低功耗可运用MEMS加快计(Accelerometer)传感器
来添加电池寿数。传感器变得越来越省电，所嵌入的各种功用也有助于削减全体体系能耗。举例来说，当用户不运用该设备时，动作感应唤醒功用让整个体系坚持休眠状况。不过还有许多其他的或许性，运用MEMS加快计来削减全体功耗。
从MEMS加快计传感器自身动身，其操作形式就应该具有灵活性。如图1所示，咱们知道传感器的分辨率以及输出数据速率，相关于另一方面的电流耗费，两者之间有必要有所折中——分辨率或数据速率越高，电流耗费就越大，反之亦然。所幸市面上的一些传感器只需在很少的微安环境下就能运转，在封闭电源或待机形式下也只会耗费几纳米安的电力。
图1：传感器参数影响了电池寿数
针对一些高要求的运用程序，传感器的运转形式能够敏捷替换，只在真实有需求时,才会进步分辨率和数据传输速率。有些传感器乃至能够主动转化形式。客户可自行配备活动状况下所需求的分辨率和数据传输速率，并自界说发动它的条件。这时传感器会进入停止状况，但仍会继续丈量数据，并以极低的数据传输速率和分辨率进行，等呈现设定条件(动作事情)才切换回到发动状况。
另一个不错的规划原则是运用低供电水平，由于较低的供电水平也意味着更低的电流耗费。这便是为什么关于低功率的运用，1.8V电源是首选。
在某些规划中，能够运用传感器的功率循环。传感器的电源只要在需求丈量时才会被激活，不然传感器就会处于封闭状况。咱们能够经过从微操控器的引脚上供给传感器的电源来完结。如图2所示。在运用这种技能时，需求正确的核算功耗预算，由于每个传感器的发动都需求对其进行配备和等候，直到输出被确认，并供给正确的数据。
图2：透过为操控微操控器针脚操控传感器电源供给
大多数MEMS加快计都是数字传感器，这代表它们能够将丈量的模拟信号转化成数字数据。由于有集成的模拟信号转化器，加上对信号失真的敏感度较低，物料清单项目得以削减，但这并不是仅有的长处。嵌入的中止生成器MEMS加快计能够在满意用户设定的参数条件发生时，发生触发信号，这便是用动作感应唤醒功用的办法。微操控器(MCU)配备传感器来发生一个唤醒触发器，并进入功耗极低的睡觉形式。当一个动作被检测到是，传感器会发生一个中止信号，MCU接到信号后会切换到一个适宜的操作形式，然后处理刚刚发生的状况。
数字传感器也能够接收有微操控器履行的运动处理有关的使命。MCU当然能够履行相同的作业，可是功率功率要低得多——MCU的耗电是一毫安核算，传感器则是微安。检测自由落体、单点、双击(用户动作相似鼠标点击)、人像/景象方向检测等，是经过传感器内部逻辑完结的。MCU不需求进行任何核算，只需求等候一个中止触发，而且只在它发生时对动作作出反应。
数字传感器常常集成可配备的过滤器，这些过滤器是用来丈量加快度数据的。可运用低通(low-pass)、高通(high-pass)乃至是犯混叠过滤器，用于MCU预处理数据，并添加卸载分流。。
嵌入传感器的数据缓冲器大多归于先进先出(FIFO)的类型，由于它能够让MCU削减读取数据的频率，因而下降当时电流耗费。这样微操控器就能够履行其他使命、延伸休眠时刻，一起也节省了与传感器串口通讯所需的时刻。
传感器与微操控器之间的串行通讯也会添加全体功耗。对超低功耗的运用来说，每处理一个微安倍，串行通讯都有或许发生严重影响。大多数MEMS加快计都是经过串行外设接口(SPI)和I2C接口进行通讯的。SPI接口在功耗方面功率更高，原因有三：一是通讯线路上没有会形成额定电流耗费的引线;二是支撑更高的数据率;三是串行协议的开支削减。
不管运用哪种接口，咱们仍是能够大幅削减串行通讯，办法是让运用程序运用数据预备中止(data ready interrupt)，而不进行传感器轮询(polling)，也便是继续请求新数据的可用性状况。当传感器完结数据丈量和转化后，数据预备中止主动生成，新的数据集将由MCU读取。当这个中止被激活时，MCU会立刻经过单一的读取动作，读取来自传感器的输出数据。
如前文所述，传感器输出的数据率较低，意味着当时的耗电量较低，因而，所谓的单数据转化机制能够是传感器与运用程序所需的数据完美匹配，如图三所示。运用这种机制，要么是由传感器引脚上的外部触发信号，要么是由运用串行指令从MCU建议的寄存器写入。这样取得的数据就会存储在传感器中。传感器还能够发动一个数据预备中止信号，告诉MCU数据转化现已完结，现在能够经过运用程序读取数据。有了这个功用，不管是低于1Hz，仍是任何预先界说规模以外的数据速率都能够完结。
图3：单一数据转化机制
本文评论了对低功耗运用适当重要的MEMS加快仪传感器功用，以及如何将之运用在体系规划上。意法半导体最新推出的LIS2DW12超低功耗3軸MEMS加快仪，能运用加快仪传感器为新式运用程序的规划带来灵活性，由于它电流耗费最低可达1Ua，加上多个运转模块、输出数据速率规模极广、丰厚的嵌入式、高温安稳度和各种强化功用，例如数位过滤器和先进先出缓冲器。咱们信任许多低功耗运用都能享用LIS2DW12的长处。这款传感器将为用户供给优势，尤其是在一下范畴：动作感应功用与用户界面、手持式配备智能节能功用、电器相关动作监测，还有无线传感器节点的碰击辨认登录(impact recognition logging)。
