機械專業外文文獻翻譯-外文翻譯--PIC單片機在手機遠程控制器中的低功耗設計

《機械專業外文文獻翻譯-外文翻譯--PIC單片機在手機遠程控制器中的低功耗設計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《機械專業外文文獻翻譯-外文翻譯--PIC單片機在手機遠程控制器中的低功耗設計（11頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

of to IC of 20th 0's, of to a in a of a in in a of as in in in of it is of a to To in be up of he of a a to at in V μA of be or to to is a 23V CU of 5μA; 5V to a in of If C / O to to of As , / O be in be 1 to / O is to In is to be a CU . in a of If it no be In is to of in C be in 40 ~ , of a of on of a as or to so in of or he of to is as ① to s In of is ② of CU C, as In C to is in of to a to in be ③ 1, at of in of At 2 1 to so it is to of ④ s. In to s. is to in be at of a a If it is 平 or on 2 to a s, kΩ or Rs be in a s to 2 be to C2 5 ~ 33 of as a to at At s is to of to In 2 1 in to to 2 of of is IC RF be on to as . 2.2 * to as is in to PU b0 an to on to V, * in PU B6 an to PU to a so of to to by RQ to by PU to of * as an in at to in to a B5 PU to a by is to of to or a to (1) in in a of . ① In on a , it is of at it is to it at of is on no In of 20V. ② of of of a in to ③ in in a in of of PU (2) . as by to (3) CU s is a a in CU as . ① CU D3 of of a RQ to , W, RD 0 ~ D3 ② to to 3 in ① if of is on of to if to on is on ② to at a to is on is in a to or is a 機 遠程控制器中的低功耗設計 摘要：結 合電話遠程控制器的低功耗設計，探討 片機低功耗的設計方法，并給出設計電路原理圖。 關鍵詞： 片機 低功耗設計 電話遠程控制器 待機 引言 20 世紀 90 年代以來，隨著集成電路特征線寬的持續縮小以及芯片密度和工作頻率的相應增加，降低功耗已經成為亞微米和深亞微米超大規模集成電路設計中的一個主要考慮因素。功耗的增加會帶來一系列問題，例如電路參數漂移、可靠性下降、芯片封裝成本增加等。因此，系統的功耗在整個系統設計中，尤其是在采用電池供電的系統中顯得十分重要。 司 列 的單片機為設計高性能、低功耗的單片機系統提供了很好的解決方案。下面從低功耗設計方法及具體例子來介紹 片機低功耗應用。 1 低功耗設計方法 為使系統工作在低功耗狀態，必須正確設置單片機的配置及工作方式。下面結合最常用的單片機介紹低功耗系統的設計方法。 本設計方法 有許多技術可以降低系統的功耗，最常用的是 式。程序執行一條 令，便進入了休眠（ 式。要 式下，晶振停止振蕩，而此時單片機在 3V 電源條件下，只有 1μA 的電流。系統 工作時，單片機可以采用看門狗或外部事件周期性地喚醒單片機，利用電子開關為系統提供電源，以減少系統待機功耗，延長電池使用時間。 單片機的工作頻率和功耗的關系也很大，頻率越高，功耗越大。在采用 32振、 3V 工作電壓時， 系列單片機的典型工作電流只有 15μA；而采用 4振、5V 工作電壓時，單片機的典型工作電流達到幾 許多低功耗的場合，采用低速晶振實現低功耗非常有效。如果單片機采用 蕩，還可以通過 I/O 口的操作改變振蕩電阻，從而改變單片機工作頻率，達到節能的目的。如圖 1 所示， 1 個 I/O 引腳可以在等待狀態下將并聯電阻 掉，降低單片機工作頻率。當單片機需要工作時，可將 I/O 引腳設置為輸出并輸出高電平，從而提高振蕩頻率。 蕩電路設計 在單片機系統設計中，振蕩電路的設計是十分重要的一個環節。 列單片機的典型振蕩電路如圖 2 所示。 一般情況下，設計人員按照廠家給出的參數表進行選擇。如果系統能夠正常工作，也就不再進行改進了。其實，這是不合適的。因為 單片機根據型號和版本的不同，工作電壓在直流 范圍內，汽車級溫度可以在 范圍內，而參數表中只給出了有限的幾種情況，實際環境參數會對振蕩電路的性能產生很大的影響。如高溫、低電壓可減小振蕩環路增益，而從降低振蕩頻率或者難以啟動；低溫、高電壓可以使環路增益變大，從而使晶振過驅動，產生損壞的潛在危險或者振蕩電路工作的高次諧波頻率上升，加大系統功耗。因此，如何正確設計系統的振蕩電路十分必要。對于 列單片機，一般的設計步驟如下： ① 選擇晶振。根據系統需要的振蕩頻率進行晶振的選擇。此外，晶振的工作溫度和頻率穩定度也是十分重要的指標。 ② 選擇振蕩器類型。 列單片機有 振蕩模式。除 式外，振蕩模式的選擇實際上就是環路增益的選擇。低增益對應低振蕩頻率，高增益對應高振蕩頻率。一般根據實際需要的工作頻率可參考數據手冊來選擇。 ③ 選擇 想的情況是，保證系統在高溫和最低工作電壓下能夠正常工作，使得電容在數據手冊推薦的范圍內最小。同時選擇 一些以加大相移，使其有利于振蕩電路的上電啟動。 ④ 選擇 以上參數都已經選定后需要決定 大小。簡單的辦法是讓系統工作在最低溫度和最 大電壓情況下，此時得到的應該是時鐘電路最大輸出幅度。用示波器觀察引腳輸出波形（注意，示波器的探頭將給電路引入一個電容，一般為幾 如果發現正弦波的峰（接收 ）和谷（接收 ）被削平或壓扁，說明驅動過載，需要在 2 間加入 1 個電阻 般 1右或小于 1宜過大，過大將使得輸入和輸出產生隔離，從而產生較大的噪聲。當發現需要一個較大的 能消除過驅動時，可以增加負載電容 補償。 般選擇在 15～ 33間。 系統振蕩電路的設計對系統的穩定性、功耗等影響很 大。一般情況下，系統從 態下喚醒時，振蕩電路最難啟動（尤其系統工作在高溫、低壓、低頻的情況下）。此時，電阻利于振蕩電路的啟動，因為廉價的碳膜電阻容易產生白噪聲，從而幫助電路起振。此外，選擇 大于 增大相移，也有利于電路起振。 2 具體應用例子 統組成及框圖 系統主要由 片機、雙音頻解碼拔號電路、語音集成電路、接口電路、 源控制電路、射頻發射電路和 成，可完成對家用電器的控制和對報警求援語音信息的自動傳送，如圖 3 所示。 制器工作方式 *當與控制器相串聞的電話機（以下稱為本地機）處于摘機時，電話線輸入電壓發生變化，引起 2 腳輸出電平變化，輸入到 口產生中斷信號，喚醒 制器進入工作狀態。通過本地機的拔號盤對控制器的各種功能進行控制。如控制電視、音響、照明燈等電器電源的開關。 *當控制器接收到振鈴信號時， 4 腳輸出電平變化，輸入 口產生中斷信號，喚醒 入工作狀態，并對振鈴信號進行計數；達到設定鈴聲數后，使控制器進入電話接收狀態，開始接收遠程傳輸 號，經 調得到的信號通過 數據存入寄存器，經 行，對控制器的各種功能進行控制。 *當控制器作為報警器，并處于警備狀態時，報警探頭時刻檢測防范區域的情況；當探頭向控制器發出警情信息，輸入 斷產生信號，控制器進入工作狀態，從 換為 號，自動撥號，以語音形式將信息傳送給用戶或直接報警。 用電路 （ 1）電話接口電路 電話機與控制器采用控制器在前，電話機在后的串聯方式，可實現電話機對控制器各 種功能的控制。接口電路由過壓保護電路、極性轉換電路和中斷請求電路組成，如圖 4 所示。 ① 過壓保護電路。在電話線回路上加入了一個壓敏電阻 R，它的作用是當它兩端的電壓大于其工作電壓時呈短路狀態，從而保護后級電路免受高壓危害。當加到它的兩端的電壓小于其工作電壓，壓敏電阻呈開路狀態，對后級電路的工作沒有任何影響。在本設計中，壓敏電阻的工作電壓為 220V。 ② 極性轉換電路。由于在電話線上傳輸的是交流信號，為了使信號的極性固定，在電路中加入電橋，進行全波整流。 ③ 中斷請求電路。為延長電池工作時間， 待機時處于 休眠的省電狀態，在實現遠程電話機和本地機對控制器功能控制時，由中斷請求電路將 醒。 （ 2）語音電路 語音電路如圖 5 所示。它以 音芯片為核心，主要是存儲報警語音，輸出經功率放大后傳送到電話線上。 （ 3） 片機的接口電路 司的 發器，具有功能強、功耗低、工作穩定、可靠等性高優點，因此在 號調制的場合得到了廣泛的應用。 片機的接口電路如圖6 所示。 ① 根數 據線， 解調得的信號存入片內寄存器中，并通過 單片機發出中斷信號。單片機相應中斷請求后，在 R、 W、 控制下，通過 出解調出的數據。 ② 號放大電路。當微處理器將要發送的 據寫入 應的寄存器時， 腳發出 號，信號經過放大電路放大后，送往變壓器進行電壓變化。 3 程序設計 程序在運行時： ① 為電器控制器，若是遠程電話機對控制器進行操作，是根據電話的振鈴聲數來判斷；若本地電話 機對控制器進行操作，是根據本地電話機的摘機情況來判斷。 ② 為報警器，報警探頭隨時檢測到警情并發出信號給控制器，而控制器則是根據用戶的設置情況，是處于警備與否來判斷是否拔出報警電話。圖 7 是程序流程圖。下面主要介紹初始化程序、置子程序和 號發送以及接收子程序