在工业环境中，往往有很多场合需要使用移动设备或者是现场无条件使用交流电。因此，电池成为了此类设备的标准配置。在不扩大电池容量的前提条件下，尽可能得延长设备使用电池时的工作时间，就成为了一种突出的市场需求。低功耗技术也就成为了广大电气工程师所热衷研究的一个焦点技术。目前,在嵌入式领域，已经有不少较为成熟的低功耗解决方案。其中以MSP430系列单片机为核心的一套低功耗方案是业界较为主流的、成熟的方案。
1MSP430低功耗性能分析
MSP430系列单片机是某公司设计生产的，一种具有超低功耗特性的单片机。目前其MSP4301XX、2XX、4XX已经被广泛使用。与现在市场上通用的一些单片机相比,MSP430的低功耗特性相当显著。其超低功耗的特性，得益于两方面:
1）    超低功耗的硬件结构设计。这点可以从MSP430系列单片机的性能参数指标上看出：
①O.luARAM保持电流；
②0.8uA实时时钟模式；
③250uA/lMPISactive；
④1.8-3.6V工作电压；
⑤＜6us时钟启动；
⑥＜50nA端口漏电。
2）    灵活、可供选择的多种工作模式。MSP430总共有6种工作模式:活动模式（AM）、低功耗模式0(LPM0)、低功耗模式1(LPM1)、低功耗模式2(LPM2)、低功耗模式3(LPM3)、低功耗模式4(LPM4)。合理运用这些工作模式,可以解决运行速度、数据流量与低功耗设计的冲突,能将各个模块的电流消耗降至最低状态，能够限制活动状态至最低要求。
2低功耗称重系统组成
本课题的研究主要是基于MSP417+ADS1230组成的称重系统。如图1所示，该小型称重系统是以MSP417为核心；A/D转换部分由某公司的ADS1230及外围放大电路组成，可带载4个350欧姆的称重传感器;显示部分由一块LCD显示屏和背光电路组成；另外还有键盘扫描和RS232通信电路。
在本系统中,MSP417工作在4MHz频率上。

图1称重系统组成7F意图

ADS1230通过时钟线(SCLK)、数据线(DOUT)与CPU相连。ADS1230每秒将转换产生80个有效数据，其精度为20位。CPU通过査询方式获取来自ADS1230的重量数据。LCD显示屏连接至MSP417内置的显示驱动模块，上键盘部分则由CPU的GPIO引脚来完成行列扫描。
整个系统中A/D转换和LCD显示电路是5V供电的，其余部分都是工作在3.3V。电路分析可知，带载4个350欧姆传感器，耗电量为60mA；显示部分在背光点亮时，耗电量为30mA,MSP417在4MHz频率下全速运行耗电量为3mA,通信芯片及其余电路耗电量约为3mA,整个系统的耗电量约为96mA。要降低系统功耗,可从三个方面入手：
①传感器耗电，它占了整个系统耗电量的大半,是降低功耗的重点；
②显示耗电；
③MSP430芯片耗电。

3低功耗在称重控制仪上的实现
在上面提到的三种降低功耗的途径中，后两种比较容易实现。要降低显示功耗，可在仪表设定中增加显示背光点亮时间，自由选择合适的背光点亮时间。要降低MSP417芯片功耗，可降低芯片的工作频率。
对于仪表传感器的节电实现，可以基于这样的思路:如图2所示，通过设定检测时间，定期检测仪表是否处于工作状态。当仪表工作时,MSP417处于活动模式(AM),其余时候仪表休眠,MSP417处于低功耗模式3(LPM3)O由MSP430的特性可知，当处于LPM3模式下，CPU、MCLK和SMCLK都停止工作,所有的内部总线也停止活动，只有ACLK保持活动。直至有任一中断请求或者复位发生。一旦仪表休眠,则关闭LCD背光、切断传感器的激励电压。此时保持CPU内核中10ms定时器工作，使其每隔50ms检测有无按键中断，有无重量数据变化。当检测到有按键中断发生或者有来自于ADS1230的重量数据变化时,CPU从LPM3模式转回AM模式。

图2降低系统功耗流程示意图
本设计已实际运用于某测量技术有限公司的一款仪表(IND212)中。当仪表开启节能模式，整体消耗的平均电流为16mA。使用10AH的铅酸蓄电池，可连续使用500小时以上。经过用户大量现场使用后反映其性能稳定，续航能力强。这种基于MSP430系统上实现的低功耗技术是一种有效的节能技术。

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