80C51便携式产品中的低功耗设计【通用3篇】

麦芽糖分享2013-09-04 01:13:31 次阅读

80C51便携式产品中的低功耗设计篇一

随着便携式产品的普及，低功耗设计成为了设计师们关注的重点。在80C51系列微控制器中，低功耗设计是至关重要的，因为它可以显著延长电池寿命，提高产品的可用性。本文将探讨80C51便携式产品中的低功耗设计方法和技巧。

首先，最重要的低功耗设计技术之一是使用睡眠模式。80C51系列微控制器具有多种睡眠模式，包括停机模式、掉电模式和IDLE模式。通过将微控制器设置为适当的睡眠模式，可以大大降低功耗。例如，在便携式产品中，当用户不使用产品时，可以将微控制器设置为停机模式，以减少功耗。当用户再次使用产品时，微控制器会自动唤醒。

其次，合理优化功耗的另一个关键因素是使用外部晶振。80C51微控制器可以使用外部晶振来提供时钟信号，而外部晶振相对于内部晶振具有更低的功耗。因此，在便携式产品中，我们可以选择使用外部晶振，以降低整体功耗。

另外，优化代码也是低功耗设计不可忽视的一部分。通过精心编写和优化代码，可以减少微控制器的工作量，从而降低功耗。例如，可以使用定时器和中断来替代轮询方式，以降低功耗。此外，避免使用大量的循环和延时函数，也可以减少功耗。

最后，合理配置外设和IO口也是低功耗设计的重要因素。80C51微控制器具有多个外设和IO口，例如UART、ADC和GPIO。在设计过程中，应根据实际需求合理选择和配置外设和IO口，以减少功耗。例如，当某个外设不使用时，可以将其关闭或设置为低功耗模式。

总结起来，80C51便携式产品中的低功耗设计是提高电池寿命和产品可用性的关键。通过合理使用睡眠模式、外部晶振、优化代码以及合理配置外设和IO口，可以有效降低功耗。设计师们应根据具体产品需求灵活运用这些技术和方法，以实现更好的低功耗设计效果。

80C51便携式产品中的低功耗设计篇二

在80C51系列微控制器中，低功耗设计是设计师们在开发便携式产品时需要考虑的重要因素。低功耗设计可以显著延长电池寿命，提高产品的可用性。本文将继续探讨80C51便携式产品中的低功耗设计方法和技巧。

除了前文提到的睡眠模式和外部晶振，还有其他一些低功耗设计技术值得关注。例如，使用低功耗外设和电源管理单元。80C51系列微控制器具有多种低功耗外设，例如低功耗ADC和低功耗UART。通过使用这些低功耗外设，可以有效降低功耗。此外，80C51微控制器还具有电源管理单元，可以对电源进行精确控制，以进一步降低功耗。

另外，使用时钟分频器也是低功耗设计的一种常见方法。通过将时钟频率降低，可以减少微控制器的工作频率，从而降低功耗。在便携式产品中，当用户不需要高性能时，可以降低时钟频率以节省功耗。

此外，优化电源电路设计也是低功耗设计的重要环节。在便携式产品中，应采用高效的电源电路设计，以最小化功耗损耗。例如，可以使用低压差稳压器以提高功率转换效率，减少能量的损耗。

最后，合理使用休眠和唤醒机制也是低功耗设计的关键。在便携式产品中，当用户不使用产品时，可以自动将微控制器设置为休眠模式，以降低功耗。而当用户再次使用产品时，微控制器可以通过某种触发机制自动唤醒，以提供即时的响应。

综上所述，80C51便携式产品中的低功耗设计是提高产品可用性和电池寿命的重要手段。通过使用低功耗外设和电源管理单元、时钟分频器、优化电源电路设计以及合理使用休眠和唤醒机制，可以实现有效的低功耗设计。设计师们应根据具体产品需求综合运用这些技术和方法，以实现更好的低功耗设计效果。

80C51便携式产品中的低功耗设计篇三

80C51便携式产品中的低功耗设计

摘要：通过一个使用钮扣电池的PDA产品的设计实践，介绍80C51系列单片机的低功耗设计理论、原理和使用电池的便携式产品的低功耗设计方法及技巧。

关键词：单片机 80C51 PDA 功耗液晶

前言

80C51单片机由于功能全面、开发工具较为完善、衍生产品丰富、大量的设计资源可以继承和共享，得到广泛的应用。我们设计的一款手持线PDA产品，也选择80C51单片机作为主、辅CPU，还具备点阵液晶显示屏、导电橡胶键盘、双IC卡接口、EEPROM存储器、实时时钟和串行通信口。由于使用80C51单片机开发，高级语言编程，大大降低了设计的技术风险，产品在较短的时间内就推向了市场。

但是，同一些低速的微控制器（如4位单片机）和高速的RISC处理器相比，80C51单片机在功耗上没有优势。为了在PDA类产品中发挥80C51单片机的上述特长，我们通过采取软、硬件配合的一系列措施，加强低电压、低功耗设计，取得了良好的效果。该机使用一颗3V钮扣式锂电池，开机时工作电池小于4mA，瞬间最大工作电流小于20mA,瞬间最大工作电流小于20mA，关机电流小于2μA。一颗电池可以使用较长的时间，达到满意的设计指标。

一、低电压低功耗设计理论

在一个器件中，功耗通常用电流消耗来表示。下式表明消耗的电池与器件特性之间的关系：

Icc=C∫Vda≈ΔV·C·f （1）

式中：Icc是器件消耗的电流；Δ是电压变化的幅值；C是器件电容和输出容性负载的大小；f是器件运行频率。

从公式（1）可以得到降低系统功耗的理论依据。将器件供电电压从5V降低3V，可以至少降低40%的功耗。降低器件的工作频率，也能成比例地降低功耗。

80C51的器件电流包括两部分：核心电流和I/O电流，即：

Icc=ICORE+II/O (2)

核心电流是内部晶体管开关和内部电容充放电所消耗的电流，占有器件电流的较大比例。

ICOR