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| 单片机系统中减少功耗的几个实用技巧 |
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Some Skills to Reduce Power Expend in the MCU
System
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■ 武汉船舶职业技术学院电子系 雷建龙
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摘 要：本文介绍了单片机系统中通过改进软件设计减少LED功耗及三极管功耗的几个实用技巧。
关键词：单片机；LED；功耗
在以单片机为核心的测控系统中，单片机本身消耗的功率很小，而外围电路如LED显示电路消耗了大部分功率。因此，要减少系统的功耗，主要是减少外围电路的功耗，下面就一个具体的系统介绍几点经验。电路如图1所示，这是本人设计的一个超声波测距仪，图中LED共阳。
图1(略) 图2(略)
一般设计显示程序的流程图如图2所示。由于LED是系统的主要耗能元件，在本系统中电源电压下降到4V以下，不仅功耗大，甚至有时还影响了系统的正常运行。从流程图可以看出，一次动态显示后，P2.0～P2.3都为低电平，而与它们相连的与门7407虽为OC门，在低电平时其输出级仍然导通，且有很大的电流从+5V经100
电阻经OC门输出级到地。将程序作以下修改，在显示结束后加上如下语句：
MOV P1，#0FFH
MOV A，P2
ORL A，#0FH
MOV P2，A
则既关闭了显示，又使OC门输出高阻，显示电路中基本没有电流，实际测量+5V电源电压提高到4.5V以上，整个电路功耗大为减少。
此显示程序还有改进的余地，可在关闭LED显示的语句CLR P2.x后面加上与显示延时一样的一段"关闭延时程序"，由于人眼的滞留效应，显示没有什么变化，但LED的功耗则会减少。
此系统中还有一耗能大户，即与P3.0相连的三级管T及其周围电路。在此系统中P3.0由程序输出40KHz的方波，再通过开关管T向超声波发射头输出超声波。但P3.0并不总是处于发射状态，只有在调用发射程序时，它才发射一束超声波。由于单片机在复位时P3.0是高电平，T处于饱和状态，可计算出T的集电极电流为：
ICS≈12V/1K=12mA
这是一较大的电流。如果在程序初始化时及每次发射之后将P3.0设置成低电平，即加上CLR P3.0语句，则由于T截止，就不会有这一电流。改进后实际测量+12V电源及+5V电源（因为+5V电源是+12V电源加上三端稳压集成电路7805后得到的）都接近其应有值。
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