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電子發(fā)燒友網(wǎng)>電子資料下載>傳感與控制>智能手表低功耗的設(shè)計與實現(xiàn)

智能手表低功耗的設(shè)計與實現(xiàn)

2017-10-17 | rar | 0.1 MB | 次下載 | 免費

資料介紹

  延長電池使用壽命是智能手表的首要開發(fā)考量。為達成此一目標,設(shè)計人員須選用在工作/動態(tài)模式下功耗較低,且能同時維持高性能運作的微控制器MCU),并導(dǎo)入快速喚醒功能,以便讓MCU盡可能處于休眠或閑置模式,進一步降低系統(tǒng)總體功耗。

  所謂的智能手表該如何定義呢?基本上,智能手表是設(shè)計成手表外型、可戴式的運算裝置,當和智慧型手機無線連結(jié)時,可提供更多的智慧型功能。一般常見的功能包括了日歷通知、電子郵件或簡訊提示。若是同時還內(nèi)建感應(yīng)器,如加速度計或溫度感測器等,智能手表就能夠幫助記錄與監(jiān)控使用者的運動進度、表現(xiàn)和心跳率等。有些手表還能控制音樂、讀取簡訊,甚至能透過使用者手機的藍牙低功耗(Low Energy, LE)連結(jié),直接透過手表接聽電話。

  那么,對智能手表的開發(fā)人員而言,什么是關(guān)鍵的設(shè)計考量?在產(chǎn)品設(shè)計過程中,很容易會不自覺地想加進更多、更強大的功能。不過性能強大的手表應(yīng)用程式,通常得搭配相對強大的處理器,而強大的處理器卻往往很耗電,導(dǎo)致具有加分效果的性能提升,就這樣被功耗抵銷掉。畢竟,就算其功能再強大,誰會愿意買一個每隔幾個小時就要充電一次的智能手表?

  為了要延長電池的使用時間,最好的辦法就是在考慮系統(tǒng)的心臟,也就是中央微控制器(MCU)時,選擇在工作/動態(tài)模式下功耗較低的元件。

  工作/動態(tài)模式下維持低功耗

  當然,設(shè)計人員希望能在不犧牲性能的前提下具有最低功耗的工作模式,然而如果只是一味降低在工作/動態(tài)模式下的功耗,也會因此降低了微控制器的運算速度,導(dǎo)致微控制器將花費更多時間處于工作模式,才能把任務(wù)執(zhí)行完成并進入功耗更低的睡眠模式,最終反而會增加系統(tǒng)的平均功耗。另外大家都知道,系統(tǒng)的操作電壓越低,越能延長電池的壽命。有些微控制器宣稱工作電壓可低至1.8伏特(V),但實際上,當其工作電壓在1.8V時,不僅運算速度降低,同時某些周邊功能可能無法正常運作,這些都不是真的能幫助系統(tǒng)降低功耗的技術(shù)。

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