低功耗設(shè)計原則現(xiàn)場使用的便攜式智能儀器應(yīng)具有小巧輕便、操作簡單、價格便宜、可靠性高、功耗低等特點。低功耗設(shè)計是便攜式智能儀器應(yīng)遵循的設(shè)計原則,在產(chǎn)品開發(fā)過程中,可以從以下幾方面考慮降低便攜式智能儀器的功耗:
(1)選用低功耗傳感器和數(shù)字傳感器近年來,傳感器發(fā)展較快,新型功能材料和低功耗傳感器、數(shù)字傳感器不斷問世。
便攜式智能儀器在選用傳感器敏感元件時,應(yīng)選擇性能、價格符合設(shè)計使用要求的低功耗、微功耗傳感器。
數(shù)字傳感器是現(xiàn)代傳感器發(fā)展的一個主要方向.?dāng)?shù)字傳感器具有測量范圍寬、抗干擾能力強、接口簡單、傳輸距離遠(yuǎn)、穩(wěn)定可靠、信息處理方便等特點,不需要進行放大、整流、濾波、A/D轉(zhuǎn)換等后續(xù)信息處理,可以直接與單片機連接,有利于簡化電路設(shè)計,降低儀器功耗。在設(shè)計中就用到了數(shù)字溫度傳感器,后面章節(jié)會有詳細(xì)敘述。
(2)設(shè)計低功耗電路,選用低功耗器件近年來,元器件的低功耗技術(shù)發(fā)展很快,選用低(微)功耗器件、設(shè)計低功耗電路是降低便攜式智能儀器功耗的直接方法和主要設(shè)計原則。
便攜式智能儀器的電源變換可采用微功耗DC--DC變換模塊,信號發(fā)生器可采用現(xiàn)有的單片微功耗函數(shù)發(fā)生器,模擬放大電路可采用低(微)功耗運算放大器,邏輯電路可采用CMOS器件,顯示可采用LCD顯示器,單片機系統(tǒng)可采用帶有A/D轉(zhuǎn)換和內(nèi)設(shè)ROM的微功耗單片機。
(3)單電源、低電壓供電單電源供電可以提高電源的使用效率,降低儀器的功耗。便攜式智能儀器的模擬電路主要是以運算放大器為核心的電路,為降低功耗,運算放大器應(yīng)選用單電源、低功耗、精密場效應(yīng)輸入運算放大器。
(4)電池的選用便攜式智能儀器一般采用市售電池供電,因此,電池的選用也是便攜式智能儀器低功耗設(shè)計必須考慮的內(nèi)容。便攜式智能儀器在選擇電池時,主要考慮兩方面的因素:一是電池的體積和容量比;二是電池易于購買,便于用戶更換。