。它当前不接受答案。 想改善这个问题吗?更新问题,以便通过编辑此帖子以事实和引用的形式回答。 去年关闭。 我说的是班克斯(Banksy)在拍卖会上撕碎的“气球女孩”画。 我认为普遍的共识是他没有这样做,并且是在拍卖之前(或者几年前,而不是12年之前)成立的。但是可以说他做到了,他怎么能让它保持这么久的力量呢?什么样的射频接收器以如此低的功率运行?哪些电池可以承受12年的低负载但恒​​定负载寿命?

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有关简单UPS中使用的充电电路的一些建议
我到处寻找某种类似于UPS的5伏电源。 基本上想使用一个微型USB连接器来连接+5电池和锂离子电池或其他充电电路,以保持输出的不间断电源。 我发现这2种确实是我所需要的-但它们可以为汽车或其他设备中的铅酸蓄电池充电,而且我不知道如何在其中集成充电电路。 我认为带有6伏输入的6伏UPS? R1,R3-560欧姆1 / 4W R2-1千欧1 / 4W D1-1N4736A或任何6.8V稳压二极管 D2-1N4001或类似二极管 LED-红色LED或任何低功率LED C1-47uF额定16V电解电容器 Q1-2N3440或类似的NPN晶体管 BAT-6V电池 5伏特电压和12伏特输入电压用于铅酸蓄电池充电 R1-39欧姆1 / 2W D1,D3,D4-1N4001或类似二极管 D2-额定1W的13V齐纳二极管 C1-220uF额定25V电解电容器 C2-10uF额定10V电解电容器 IC-7805或类似的5V稳压器 BAT-最低1.2Ah的12V铅酸电池 直流输入-12V DC 我发现了两种充电解决方案,一种用于镍镉电池,另一种用于锂离子电池 镍镉 R1-1.2千欧1 / 4W R2-请参阅下面的R2和D2表 R3-2千欧1 / 4W Q1-TIP41C或任何NPN晶体管最小1A电流和3W功率 Q2-2N2222,CS9013或类似的NPN晶体管 LED1-红色或任何正向电压约为2V的LED(请参阅LED) LED2-黄色或红色以外的任何LED颜色 D1-1N4001或类似二极管 D2-请参阅下面的R2和D2表 直流电源-12V至15V直流电源或电池 锂离子(不错的单芯片解决方案) 因此,我可以将这些点连接起来-充电电路需要输入电压,并且专门挑选了它们以在某些电流下停止充电以至过度充电。 就像从充电点取+并将其替换为UPS设计中的BAT符号一样简单吗?我怀疑我需要以某种方式将其去耦,以防止电压从始终接通的电源流向电池的+(并基本上绕过充电电路),这时需要一个二极管来停止主电源(但是我如何告诉电池当电源关闭时可以打开电池吗?)是否需要缺少一些东西来根据需要在电源之间进行切换?


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低功耗Micro SD卡存储
我们正在基于ATmega328P构建低功耗数据记录器,以利用Arduino引导加载程序和IDE等。理想情况下,功耗应小于0.3mA @ 3.3V,这样才能一次获得约4个月的使用寿命AA电池。传感器数据将在4个月内最多以76字节/秒的速度存储,从而提供大约750 MiB的数据。因此,我们需要仍然低功耗的大型存储设备。 据我所知,存储这么多数据的唯一实际解决方案是使用SD卡。但是,SD卡似乎消耗的功率超出了我们的承受能力,目前拥有的卡的闲置电流为0.2mA,并且在写入时消耗的电流更多。 所以有些问题: 高端开关是控制SD卡功耗的唯一实用方法吗? 在切换卡的电源时,有什么需要注意的警告吗?例如,损耗均衡是在块写入之后执行的过程,还是可以随时发生的过程。 我们还有其他选择吗?

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高效的低功率调节?即9-> 5伏
为了向尽可能小的电路(从〜9V降至5V(或5V-> 1.5V)调节)提供尽可能多的电流,我研究了一些可能的选择。我本来打算做的(也许是用于太阳能电池或9v电池的稳压器)是我假设使用的标准LM7805(5v)IC。我已经读到,这样做确实会消耗少量但相当大的电流,特别是当只有50-100mA峰值电流可用时。 额定电压约为5伏的齐纳二极管是否能够更有效地执行此操作,因为它应将电压保持在5V或非常接近5V一段相当高的时间,从而“对其进行调节”? (MOS | J)FET /其他晶体管(如果效率更高,则忽略了一些奇怪的用法)或某种意义上的东西是否能够通过非常简单的能量转换来降低电压?

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LED(电池)预算!–如何在不耗尽电池的情况下降低通过LED的电流?
编辑:这是一个简短的版本,蜿蜒的动机版本可能包含在有关一般电池寿命优化的父问题中。 如何在不浪费电池的情况下降低流向LED的电流? 我认为使用电阻降低电流会耗尽电池寿命。这是真的?如果电流很小,如何消耗电池电量?是功耗吗? 我认为使用二极管(和较小的电阻器)仍会耗尽电池的电量(LadyAda说过类似“任何降低电压的线性设备都使用相同量的功率”)。这是真的?是一样的数量吗? 我可以“免费”降低电压,即不浪费太多功率吗?稳压器IC如何做电阻器或二极管不能做的事情?

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在哪些情况下测量微安很重要?
在寻找新的万用表的情况下,我发现自己迷失在市场上可用的设备数量上。当然,要找到最合适的设备,我必须设置一些要求。在比较它们时,我得出以下几点,并以此来回答我的问题: 大多数专业设备仅具有0.001 A(1mA)分辨率的安培范围,而半/爱好设备的安培范围则为毫安甚至微安。我在YouTube上看到了设备评论,演示者抱怨缺少微安培范围。YouTube上的另一个人告诉观众,毫安范围就足够了。所以,这是我对专家的问题: 哪种情况需要测量微安培? 例如:查看数据手册,“与”门具有“输入泄漏电流”,并且电源电流在微安范围内,但是何时需要测量此微小电流? 感谢所有有用的答案。

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从深度睡眠模式中唤醒
大多数微控制器(例如AVR,MSP430,PIC等)都支持许多不同的睡眠模式。“最深”的睡眠模式声称功耗最低(例如“掉电”,“关闭”),但是所有时钟系统通常都在这些模式下停止运行,在我看来,唯一的方法是“ “唤醒”是通过外部刺激(例如,引脚更改中断,芯片复位)。我想念什么吗?是否有极低功耗的方法为MCU生成定期唤醒信号? 假设我的目标是最大程度地降低功耗(即,尽可能长时间地睡眠,尽可能短时间保持清醒),同时定期唤醒执行功能,实现这种行为的常用方法是什么?为了进一步简化问题,让我们假设我的函数是无状态的(执行该函数,我不必记住过去的任何内容)。 我在MSP430上使用WDT取得了一些成功。我只是以我的主要例程为函数,最后一行使看门狗定时器在一定时间后到期,并进入LPM4.5或称为“深度睡眠”模式的任何内容。最终结果是执行了该功能,MCU进入睡眠状态,WDT到期,并且芯片复位,令人作呕。似乎可以正常工作,只是想知道是否有“更好”,“更优雅”或“更节能”的方式来获得这种行为? 我还没有在AVR上尝试过这种方法,但是我认为WDT在AVR中比在MSP430上更“耗电”,因此对于低功耗工作可能没有吸引力。也许没有一种“通用”的低功耗方法,您必须使用给定产品线提供的工具吗?我知道新的picoPower系列具有许多事件处理系统和睡眠行走等超凡脱俗的功能,在某些情况下,如果您可以使应用程序适合该结构,则几乎不需要CPU处于唤醒状态。 够我流浪了,在这里让您不得不说:) 编辑 说明技术的具体示例也很酷!

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低功耗无线电+微控制器推荐?[关闭]
关闭。这个问题是题外话。它当前不接受答案。 想改善这个问题吗? 更新问题,使其成为电气工程堆栈交换的主题。 3年前关闭。 我正在寻找一种低功耗片上系统,该系统具有以下优点: 处理器(任何架构) 收音机(任何频率/比特率/发射功率) 2个或更多I / O引脚(ADC将是一个奖励) 谁能推荐一个设备? 我应该看哪些芯片公司?

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低功耗,七段显示
我想在适合手持的小型设备上显示4位数字。我有一个CR2032 3V电池大约230毫安,我微处理器是8051(在BLE112)通常使用大约0.9μA,我希望设备持续尽可能长的时间。 我看了典型的七段显示器,它通常使用几个mA的电流,这太高了。 另一种选择是在Pebble中使用的Sharp LS013B7DH01,其电流为5 µA,但对我的微处理器来说似乎有点复杂(且昂贵)? 应该有一些简单的低功耗7段显示器,其平均功耗以µA(不是mA)为单位,但是我根本找不到它,也没有想到其他解决方案。 我有什么选择?

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为什么电池寿命计算中不显示电压?
我的PCB上有几个无线电模块。目前,在各种状态下,它的使用电流在100 µA至100 mA之间。我可以计算出给定年份在每个州花费的时间。 PCB上的无线电模块均具​​有较宽的可接受的输入电压范围。例如,我的主处理器和低功耗蓝牙模块接受1.8V至3.6V的任何电压。现在,我正在使用降压型DC-DC转换器以3.0V的电压运行它。 电池是18650锂离子电池(数据表)。 充满电后,它可提供约4.3V的电压。我将其降压至3.0V。电池容量为3400 mAh。 假设我从中汲取的平均电流为400 µA。我对电池寿命的计算很简单: 时间(h)=容量(Ah)/电流(A) 3.4 Ah / 400 µA =大约一年 现在,我知道为了降低功耗,我应该在尽可能低的电压下运行电路,因此我正在考虑更换DC-DC转换器,并将主处理器和BLE模块运行在1.8V而不是3.0V的情况下。 我的问题是:为什么电池寿命计算中的任何地方都没有电压?

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