单片机的省电模式及策略

目录

一、单片机省电的核心策略

二、单片机IO口的几种模式

三、单片机的掉电运行模式

       （1） 浅谈cpu运行为什么会需要时钟？

（2）STC15系列单片机内部可以配置时钟

（3）分频策略，降低功耗

（4）STC15系列单片机的省电模式

四、设置不同运行条件IO口的模式，进一步降低功耗

对于所有的单片机产品，无一例外的都需要电池的供应，虽然随着科技的日益发展，电池的容量已经越来越高，有的甚至能维持几年的工作，但是对于一般的小型干电池而言，电池的容量仍然需要我们省着利用，否则就可能让单片机每隔一段时间都需要换一次电池，所以本篇文章我们来讲讲单片机（基于STC15系列单片机）是如何省电的。

一、单片机省电的核心策略

        （1）单片机产品的省电需要硬件和软件相互配合着完成

        （2）硬件部分：

                a.硬件设计需要考虑低功耗，就需要选择低功耗的芯片

                b.硬件设计的相关电路也需要考虑低功耗设计（比如加大电阻等等）

                c.和单片机相关的需要和软件工程师配合调试

        （3）软件部分：

                a.没有用到的IO口需要按照芯片手册来进行配置（因为STC系列的单片机内核都是一样的，只不过不同种类的芯片的引脚引出不一样罢了，但是内核芯片都是含有这些的）

                b.通过配置寄存器，让单片机进入低功耗模式

                c.结合硬件设计在不同情况下配置成不同的IO口模式

二、单片机IO口的几种模式

        在这里我们可以看到，每一个IO口都有4种模式，而这4种模式是通过两个寄存器来配置的---PxM0和PxM1，两个寄存器的每一位都对应着IO口的相应位，一共有2*2=4种模式，依次为：准双向口；推挽输出；高阻输入；开漏模式

        我们可能看到了上面的描述后仍会比较懵，下面我们来看看简化图片，尝试着理解一下

三、单片机的掉电运行模式

       （1） 浅谈cpu运行为什么会需要时钟？

（2）STC15系列单片机内部可以配置时钟

        传统的8051单片机的晶振是固定好的，我们不能修改其频率，最多也只能使用分频策略来改变其时钟频率，但是STC15系列的单片机给了我们这个权利，让我们自主选择时钟频率，这就给了我们更多的创造性

（3）分频策略，降低功耗

        分频的操作就是将频率降低，原来一秒钟震动12次，经过12分频后一秒钟就只震动1次了，可以类比我们生物，动的频率降低了，那么消耗的能力是不是也会减少呢

（4）STC15系列单片机的省电模式

        我们这里为了极大程度上的减少单片机的电流以达到省电的目的，我们会把单片机配置成掉电模式（停机模式），在停机模式下，由于内部的时钟停振，所以在main函数运行到这一句代码的时候就会关闭时钟，让程序停滞在这一行，等到外部中断上升沿或者下降沿触发唤醒的时候，继续从这一行开始执行程序，所以就极大程度的降低了功耗

（于是我们的代码就成了这样）

四、设置不同运行条件IO口的模式，进一步降低功耗

到了这里我们的所有代码就已经完成啦！