對于CSU8RP1001的太陽能衡器應用概述:
低功耗*實現原理傳統衡器系統中,傳感器和芯片測量模塊占據了90%以上的功耗,因此,采用*速脈沖供電,減少測量時間是降低衡器系統功耗的關鍵。芯海的CSU8RP1001芯片實現了*速*測量上的突破,當ADC輸出速率為7.8kHz,PGA(可編程增益放大器)=68,Vref=2.3V時,有效位仍然達到15.5位。此核心ADC單元*速*的特性,使得采用*速脈沖測量成為可能,大大降低了系統的平均功耗。
模塊消耗的電流雖然很小,但對于太陽能衡器微安級的供電電源來說,也是非常之大。CSU8RP1001在LCD驅動模塊上采用創新的電荷交換方法獲取LCD偏置電壓,使此模塊消耗的電流低于1pA,卻能驅動較大尺寸的液晶顯示器。MCU內核*般工作的頻率越低則消耗的電流越少,但芯海科技則不然,通過*速的方式來降低每MHz的電流消耗。
/a:模擬部分電流;心:傳感器消耗的電流;rD:數字部分的工作時間;心:數字部分的工作電流;rs:間隔多少時間測量*次;/lcd:LCD模塊電流;/wdt:看門狗模塊電流;在各種測量模式下的消耗電流對照情況如表1(以1kQ阻*和靈敏度為1mV/V的傳感器為例)。
太陽能衡器的應用采用芯海科技的CSU8RP1001低功耗*速*優點,可以設計出太陽能人體秤和太陽能廚房秤。
(*)硬件設計是太陽能衡器的典型應用原理圖。采用3.5V/30A的非晶硅太陽能電池將光能轉換成電能,存儲在C12普通電解電容上,然后送到CSU8RP1001內部電源管理模塊。當電量達到可供系統工作時,主控芯片會通過VDDO引腳送到DVDD(數字模塊)和AVDD(模似模塊)供電,系統開始工作。VLCD、V2、V1、LCA、LCB是獲取LCD偏置電壓的外圍器件。CA、CB上的電容是內部電荷泵的外圍器件。VS是主控芯片內部穩壓輸出,除供給內部ADC作外,還通過C7濾波后,給壓力傳感器做激勵電壓。壓力傳感器的模擬變化量通過C9、C10、C11的低通濾波后,送至主控芯片的*路差分輸入通道引腳。主控芯片上的COM和SEG引腳是LCD驅動引腳。
參數配置:以設計顯示分度2000點的太陽能人體秤為例。為使整機工作功耗小于或等于15pA,將VS穩壓電源輸出配置成2.3V作為ADC的及傳感器的電源,ADC的速度為7.8kHz,PGA=68,指令周期為2MHz.其它I/O等資源根據實際使用情況可以進行任意配置。
太陽能衡器軟件流程和傳統衡器差異很大,主控芯片CSU8RP1001除LCD驅動模塊全速工作外,其它模數模塊均處于間隙工作狀態。間隙工作的周期通過看門狗定時器來定時實現。流程圖如,讀取4筆A/D值,掉前二筆,后兩筆進行算術平均,然后進行計算重量并顯示,即進入睡眠,等待下*次的測量。
太陽能人體秤的性能參數如下。測量*度:0~180kg的量程,分辨率0.1kg.工作電流:自動上秤待機工作電流小于6pA,稱重時的工作電流<15心。
/30*的太陽能電池供電,則可以在大于光強20Lux下使用。
分辨率:1g.工作電流:待機工作電流小于4A,稱重時的工作電流S30A.太陽能衡器軟件流程圖若使用3.5V/30吟的太陽能電池供電,則可以在大于光強25Lux下使用。
對于CSU8RP1001的太陽能衡器應用概述