PIC单片机低功耗的实现
基于单片机PIC16F877控制的路灯节能控制器设计
基于单片机PIC16F877控制的路灯节能控制器设计路灯在城市道路和居民区的照明中起着至关重要的作用，然而传统的路灯系统通常采用定时开关控制方式，这种方式存在能源浪费的问题。
为了解决这一问题，我们可以采用基于单片机PIC16F877控制的路灯节能控制器设计。
本文将介绍这一控制器的设计原理、硬件和软件实现以及性能特点。
一、设计原理基于单片机PIC16F877控制的路灯节能控制器的设计原理是利用单片机的智能控制功能，通过光敏电阻感应周围环境的亮度，实现根据实际光照情况自动调节路灯亮度的功能。
通过降低路灯亮度，在保证路灯照明效果的前提下，可以有效节约能源消耗，延长路灯的使用寿命，降低维护成本，同时也能减少光污染，对环境保护具有积极的作用。
二、硬件设计1.光敏电阻模块光敏电阻是一种能够根据光照强度改变电阻值的元件，通常用于光敏控制电路中。
在本设计中，光敏电阻模块通过感应周围环境的光照强度，并将其转换为电信号输入到单片机的模拟输入引脚，作为亮度感应的输入信号。
2.功率调节模块功率调节模块采用可调电阻和三极管等元件组成，通过单片机的数字输出引脚控制功率调节元件的通断，实现对路灯亮度的调节。
3.继电器模块继电器模块通过单片机的数字输出引脚控制继电器的通断，实现对路灯的开关控制。
4.显示模块显示模块采用液晶显示屏，用于显示路灯当前的亮度和工作状态。
电源模块提供所需的电压和电流，保证整个控制器的正常工作。
1.初始化设置在软件设计中，首先需要进行单片机的初始化设置，包括模拟输入引脚、数字输出引脚和定时器等模块的设置，以及串行通信接口的初始化设置。
2.光照感应通过模拟输入引脚获取光敏电阻模块传感到的光照强度信号，并进行相应的信号处理，得到当前的亮度值。
3.亮度控制根据当前的亮度值，通过数字输出引脚控制功率调节模块，实现对路灯亮度的调节。
当光照强度较强时，降低路灯亮度；当光照强度较弱时，提高路灯亮度。
4.开关控制5.显示控制通过串行通信接口将当前的亮度值和工作状态发送到液晶显示屏上进行显示。
PIC单片机：一步一步学习如何实现低功耗设计(上)
PIC单片机：一步一步学习如何实现低功耗设计（上）学习PIC单片机低功耗之前，先简单过一下低功耗的一些基础知识和思想。
功率（瓦特）= U（伏特）I（安培）能量（焦耳）= U（伏特）I（安培）t（秒）电量（库伦）= I（安培）t（秒）功耗可以分为动态（活动）功耗和静态（睡眠）功耗。
平均功耗=（动态功耗x动态时间+静态功耗x静态时间）/（动态时间+静态时间）由此得出一些结论，降低平均功耗，可以从下面几个方面入手降低动态（运行）功耗；降低动态（运行）时间；降低静态（休眠）功耗；增加静态（休眠）时间。
简单了解这么多，在最后还有一些我自己的积累的经验分享。
下面先进入正式的PIC单片机低功耗学习。
PIC16F184xx有3种省电模式：打盹，空闲，休眠。
功耗：打盹>空闲>休眠。
打盹模式通过减少CPU操作和存储器访问来节能，外设和系统时钟都保持运行。
通过DOZEN=1来进入打盹模式，通过DOZE[2:0]寄存器确定N个周期执行一个指令。
空闲模式空闲模式和打盹不同之处在于，CPU和存储器均关闭。
通过IDLEN=1，再执行SLEEP指令进入空闲模式。
此处回顾一下第一篇时钟的内容，当执行SLEEP指令，就不再有系统时钟了，CPU停止工作；而打盹模式没有执行SLEEP指令，所以有系统时钟，CPU可以理解为处于低速模式。
休眠模式CPU和大部分外设被关闭，是最省电的模式。
通过IDLEN=0,然后执行SLEEP指令进入休眠模式。
实战在MCC中找了找，没有找到低功耗相关的配置选项卡，看来只能在程序中操作。
在之前IO的程序中进行，时钟LFINTOSC，512分频，RA2S 输出。
程序如下。
现象为LED闪烁两次，保持熄灭，说明进入睡眠模式。
SLEEP();指令也可用asm("sleep")；。
接下来测睡眠时的功耗。
需要评估板做一些改动，首先割开J100，这是给MCU供电的线路。
如图篮筐位置然后为MCU供电，并将电流表串入电路中。
PIC单片机低功耗设计
PIC单片机低功耗设计吴清荣;丁跃军【摘要】本文主要从实际应用出发,针对单片机内部模块选择、工作条件和振荡方式的选择、I/O管脚处理、Timerl异步时钟方式的使用、休眠模式的应用等几个方面的问题进行了讨论,阐述了PIC单片机在低功耗应用系统中,硬件设计和软件方案所采取的具体措施.【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2011(033)005【总页数】3页(P140-142)【关键词】PIC单片机;低功耗;睡眠状态;振荡方式;硬件设计【作者】吴清荣;丁跃军【作者单位】河南工业技师学院,郑州,450007;河南工业技师学院,郑州,450007【正文语种】中文【中图分类】TP3110 引言目前，电子产品的日趋小型化和智能化，对单片机的低功耗应用提出了更高的要求，尤其是便携式产品、野外检测仪器仪表、海河航标灯和玩具产品，对低功耗的要求更为突出。
设计一个性能良好的低功耗产品，需要从硬件设计、软件设计等多方面综合考虑，是一项较为复杂的系统工作，本文阐述了低功耗设计的几种具体措施。
1 系统设计方面1.1 选择合适的模块PIC系列单片机虽然功耗都很低，但不同的模块电能消耗仍然不同,既便是在同一个系列里，选择的芯片型号不同，它们的电能消耗量也不同! 选型时，要注意资料中详细的参数说明，一般型号后缀为LC的芯片能耗比后缀为C的能耗要小，目前，Microahip公司最新推出了18个引脚的低功耗芯片，如PIC18F1220、PIC18F1320和nW级的芯片如PIC16F627A等，可以根据产品的实际需求，合理地来选择芯片的型号。
1.2 选择合适的工作条件一般单片机睡眠模式下运行要比正常模式下运行耗电小得多，所以如果其它条件允许，应尽量让芯片处于睡眠状态；单片机在低电压下工作时比较省电，在选用单片机时尽可能选择较低的工作电压；另外，单片机MCU的电流和振荡频率成正比，所以，在速度允许的情况下，应尽可能选择振荡频率比较低的芯片。
单片机系统的低功耗设计策略
优化算法和软件
采用低功耗算法和 优化软件，降低系 统运行时的功耗。
加强散热设计
采用合理的散热设 计，防止过热导致 的功耗增加。
低功耗设计挑战与展望
面临的挑战
技术限制：低功耗设计需要采用更先进的芯片制造技术和设计方法，可能受到技术 限制。
系统复杂性：低功耗设计需要对系统进行全面的优化，系统复杂性较高。
低功耗设计挑战与展望
• 测试和验证：低功耗设计的测试和验证需 要采用特殊的工具和方法，增加了测试和 验证的难度。
低功耗设计挑战与展望
01
未来展望
02
发展新的低功耗器件和架构：随着技术的不断发展，未来将开发出更 加高效的低功耗器件和架构。
03
完善低功耗设计方法学：未来将进一步完善低功耗设计方法学，提供 更加全面的低功耗设计解决方案。
单片机系统的低功耗设计策 略
汇报人： 2023-12-15
目录
• 单片机系统低功耗设计概述 • 硬件低功耗设计策略 • 软件低功耗设计策略 • 综合低功耗设计策略 • 低功耗设计实践案例分析 • 总结与展望
01
单片机系统低功耗设计概述
低功耗设计的重要性
01
02
03
延长系统工作时间
低功耗设计可以显著降低 单片机系统的功耗，从而 延长系统的连续工作时间 。
低功耗模式切换策略
空闲模式
关闭不使用的模块和接口，降低 系统的功耗；设置系统时钟频率 和电压，以适应系统的需求。
工作模式
根据系统需求，开启相应的模块 和接口，保证系统的正常运行； 合理分配系统资源，避免资源的 浪费。
动态功耗管理策略
动态电压调整
根据系统负载的变化，动态调整系统的电压，以降低 系统的功耗。
基于PIC单片机的低功耗无磁IC卡水表设计
智能家居低压电器(2008 10)现代建筑电气篇武 斌(1966!),男,副教授,研究方向为测控系统、嵌入式系统。
基于PI C 单片机的低功耗无磁I C 卡水表设计*武 斌, 忻龙彪(河北建筑工程学院,河北张家口 075024)摘 要:I C 卡水表用于对流经管道的水量进行精确计量,具有智能数字显示功能,可实现对用水的预付费管理。
重点介绍了低功耗IC 卡水表的设计方法。
该水表选用P IC 微处理器、PCF 8563时钟/日历芯片、E 2PROM 及其他微功耗器件和电路来实现水量的计量和控制,具有可靠性高和功耗低的特点。
关键词:I C 卡水表;P I C 单片机;低功耗;无磁计量;智能水表;流量传感器中图分类号:TU 991.63 文献标识码:B 文章编号:1001 5531(2008)10 0011 03D esign of Non m agnetic IC Card W aterM eter w ith Lo w Po w erConsu m ption Based on PIC M icrocontrollerW U B in , X I N LongB iao(H ebe i Institute ofA rch itecture C i v ilEng ineeri n g ,Zhangjiakou 075024,China)Ab stract :T he IC card w ater m e ter wh i ch can rea li ze i ntelli g ent and d i g ita l d i sp l ay is used to m easure the wa ter current i n p i pe and m anage prepaying of wa ter .A desi gn o f I C w ater m eter w it h very l ow po w er consu mption was i ntroduced .Th is desi gn adop ted the advanced P IC m icroprocessor ,PCF 8563c l ock ca l endar ch i p and E 2PROM,other little consu m pti on co m ponents and c ircuits to rea lize the m easure m ent and contro l o fw ater vo l ume ,it had h i gh reliab ility and very l ow pow er consu mp tion .K ey w ords :IC card water m e ter ;PI C m icrocontro ller ;lo w power con su m ption ;nonmagnet i c m eas ure m en t ;i n te lli gen t water m eter ;flux senor忻龙彪(1964!),男,副教授,从事建筑智能化方面的研究工作。
PIC单片机节能模式
写入时会将 RCON 中的选定位清零，读取时获得的值未定义 写入时会将 RCON 中的选定位置 1，读取时获得的值未定义 写入时会将 RCON 中的选定位取反，读取时获得的值未定义
10
节能模式
© 2010 Microchip Technology Inc.
初稿
DS61130E_CN 第 10-3 页
名称 OSCCON 31:24 23:16 15:8 7:0 OSCCONCLR 31:0 OSCCONSET 31:0 OSCCONINV WDTCON 31:0 31:24 23:16 15:8 7:0 WDTCONCLR 31:0 WDTCONSET 31:0 WDTCONINV RCON 31:0 31:24 23:16 15:8 7:0 RCONCLR RCONSET RCONINV 31:0 31:0 31:0 — — — EXTR — — — SWR — — ON — — — —
PBDIV<1:0>
bit 26-24
bit 23 bit 22
bit 21
DS61130E_CN 第 10-4 页
初稿
© 2010 Microchip Technology Inc.
第 10 章 节能模式
寄存器 10-1： bit 20-19 OSCCON：振荡器控制寄存器 （续） PBDIV<1:0>：外设总线时钟分频比位 11 = PBCLK 是 SYSCLK 的 8 分频 （默认） 10 = PBCLK 是 SYSCLK 的 4 分频 01 = PBCLK 是 SYSCLK 的 2 分频 00 = PBCLK 是 SYSCLK 的 1 分频 注： 发生复位时，这些位被设置为配置位 （DEVCFG1<13:12>）的值。 PLLMULT<2:0>：PLL 倍频比位 111 = 时钟进行 24 倍频 110 = 时钟进行 21 倍频 101 = 时钟进行 20 倍频 100 = 时钟进行 19 倍频 011 = 时钟进行 18 倍频 010 = 时钟进行 17 倍频 001 = 时钟进行 16 倍频 000 = 时钟进行 15 倍频 注： 发生复位时，这些位被设置为 PLLMULT 配置位 （DEVCFG2<6:4>）的值。 保留：写入 0 ；忽略读操作 COSC<2:0>：当前振荡器选择位 111 = 快速内部 RC 振荡器按照 OSCCON<FRCDIV> 位进行分频 110 = 快速内部 RC 振荡器 16 分频 101 = 低功耗内部 RC 振荡器 （LPRC） 100 = 辅助振荡器 （SOSC） 011 = 带 PLL 模块的主振荡器 （XTPLL、 HSPLL 或 ECPLL） 010 = 主振荡器 （XT、 HS 或 EC） 001 = 带 PLL 模块的快速 RC 振荡器 （通过后分频器） （FRCPLL） 000 = 快速 RC 振荡器 （FRC） 注： 发生复位时，这些位被设置为 FNOSC 配置位 （DEVCFG1<2:0>）的值。 保留：写入 0 ；忽略读操作 NOSC<2:0>：新振荡器选择位 111 = 快速内部 RC 振荡器按照 OSCCON<FRCDIV> 位进行分频 110 = 快速内部 RC 振荡器 16 分频 101 = 低功耗内部 RC 振荡器 （LPRC） 100 = 辅助振荡器 （SOSC） 011 = 带 PLL 模块的主振荡器 （XTPLL、 HSPLL 或 ECPLL） 010 = 主振荡器 （XT、 HS 或 EC） 001 = 带 PLL 模块的快速内部 RC 振荡器 （通过后分频器） （FRCPLL） 000 = 快速内部 RC 振荡器 （FRC） 发生复位时，这些位被设置为 FNOSC 配置位 （DEVCFG1<2:0>）的值。 CLKLOCK：时钟选择锁定使能位 如果使能 FSCM （FCKSM1 = 1） ： 1 = 时钟和 PLL 选择被锁定 0 = 时钟和 PLL 选择未被锁定，可以被修改 如果禁止 FSCM （FCKSM1 = 0） ： 时钟和 PLL 选择永不锁定，可以被修改 ULOCK：USB PLL 锁定状态位 1 = 指示 USB PLL 模块处于锁定状态或 USB PLL 模块起振定时器延时结束 0 = 指示 USB PLL 模块处于失锁状态、 USB PLL 模块起振定时器正在运行或 USB PLL 被禁止 LOCK：PLL 锁定状态位 1 = PLL 模块处于锁定状态或 PLL 模块起振定时器延时结束 0 = PLL 模块处于失锁状态、 PLL 起振定时器正在运行或 PLL 被禁止 SLPEN：SLEEP （休眠）模式使能位 1 = 执行 WAIT 指令后器件将进入 SLEEP （休眠）模式 0 = 执行 WAIT 指令后器件将进入 IDLE （空闲）模式
PIC 如何设置更省电
PIC 如何设置更省电
本文主要讲述了PIC 设置怎样更加省电的问题。
测试条件：PIC16F676 使用内部4MHzRC 振荡，电源电压5V,测试在睡眠下的消耗电流
单片机在外部IO 口设置成输入并有固定电平的情况下，程序进入一个NOP
指令和跳转指令的死循环后耗电约1.26mA
1.SLEEP 之后：WDT 开并256 分频，每
2.3 秒左右唤醒一次，所有IO 口为数字输入口，直接接高电平或低电平。
5V,0.159mA，主要配置：
_INTRC_OSC_NOCLKOUT _WDT_ON _PWRTE_ON _MCLRE_OFF _BODEN
2.上面的程序没动，只是配置_BODEN_OFF，电流降为8.5μA,其它配置变化对电流消耗影响不大，WDT 开与不开只差0.1μA，可见BROWN OUT DOWN 功能是个耗电大户。
3.上面的配置、程序没动，所有IO 输入口悬空，结果电流变为0.8-1mA，以
上均没开电平变化中断，而且手接近单片机电流变的更大。
可见虽然IO 口看
似没有吸收电流，但干扰电平引起单片机内部比较器频繁翻转的电流可以说很
惊人。
4.以上配置，仅将WDT 分频比改为1:1，各IO 口仍然接固定电平，此时单
片机WDT 约每1.8mS 唤醒一次，电流为8.8μA，可见RC 的唤醒很省电。
5.以上配置，WDT1:256 分频，将所有IO 口设置成输出，并输出低电平，IO 口不接任何负载，结果电流为9.5μA,与输入相比多了1μA。
可见IO 口
的驱动也是要能量的。
PIC单片机系列是美国微芯公司
PIC单片机系列是美国微芯公司(MiCroShip)的产品，是当前市场份额增长最快的单片机之一。
CPU采用RISC结构，分别有33、35、58条指令(视单片机的级别而定)，属精简指令集。
而51系列有111条指令，A VR单片机有118条指令，都比前者复杂。
采用Haryard双总线结构，运行速度快(指令周期约160～200nS)，它能使程序存储器的访问和数据存储器的访问并行处理，这种指令流水线结构，在一个周期内完成两部分工作，一是执行指令，二是从程序存储器取出下一条指令，这样总的看来每条指令只需一个周期(个别除外)，这也是高效率运行的原因之一。
此外，它还具有低工作电压、低功耗、驱动能力强等特点。
PIC系列单片机共分三个级别，即基本级、中级、高级。
其中又以中级的PICl6F873(A)、PICl6F877(A)用的最多，本文以这两种单片机为例进行说明。
这两种芯片除了引出脚不同外(：PICl6F873(A)为28脚的PDIP或SOIC封装PICl6F877(A)为40脚的PDIP或44脚的PICC／QFP封装)，其他的差别并不很大。
PIC系列单片机的：I／O口是双向的，其输出电路为CMOS互补推挽输出电路。
I／O 脚增加了用于设置输入或输出状态的方向寄存器(TRISn，其中n对应各口，如A、B、C、D、E等)，从而解决了51系列I／O脚为高电平时同为输入和输出的状态。
当置位1时为输入状态，且不管该脚呈高电平或低电平，对外均呈高阻状态；置位0时为输出状态，不管该脚为何种电平，均呈低阻状态，有相当的驱动能力，低电平吸人电流达25mA，高电平输出电流可达20mA。
相对于51系列而言，这是一个很大的优点，它可以直接驱动数码管显示且外电路简单。
它的A／D为10位，能满足精度要求。
具有在线调试及编程(ISP)功能。
该系列单片机的专用寄存器(SFR)并不像51系列那样都集中在一个固定的地址区间内(80～FFH)，而是分散在四个地址区间内，即存储体0(Bank0：00-7FH)、存储体1(Bankl：80-FFH)、存储体2(Bank2：100-17FH)、存储体3(Bank3：180-1FFH)。
基于带USB接口PIC单片机的应用设计
基于带USB接口PIC单片机的应用设计随着科技的不断发展，单片机在各个领域的应用越来越广泛。
其中，基于带USB接口的PIC单片机的应用设计成为一种热门趋势。
本文将介绍基于带USB接口PIC单片机的应用设计的原理和实际操作。
首先，我们需要了解什么是PIC单片机。
PIC单片机是由美国微芯科技公司设计和制造的一类微控制器。
它具有低功耗、高性能和强大的功能。
而带USB接口的PIC单片机则能够与计算机进行数据传输和通信，实现更多的功能和应用。
在进行应用设计之前，我们需要准备一些必要的材料和工具。
首先，我们需要准备一块带USB接口的PIC单片机，这是整个应用设计的核心。
其次，我们需要一台计算机，用于与PIC单片机的通信和控制。
此外，我们还需要一些电子元件，如电阻、电容和LED等，用于构建电路和实现各种功能。
接下来，我们将详细介绍基于带USB接口PIC单片机的应用设计。
首先，我们可以利用PIC单片机的USB接口实现USB通信功能。
通过编程，我们可以将PIC单片机模拟成一个USB设备，与计算机进行通信，并传输数据。
这为我们的应用设计提供了更多的可能性，如USB设备的控制、数据的采集和传输等。
其次，我们可以利用PIC单片机的USB接口设计和实现各种外设控制。
例如，我们可以通过USB接口连接摄像头，实现图像采集和处理功能。
我们还可以连接打印机，实现自动打印功能。
此外，我们还可以连接传感器和执行器，实现自动控制和监测。
最后，我们可以利用PIC单片机的USB接口设计和实现各种嵌入式应用。
例如，我们可以通过USB接口连接智能家居设备，实现智能控制和远程监控。
我们还可以连接移动设备，实现数据传输和交互功能。
此外，我们还可以利用PIC单片机的USB接口设计和实现各种嵌入式系统，如医疗设备、工业控制和无人机等。
综上所述，基于带USB接口PIC单片机的应用设计具有广泛的应用前景和市场需求。
通过合理设计和编程，我们可以充分发挥PIC单片机的性能和功能，实现各种创新的应用。
pic单片机选型
pic单片机选型
选择一款PIC单片机时，需要根据具体的应用需求来确定。
以下是几种常见的PIC单片机类型：
1. 小型应用：对于小型应用，可以选择一些较低成本、低
功耗的PIC单片机。
例如，PIC12系列，它们有着少量的
I/O引脚和较小的程序存储器，适用于一些简单的控制任务。
2. 多功能应用：对于需要更多I/O引脚和更丰富功能的应用，可以选择一些高端的PIC单片机。
例如，PIC18系列，它们具有较大的程序存储器和较多的I/O引脚，适用于一
些需要复杂控制和通信功能的应用。
3. 低功耗应用：对于需要长时间运行并且需要低功耗的应用，可以选择一些低功耗型的PIC单片机。
例如，PIC16LF 系列，它们采用了低功耗技术，可以在微观安培的电流下
运行，适用于一些需要长时间电池供电的应用。
4. 高性能应用：对于需要高性能计算和处理能力的应用，
可以选择一些高性能的PIC单片机。
例如，PIC32系列，
它们具有较大的程序存储器和更高的工作频率，适用于一些需要高速数据处理和复杂算法的应用。
总之，选择PIC单片机型号时，要根据具体的应用需求，包括功能需求、I/O需求、功耗要求和性能要求等来进行选择。
还可以参考Microchip官方网站上的产品线介绍和技术手册，以及其他开发者的经验和评价来做决策。
PIC单片机第十一节：低功耗模式（SLEEP）
第十一节：低功耗模式（SLEEP）一、进入S LEEP执行一条"SLEEP"指令即可进入低功耗模式。
当进入SLEEP后，W DT被清零，然后重新开始计数。
状态寄存器F3K中的PD位被置成"0"，TO位置成"1"，同时振荡停止（指O SC1 端的振荡电路）。
所有的I/O口保持原来的状态。
这种工作模式功耗最低。
为使耗电流最小，进入SLEEP前，应使所有的I/O口处于高电平VDD或低电平VSS，而不应使其处于高阻态，以免产生开关电流损耗。
你可以在I/O口加上拉或下拉电阻，或者把I/O口都置成输出态来避免其处于高阻态（浮态）。
RTC C端亦应置为VDD或VSS（通过上拉或下拉）。
MC LR必须处于高电平状态。
二、唤醒S LEEPSLEEP可被W DT溢出唤醒；或在MC LR端加低电平唤醒SLEEP。
后一种唤醒方法经常用在以下应用场合：在系统主电源掉电，并由后备电源（电池）供电后，执行"SLEEP"指令进入低功耗模式，这样电池就可长时间保持系统数据。
当主电源恢复供电时，让其在MC LR产生一低电平唤醒SLEEP，并重新复位。
这样需在MC LR端加一外部复位电路，请参考§1.10.5。
系统上电时，F3的P D被置为"1"，而执行"SLEEP"指令后，PD位被置成"0"。
所以通过P D位可以判断系统是从SLEEP模式唤醒而复位，还是上电后的复位。
F3中的TO位则可判断当处于SLEEP状态的系统是由W DT溢时唤醒或是由外界给MC LR端一个低电平而唤醒。
这些区别有时是很重要的，特别是对系统的一些初始化。
基于PIC单片机低功耗数据采集系统的设计
２ ２ 品
１
Ｖ＋５ ，
ｌ ６ 』 口子 工 Ｂ
口ａ
ＶＤＤ ＣＬ Ｎ ＫＩ ＣＬ ＫＯＵＴ ＤＩ Ｎ ＣＳ ＤＯＵＴ ＤＲＤＹ ＲＥ ＥＲ Ｓ ＡＩ ＋ ＮＺ
－Ｄ
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１ －１０ －９
一Ｄ －Ｒ
－０
一Ｕ 一Ｔ
－Ｄ 一Ｙ
醒单片机 ， 利用 电子开关为系统提供电源 ，以减少 系统待机功耗， 延长电池使用时间． 单片机的工作频
度传感器 Ａ ７１． Ｄ ４６ Ｄ ４６Ａ ７１ 是装在一个芯片中的完 整的温度采样和监视的系统． 它包含一个带间隙温 度传感器和一个用来监视并将温度的高低数字化的 １ 位 Ａ Ｄ转换器， ０ ／ 精度可达 ０ ２℃． Ｄ ４６的宽 ． ５ Ａ ７ １ 电源电压范围（． ￣５ＳＶ 低电源电流（ ２ＺＶ ． ） 典型为
温度信号转换采用 Ａ Ｄ公 司的 １ 位数字式温 ０
１２ 系统工作原理 ．
系统的工作原理 ： 首先通过 Ｐ Ｃ机软件与数据 采集系统进行通信设置． 设置好每个工作区间的采 样时间间隔和采样点数． 系统设置了 １ 个工作 区 ４ 间， 每个工作区间采样间隔最小时间为 １５最长时 ，
ＰＲＥＳ Ｓ
ＡＩ 一 ＮＺ ＲＥＦ 一
ＲＥＦ十
ＡＩ ＋ ＮＩ ＡＩ 一 ＮＩ
ＡＤ７ ０ ７ ５
曰 Ｄ与 ｌ
一 ＵＦ ＡＤ５ ９ ０ ｏｌ ８
斋 Ｋ
图 ２ Ａ ７０ 转换原理图 Ｄ ７５
系统的时间控制部分和数据存储部分分别采用
Ｐ ＩＩＳ Ｈ ＬＰ 公司 ｎ Ｃ总线器件 ， 具有速度高、 占据 １０ ／ 资源少、 稳定可靠等优点． 数据存储器采用 Ｍｉ。 ｃ － ｒ
基于单片机PIC16F877控制的路灯节能控制器设计
基于单片机PIC16F877控制的路灯节能控制器设计1. 引言1.1 研究背景路灯节能是城市节能减排的重要内容，而路灯控制器则是实现路灯节能的关键装置。
传统的路灯控制器多采用定时开关的方式，不能根据实际光照情况调节亮度，造成能源浪费；而基于单片机PIC16F877控制的路灯节能控制器可以根据实时光照情况调节亮度，实现节能的同时提高使用效率。
目前，市场上已经有许多基于单片机控制的路灯节能控制器产品，但是它们在节能效果、控制精度和稳定性等方面仍有待提高。
在这样的背景下，本研究旨在设计一款基于单片机PIC16F877控制的路灯节能控制器，通过优化硬件设计和软件算法，实现路灯的智能节能控制。
这不仅有助于提高路灯的节能效果，减少能源浪费，还能提升城市照明系统的智能化水平，为城市节能环保事业做出贡献。
本研究具有重要的现实意义和社会价值。
通过对路灯节能控制器设计的研究，有望为路灯节能技术的发展提供新的思路和方法，推动城市节能照明事业的进步和发展。
1.2 研究目的路灯在城市生活中扮演着重要的角色，它们不仅提供照明，还有助于提升道路安全和城市形象。
传统的路灯控制系统存在能耗高、管理不便等问题，在当前提倡节能环保的大背景下，对路灯能耗进行控制和优化已经成为迫切需要解决的问题。
本研究旨在设计并实现一种基于单片机PIC16F877控制的路灯节能控制器，通过智能控制路灯的开关及亮度，实现路灯能耗的有效管理，辅助实现节能减排的目标。
具体来说，本研究将结合单片机的控制能力和路灯的实际工作需求，设计一种具有智能控制功能的路灯节能控制器，实现根据实际环境亮度自动调节路灯亮度的功能，并通过远程控制、时间控制等方式管理路灯的工作状态。
通过本研究的实施，预计可以有效减少路灯的能耗，降低城市管理成本，提升城市能源利用效率，为城市节能减排工作做出贡献。
本研究还可以为智慧城市建设提供一种新的思路和技术手段，促进城市智能化水平的提升。
1.3 研究意义路灯在城市中起着非常重要的作用，不仅能提供道路照明，保障行车和行人安全，还可以美化城市夜景。
PIC单片机低功耗系统的设计
PIC单片机低功耗系统的设计引言20世纪90年代以来，随着集成电路特征线宽的持续缩小以及芯片密度和工作频率的相应增加，降低功耗已经成为亚微米和深亚微米超大规模集成电路设计中的一个主要考虑因素。
功耗的增加会带来一系列问题，例如电路参数漂移、可靠性下降、芯片封装成本增加等。
因此，系统的功耗在整个系统设计中，尤其是在采用电池供电的系统中显得十分重要。
MICroChip公司PIC系列的单片机为设计高性能、低功耗的单片机系统提供了很好的解决方案。
1 低功耗设计方法为使系统工作在低功耗状态，必须正确设置单片机的配置及工作方式。
下面结合最常用的PIC12、PIC16等单片机介绍低功耗系统的设计方法。
1.1 基本设计方法有许多技术可以降低系统的功耗，最常用的是Sleep模式。
程序执行一条SLEEP指令，便进入了休眠（Sleep）模式。
要Sleep模式下，晶振停止振荡，而此时单片机在3V电源条件下，只有1μA的电流。
系统工作时，单片机可以采用看门狗或外部事件周期性地唤醒单片机，利用电子开关为系统提供电源，以减少系统待机功耗，延长电池使用时间。
单片机的工作频率和功耗的关系也很大，频率越高，功耗越大。
在采用32kHz晶振、3V 工作电压时，PIC12、PIC16等系列单片机的典型工作电流只有15μA;而采用4MHz晶振、5V工作电压时，单片机的典型工作电流达到几mA。
在许多低功耗的场合，采用低速晶振实现低功耗非常有效。
如果单片机采用RC振荡，还可以通过I/O口的操作改变振荡电阻，从而改变单片机工作频率，达到节能的目的。
如图1所示，1个I/O引脚可以在等待状态下将并联电阻R1去掉，降低单片机工作频率。
当单片机需要工作时，可将I/O引脚设置为输出并输出高电平，从而提高振荡频率。
1.2 振荡电路设计在单片机系统设计中，振荡电路的设计是十分重要的一个环节。
PIC系列单片机的典型振。
利用PIC MCU创建低功耗应用
不要只看数据手册
uA/MHz并不是全部
MHz/周期的数值？ 周期/指令的数值？
计算或测量应用 任务所需的电流
其他问题：
模拟精度是否下降了？
是否需要更多的外部组件？
部件之间的差异是否严重？
© 2009 Microchip Technology Incorporated.版权所有。
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C10L03 LPC
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什么是低功耗？ 动态功耗
CMOS开关损耗 门电容
时钟门控！
In
VDD Out
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动态功耗—— 器件运行时的
工作模式
什么是低功耗？ 计算功耗
动态功耗—— 器件运行时的
工作模式
电流
省电
静态功耗—— 省电模式
唤醒时间
工作时间
平均电流 = I工作 x t工作+ I省电x t省电 t工作 + t省电
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应用范例
输入信号测量
Sensor
采样并处理数据 将输出写入存储单元 控制系统使电流最小
指示何时进行测量或显示结果
Wakeup 32 kHz晶振、WDT和外部中断
Sources
PIC MCU
Storage or Display
输出测量信号
EEPROM、LCD、RF、 USB和SD卡
全球最小的单片机PIC10FXXX系列中文资料
PIC10F20X6-Pin, 8-Bit Flash Microcontroller一、PIC10F Family 介绍1.基本的特点---仅33条指令,12-bit宽度指---除程序支跳转指令为双周期指令外，其余所有指令皆为单周期指令---2级硬件堆栈---直接、间接和相对寻址模式---8-bit数据宽度---8个特殊功能寄存器---精确的内部4 MHz 振荡器–4MHz 1% 3.0V, 25°C–4MHz 2% 2.5V-5.5V, 0°C - + 85°C–4MHz 5% 2.0V-5.5V, -40°C - +125°C---在线编程(ICSP)---在线调试(ICD)---每个I/O口有25 mA的拉/灌电流---上电复位（POR）--复位时间（DRT）---看门狗定时器(WDT)---低功耗的睡眠电流(100nA)---一个8-bit定时器(TMR0)---可编程代码保护---引脚电平变化唤醒睡眠2.PIC10F FamilyPIC10F Device-Specific FeaturesDevice Program Flash(Words) Data RAMInternalOSC ComparatorPIC10F200 256 16 Yes -PIC10F202 512 24 Yes -PIC10F204 256 16 Yes 1PIC10F206 512 24 Yes 1 Device Block DiagramDevice Block Diagram TermsPrecision Internal Oscillator I内部的4Mhz 系统时钟，精度可达到+/- 1% Special Function Registers 特殊功能寄存器常被用于配置、控制外围接口和CPU的操作Data RAM 随机数据的访问存取Instruction Decode 程序执行时解析操作码和操作数Flash Program Memory 程序存储器I/O Drivers and Controls 控制输入输出的电路和寄存器COMP 比较器W Register W寄存器Program Counter and Stack 程序计数指针指向下一条指令地址；10位的堆栈寄存器，不可寻址。
PIC16C5X的低功耗模式
PIC16C5X 的低功耗模式
[1]. 电源下降保护电路
在实际应用中，有时需要考虑电源电压VDD 的下降情况。
电源下降保护
电路如图1 所示。
在这个电路中，当VDD≤VD+0.7V时，则会产生复位，原理为稳压管的稳压值VD 和晶体管Q1 的e、b 正向压降之和大于VDD，稳压管Vz 截止，晶体管Q1 截止，MCLR 端为低电平，单片机处于复位状态。
图2 是另一种保护电路，电路中用电阻代替了稳压管，价格较低，但效果较差，当VDD≤(R1+R2)×0.7/R1时，晶体管截止，MCLR 为低电平，单片机复位。
[2]. 省电SLEEP
执行SLEEP 指令，进入省电模式，此时WDT 被清“0”，然后重新开始计数，f3 寄存器“PD”位被清“0”，“TO”位被置“1”，振荡驱动器停止工作，所有。
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PIC单片机低功耗的实现
许多人说PIC 单片机一大的优势就是低功耗，那我们就来讨论，讨论
低功耗的实现。
1,睡眠(sleep)
睡眠方式是我们最常用的一种方式来降低功耗，但睡眠期间单片机不能
做任何的事情。
对于那些没事情就睡着，有事情就做一下的情况睡眠无疑是功
耗最低的处理方式。
比如：
睡眠+ I/O 电平变化中断唤醒当按键没按下时，单片机睡眠，当按键按
下后，执行相应的工作。
睡眠+数据接收中断唤醒这样单片机就可以再没有接收到数据时候进入
睡眠状态，接收到数据的时候就唤醒然后处理数据。
当然首先单片机要有相关
的外设比如SPI ,I2C,USART,等这些支持这些通讯的模块。
睡眠+看门狗唤醒这个可以用在需要定时唤醒做事情的场合
2，降低时钟频率
如果即想功耗低，又想单片机在能低功耗的情况下工作。
这无疑是个最
好的选择。
PIC 单片机比如PIC16F1823 /1829 可以选择从32MHz 到31KHz 的内部时钟频率，我们通常可以将单片机设置在4MHz 以上的频率下工作，如果需
要单片机降低功耗的时候可以降低频率比如在31KHz 的频率下工作。
虽然PIC16F1823 数据手册中写到，单片机在睡眠电流只有只纳安，在
31KHz 的电流有几微安。
但事实纳安只是个幻想。
在项目一个中我使用降频得
到的最低功耗是50 微安左右，采用睡眠也是50 微安。
因为在如此低的频率下，。