可穿戴式產(chǎn)品低功耗設(shè)計(jì)三種方案

您是否盼望能開發(fā)像手表、血氧計(jì)或血壓監(jiān)測(cè)儀這樣的可穿戴式設(shè)備？智能手表所需的小尺寸和高級(jí)功能給系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員帶來了兩個(gè)基本挑戰(zhàn)：您將如何在規(guī)定的封裝內(nèi)塞進(jìn)您需要的一切？您如何給設(shè)備供電？

這里有三種解決方案，能在可穿戴式電子產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)超低功耗運(yùn)行：

1.盡可能在待機(jī)模式下運(yùn)行

實(shí)現(xiàn)較長電池壽命的關(guān)鍵是：通過減少?zèng)]必要的系統(tǒng)活動(dòng)讓運(yùn)行時(shí)的電流消耗最低。這意味著除關(guān)閉某些功能外，還要在微控制器的睡眠或待機(jī)模式以及電源的省電模式下運(yùn)行。例如，當(dāng)用戶不看他（或她）的手表時(shí)，關(guān)掉手表的顯示屏?；虍?dāng)SimpleLink? Bluetooth?低能耗CC2541無線微控制器（MCU）能只通過睡眠定時(shí)器而非定時(shí)器1運(yùn)行時(shí)，電源電流從大約90μA降低到僅為0.6μA —— 省電率超過99％！此外，任何后臺(tái)任務(wù)在代碼內(nèi)必須是由中斷驅(qū)動(dòng)的。這樣，微控制器就能盡量一直在睡眠模式下運(yùn)行，只有當(dāng)中斷命令它時(shí)才喚醒。

2.使待機(jī)模式下的電流消耗最低

一種關(guān)鍵的技術(shù)驅(qū)動(dòng)因素是在這些待機(jī)模式下減少汲取的電流。例如，采用EnergyTrace++?技術(shù)的MSP430F59xx（FRAM）微控制器在待機(jī)模式下僅消耗450nA的電流，這得歸功于其極低泄漏的FRAM存儲(chǔ)器。如果您用TPS82740A為該微控制器供電，那么當(dāng)您供電時(shí)即便該微控制器略有漏電，從單節(jié)鋰離子電池汲取的電流大約也只有750nA。在這種情況下，360nA的靜態(tài)電流（IQ）與DCS-Control拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)這兩大優(yōu)勢(shì)珠聯(lián)璧合，當(dāng)然能實(shí)現(xiàn)這樣低的待機(jī)功耗。如果您的電流消耗真有那么低，您必定需要負(fù)載開關(guān)來斷開已關(guān)掉的子系統(tǒng)（根據(jù)其電源電壓），以免它們從系統(tǒng)泄漏電流。

3.進(jìn)行集成以節(jié)省寶貴的印刷電路板（PCB）空間

由于您已將功耗降到了一個(gè)合理的水平，因此電池就不需要每天充電了。第二道難題是空間問題 —— 您打算把一切器件（微控制器、傳感器、電源、電池等）放置到哪里？對(duì)于該挑戰(zhàn)，集成法可幫您大忙。TPS82740A是MicroSIP器件，它集成了所有必需的無源組件以及一個(gè)負(fù)載開關(guān)！這比具有相同超低功耗性能（已優(yōu)化）的分立式TPS62740型實(shí)施方案小75％以上。此外，MSP430F59xx還集成了多種功能，如溫度傳感器功能、差分輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器功能、8選1多路復(fù)用器LCD顯示器驅(qū)動(dòng)器功能和256位加密功能。只需添加一塊電池和一些其它的系統(tǒng)專用傳感器，您基本上就大功告成了！

在待機(jī)模式下運(yùn)行、使待機(jī)模式下的電流消耗最低、進(jìn)行集成以節(jié)省電路板空間 —— 這三種方法可讓您的下一個(gè)可穿戴式設(shè)計(jì)大獲成功。另外還有哪些方法能在可穿戴式設(shè)計(jì)中省電？