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ArduinoMicro的低功耗模式
在许多嵌入式项目中,特别是在电池供电的设备中,低功耗模式是非常重要的。ArduinoMicro基于ATmega32U4微控制器,提供了多种低功耗模式,可以显著延长电池寿命。本节将详细介绍这些低功耗模式的原理和使用方法,并提供具体的代码示例。
低功耗模式概述
ATmega32U4微控制器支持多种低功耗模式,包括Idle、Power-down、Power-save、Standby、ADCNoiseReduction和ExtendedStandby模式。这些模式通过关闭某些外设或调整时钟频率来降低功耗。选择合适的低功耗模式取决于您的具体需求,例如是否需要保留RAM中的数据,是否需要外部中断唤醒等。
低功耗模式类型
Idle模式:CPU停止,但RAM、定时器、串行接口和其他外设继续工作。外部中断可以唤醒微控制器。
Power-down模式:所有芯片功能停止,只保留存储在SRAM中的数据。可以通过外部中断或硬件复位唤醒。
Power-save模式:类似于Power-down模式,但AS同步定时器继续运行,可以用于低功耗定时。
Standby模式:所有芯片功能停止,但PLL锁相环和内部振荡器继续运行,可以快速唤醒。
ADCNoiseReduction模式:CPU停止,但ADC继续运行,适用于需要进行高精度ADC采样的应用。
ExtendedStandby模式:类似于Standby模式,但外部晶振继续运行,可以用于更精确的定时。
进入低功耗模式的方法
要进入低功耗模式,您需要使用AVR库中的低功耗功能。以下是一些常用的函数和宏:
set_sleep_mode(mode):设置睡眠模式。
sleep_enable():启用睡眠模式。
sleep_mode():进入睡眠模式。
sleep_disable():禁用睡眠模式。
sleep_cpu():使CPU进入睡眠状态。
启用和禁用外部中断
在低功耗模式下,外部中断是常见的唤醒源。您可以通过以下方式启用和禁用外部中断:
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(pin),function,mode):启用外部中断。
detachInterrupt(digitalPinToInterrupt(pin)):禁用外部中断。
低功耗库
为了简化低功耗模式的配置,您可以使用LowPower库。这个库提供了多种宏和函数,使进入低功耗模式变得更容易。以下是安装LowPower库的方法:
打开ArduinoIDE。
进入Sketch-IncludeLibrary-ManageLibraries。
搜索LowPower库并安装。
代码示例
Idle模式
#includeavr/sleep.h
#includeavr/power.h
voidsetup(){
//设置引脚模式
pinMode(2,INPUT_PULLUP);//使用内置上拉电阻
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2),wakeUp,FALLING);//当引脚2低电平时唤醒
//进入Idle模式
set_sleep_mode(SLEEP_MODE_IDLE);//设置睡眠模式
sleep_enable();//启用睡眠模式
//关闭所有不必要的外设
power_all_disable();//关闭所有外设
//进入睡眠模式
sleep_mode();
//唤醒后执行的代码
sleep_disable();//禁用睡眠模式
power_all_enable();//重新启用所有外设
}
voidloop(){
//主循环代码
}
voidwakeUp(){
//唤醒处理代码
Serial.begin(9600);
Serial.println(唤醒了!);
delay(1000);//延时1秒
}
Power-down模式
#includeavr/sleep.h
#includeavr/power.h
#includeLowPower.h
voidsetup(){
//设置引脚模式
pinMode(2,INPUT_PULLUP);//使用内置上拉电阻
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2),wakeUp,FALLING);//当引脚2低电平时唤醒