工業(yè)細(xì)分市場中的便攜式應(yīng)用要求低功耗、可靠和高性能。這類工業(yè)應(yīng)用的例子包括條形碼讀碼器、裝運(yùn)數(shù)據(jù)記錄器、高速公路跟蹤設(shè)備、降噪耳機(jī)、小型電機(jī)控制以及電池充電器。所有需要電池供電、零污染或移動(dòng)性的設(shè)備都具有相似的設(shè)計(jì)要求。

設(shè)計(jì)人員如何應(yīng)對這些挑戰(zhàn)?新一代的穩(wěn)定可靠、功能豐富且經(jīng)濟(jì)高效的單片機(jī)已經(jīng)上市。本文將介紹最新的單片機(jī)特性和一些設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)，以幫助設(shè)計(jì)人員應(yīng)對工業(yè)應(yīng)用中的這些要求。

使單片機(jī)在盡可能長的時(shí)間內(nèi)保持在最低功耗狀態(tài)是最大化電池壽命的主要目標(biāo)。運(yùn)行速度快、喚醒時(shí)間短也就意味著平均功耗低，如圖1所示。單片機(jī)在高功率狀態(tài)下完成工作的速度越快，保持低功耗狀態(tài)的時(shí)間就越長。

但是，要延長電池壽命，降低功耗只完成了一半，還應(yīng)充分利用電池。為此，采用支持低電壓工作的單片機(jī)非常有價(jià)值。圖2顯示了Energizer 提供的堿性電池和紐扣式鋰電池在典型數(shù)據(jù)記錄器中的使用壽命。此應(yīng)用大多數(shù)時(shí)間處于低功耗狀態(tài)，偶爾喚醒以處理信息。堿性AAAA電池的建議保質(zhì)期為五 年。可以看到，堿性電池和鋰電池均從低工作電壓中受益。在此例中，與等效的2V單片機(jī)相比，會(huì)額外增加六個(gè)月的電池壽命。

圖2 數(shù)據(jù)記錄器電池性能示例

設(shè)計(jì)高性能和穩(wěn)定的工業(yè)應(yīng)用的另一注意事項(xiàng)是單片機(jī)的振蕩器特性，其重要性經(jīng)常被低估。振蕩器特性會(huì)影響許多方面，包括性能、系統(tǒng)成本、可制造性和可靠性。