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发布时间:2022-01-11 阅读量:1598 来源: 我爱方案网 作者: 我爱方案网整理
无线传感器节点(WSN)在促进物联网(IoT)发展方面发挥着关键作用。WSN的优点在于,它的功耗极低,尺寸极小,安装简便。对很多物联网的应用而言,譬如安装在室外的应用,WSN可使用太阳能供电。当室内有光,系统就由太阳光供电,同时为微小纽扣电池或超级电容器充电,以在没有光的情况下为系统供电。

情况有可能是,初始计算出的设计功率的太高,能量收集PMIC无法支持。如果是这样,你就需要优化固件。这里有几个有效方法来执行此操作:
执行优化MCU的启动代码:当MCU正在启动,你不需要使用如24MHz晶产时钟的高频外部时钟,以操作BLE。首先,关掉此时钟,以便节约能源。其次,时钟晶体可以利用这些时间稳定下来,而其亦是启动的其中一个部件。这些时钟渐渐稳定下来,MCU可以再次调至低耗模式,内部低频时钟可以在时钟预备好的时候唤醒设备。简言之,启动代码的执行时间可以很长,并且固件设计人员需要尽量减少启动电流消耗。
a.降低主CPU运行频率
b.在进入低功率模式前,控制驱动模式,以防止MCU引脚泄漏电流。
c.关闭调试接口。
这些步骤有助降低平均电流消耗。
有了功耗优化的固件,是时候基于PMIC设计硬件。图6显示了一个简单以能量收集基础的PMIC设计。
PMIC储存太阳能到存储设备VSTORE1(VST1),此例中为一个300-μF的陶瓷电容器。当VST1达到VOUTHV,能量就可以传输到MCU。但这个简单的能量收集设计不能全日运作,原因是没有备份电容器。让来看看,备份电容器如何加配到PMIC设备,和电容器能够如何支持MCU。
运行WSN所需的能量首先存储在VST1,剩余的能量用于VST2充电。存储在VST2的能量可于没有光线照射的情况下持续提供予WSN。此外,还可以连接一个额外的纽扣电池到PMIC,以增加可靠性。
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在任何数字电子系统中,时钟信号都扮演着“心脏起搏器”的角色。
RTC晶振与普通32.768kHz晶振的PCB设计要点基本一致,其核心均在于通过优化布线以降低杂散电容、确保频率精度,并依托合理的布局规划最大限度屏蔽来自板上其他信号源的电磁干扰。
按晶振的功能和实现技术的不同,分为温度补偿晶振(TCXO)、压控晶振(VCXO)、恒温晶振(OCXO)。
为了在性能与功耗之间取得最佳平衡,需要根据具体应用场景,对基准时钟进行相应的分频、倍频或转换处理,从而为各模块提供适宜的时钟信号。此时,分频技术就成为连接晶振基准频率与系统需求的关键,通过数字电路将晶振原始频率按固定比例降低,输出符合要求的低频时钟信号。
RTC芯片是一种专门用于精准计时、掉电续时的专用集成电路,其核心功能是提供精准、稳定的时间信息(包括秒、分、时、日、月、周、年),并能在主电源断电后依靠备用电池继续保持计时,从而确保时间持续不间断。