只需MCU、LCD、32kHz晶振以及一个电阻器即可构成一部根本的倒计时定时器,并且只需一颗一般的扣式电池即可完成接连超越10年的作业时刻,如图1所示。例如,此类倒计时定时器可用于饭馆供给服务时刻确保,服务人员按下一个按钮即可发动倒计时定时器,微控制器开端主动倒计时,时刻长短可预先设定,倒计时进程则会显现在显现屏上。假如服务人员在计时完毕前没有向客人供给服务,那么显现器就会闪烁显现超时信息,提示未到达服务确保。有两大关键性规划可最小化功耗,并尽可能延伸电池运用寿数,一是仔细挑选电池,二是充分利用MCU的低功耗形式。
咱们之所以挑选CR2032扣子式锂电池,首要是因为它占地较小,能够支撑便携式运用,放电曲线较平,能够直接驱动LCD,无需补偿,并且漏电极低,能够完成更长的作业时刻。典型的CR2032额定容量约为200mA,作业时刻可继续数小时。为了完成接连作业10年的规划方针,均匀体系电流耗费不得超越2.28uA,电流耗费的核算方法为电池能量值除以运用的作业寿数,如下所示:
咱们挑选MCU是因为其待机电流极低,仅为0.8uA,并且还包含了晶体振荡器、集成LCD驱动器以及中止驱动唤醒定时器。3.5英寸数字LCD显现屏增加了1uA的额定体系电流耗费。整个作业期间的倒计时定时器的总待机电流耗费如下:
通常情况下,MCU作业在待机形式下,时钟晶体频率为32kHz的定时器触发1秒中止,使MCU回来作业主循环(Mainloop),主循环选用能够明显下降软件开支的直接BCD减法以完成软件倒计时寄存器的递减。咱们向软件倒计时寄存器增加十进制的99h,实际上减去的数为1。直接BCD减法不只有用,并且还可使倒计时直接显现在LCD上,而无需再进行耗费电流的二进制BCD减法运算。软件接下来在LCD上显现倒计时寄存器中的值。最终,倒计时寄存器中的值将与零相比较,以决议预编程的时刻段是否现已到期,假如到期那么将显现超时信息。主循环要求CPU与片上高速振荡器在250uA电流耗费下作业。不过,因为咱们在编写软件时现已将循环计数减至100以下,也就是说,在默许的1MHzCPU频率下适当于100us,因而在这样短的作业时刻内,主循环增加的电流耗费能够忽略不计,核算方法如下:
数字倒计时定时器的总电流耗费为待机与主循环电流耗费之和:
因为均匀电流耗费约到达1.8uA,这款倒计时定时器可轻易地完成电流耗费低于2.28uA的规划方针,然后能够接连作业10年以上。已然电池寿数可达10年,那么咱们在规划倒计时定时器时能够选用长效电池,然后简化了其结构,一起也下降了单位成本。因为很多MCU功能与引脚没有得到运用,因而咱们还可用其增加额定特性。施行计数器所需的固件适当小,只在MCU的8k字节闪存上占用不到250字节。