MCU待機(jī)如何實(shí)現(xiàn)零功耗?

一般MCU的待機(jī)功耗完全取決于其本身設(shè)計(jì)功耗，一般都是uA級(jí)，對(duì)于絕大多數(shù)的應(yīng)用足夠了，但對(duì)于一些特殊需要的場合要求待機(jī)功耗接近于零，目前只有極少數(shù)MCU能做到nA級(jí)的睡眠待機(jī)電流，但成本極高，這對(duì)于成本吃緊的項(xiàng)目來說是一大挑戰(zhàn)。那有沒有一種既簡單低價(jià)成本又能實(shí)現(xiàn)零功耗的方法呢？當(dāng)然有啦，要不然你就不會(huì)看到這篇文章了。

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MCU睡眠功耗uA級(jí)

首先，直接上原理圖，看著很簡單，你沒看錯(cuò)就是這么簡單。其中Q1 和Q2控制MCU供電，MCU需要用2個(gè)IO口來控制，其中一個(gè)IO1口用來檢測按鍵，用于喚醒，同時(shí)也是功能按鍵，其通過D1和D2與外圍電路隔離不受外圍電路影響；另一個(gè)IO2口用來喚醒開機(jī)后輸出高電平控制Q2導(dǎo)通來產(chǎn)生類似自鎖的效果；R5位按鍵上拉電阻，MCU有上拉的可以去掉，Q1和Q2也可以用場效應(yīng)管替代，注意極性。

　　硬件電路圖

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具體實(shí)現(xiàn)過程如下。首先通電時(shí)Q1、Q2都截止，MCU斷電，此時(shí)沒有按按鍵，那整個(gè)電路不消耗任何電流；當(dāng)有按鍵按下后，Q1基極拉低導(dǎo)通，MCU上電后單片機(jī)啟動(dòng)，然后軟件控制IO2口輸出高電平進(jìn)而控制Q2導(dǎo)通，Q1基極保持低電平維持導(dǎo)通，相當(dāng)于形成自鎖，此過程一般mS級(jí)足夠完成（特殊啟動(dòng)的除外）只要按鍵時(shí)間大于MCU啟動(dòng)時(shí)間即可，自鎖形成后同時(shí)也就可以進(jìn)行按鍵功能判斷操作了；因?yàn)橛蠨1和D2的隔離，之后按鍵的正常功能操作就不受影響了；如果需要關(guān)機(jī)，軟件執(zhí)行按鍵操作后控制IO2口輸出低電平使Q2截止，然后Q1也截止，MCU斷電進(jìn)入零功耗狀態(tài)。

關(guān)鍵零件作用：Q1作為MCU供電開關(guān)；Q2主要與Q2組合形成自鎖電路，D1防止自鎖形成后IO1口被強(qiáng)拉到低電平，按鍵就會(huì)失去作用；D2主要是用來防止MCU斷電后，5V電壓通過Q1 的BE節(jié) R2 D1流到MCU內(nèi)部造成功耗甚至是工作。

通常我們會(huì)覺得要低功耗就必須要低功耗的單片機(jī)，有時(shí)候真的需要轉(zhuǎn)個(gè)思路去解決問題，使用這個(gè)電路后普通的單片機(jī)也一樣可以做到零功耗，電路雖然不算完美，但對(duì)于一些低成本低功耗要求的場合還是挺實(shí)用的，大家覺得怎么樣，歡迎評(píng)論區(qū)一起討論吧。
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