在工業環境中，往往有很多場合需要使用移動設備或者是現場無條件使用交流電。因此，電池成為了此類設備的標準配置。在不擴大電池容量的前提條件下，盡可能得延長設備使用電池時的工作時間，就成為了一種突出的市場需求。低功耗技術也就成為了廣大電氣工程師所熱衷研究的一個焦點技術。目前,在嵌入式領域，已經有不少較為成熟的低功耗解決方案。其中以MSP430係列單片機為核心的一套低功耗方案是業界較為主流的、成熟的方案。
1MSP430低功耗性能分析
MSP430係列單片機是某公司設計生產的，一種具有超低功耗特性的單片機。目前其MSP4301XX、2XX、4XX已經被廣泛使用。與現在市場上通用的一些單片機相比,MSP430的低功耗特性相當顯著。其超低功耗的特性，得益於兩方麵:
1）    超低功耗的硬件結構設計。這點可以從MSP430係列單片機的性能參數指標上看出：
①O.luARAM保持電流；
②0.8uA實時時鍾模式；
③250uA/lMPISactive；
④1.8-3.6V工作電壓；
⑤＜6us時鍾啟動；
⑥＜50nA端口漏電。
2）    靈活、可供選擇的多種工作模式。MSP430總共有6種工作模式:活動模式（AM）、低功耗模式0(LPM0)、低功耗模式1(LPM1)、低功耗模式2(LPM2)、低功耗模式3(LPM3)、低功耗模式4(LPM4)。合理運用這些工作模式,可以解決運行速度、數據K8凯发登录入口與低功耗設計的衝突,能將各個模塊的電流消耗降至最低狀態，能夠限製活動狀態至最低要求。
2低功耗稱重係統組成
本課題的研究主要是基於MSP417+ADS1230組成的稱重係統。如圖1所示，該小型稱重係統是以MSP417為核心；A/D轉換部分由某公司的ADS1230及外圍放大電路組成，可帶載4個350歐姆的稱重傳感器;顯示部分由一塊LCD顯示屏和背光電路組成；另外還有鍵盤掃描和RS232通信電路。
在本係統中,MSP417工作在4MHz頻率上。

圖1稱重係統組成7F意圖

ADS1230通過時鍾線(SCLK)、數據線(DOUT)與CPU相連。ADS1230每秒將轉換產生80個有效數據，其精度為20位。CPU通過査詢方式獲取來自ADS1230的重量數據。LCD顯示屏連接至MSP417內置的顯示驅動模塊，上鍵盤部分則由CPU的GPIO引腳來完成行列掃描。
整個係統中A/D轉換和LCD顯示電路是5V供電的，其餘部分都是工作在3.3V。電路分析可知，帶載4個350歐姆傳感器，耗電量為60mA；顯示部分在背光點亮時，耗電量為30mA,MSP417在4MHz頻率下全速運行耗電量為3mA,通信芯片及其餘電路耗電量約為3mA,整個係統的耗電量約為96mA。要降低係統功耗,可從三個方麵入手：
①傳感器耗電，它占了整個係統耗電量的大半,是降低功耗的重點；
②顯示耗電；
③MSP430芯片耗電。

3低功耗在稱重控製儀上的實現
在上麵提到的三種降低功耗的途徑中，後兩種比較容易實現。要降低顯示功耗，可在儀表設定中增加顯示背光點亮時間，自由選擇合適的背光點亮時間。要降低MSP417芯片功耗，可降低芯片的工作頻率。
對於儀表傳感器的節電實現，可以基於這樣的思路:如圖2所示，通過設定檢測時間，定期檢測儀表是否處於工作狀態。當儀表工作時,MSP417處於活動模式(AM),其餘時候儀表休眠,MSP417處於低功耗模式3(LPM3)O由MSP430的特性可知，當處於LPM3模式下，CPU、MCLK和SMCLK都停止工作,所有的內部總線也停止活動，隻有ACLK保持活動。直至有任一中斷請求或者複位發生。一旦儀表休眠,則關閉LCD背光、切斷傳感器的激勵電壓。此時保持CPU內核中10ms定時器工作，使其每隔50ms檢測有無按鍵中斷，有無重量數據變化。當檢測到有按鍵中斷發生或者有來自於ADS1230的重量數據變化時,CPU從LPM3模式轉回AM模式。

圖2降低係統功耗流程示意圖
本設計已實際運用於某測量技術有限公司的一款儀表(IND212)中。當儀表開啟節能模式，整體消耗的平均電流為16mA。使用10AH的鉛酸蓄電池，可連續使用500小時以上。經過用戶大量現場使用後反映其性能穩定，續航能力強。這種基於MSP430係統上實現的低功耗技術是一種有效的節能技術。

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