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在单片机领域，待机功耗一直是一个重要的研究方向。今天，我将和大家分享一种创新的方法，可以实现普通单片机待机零功耗的技术。这项技术不仅能够提高设备的能源利用效率，还能延长电池寿命，为电子产品的可持续发展做出贡献。让我们一起来探索这个令人激动的领域吧！
- 一般MCU的待机功耗完全取决于其本身设计功耗，一般都是uA级，对于绝大多数的应用足够了，但对于一些特殊需要的场合要求待机功耗接近于零，目前只有极少数MCU能做到nA级的睡眠待机电流，但成本极高，这对于成本吃紧的项目来说是一大挑战。
- 那有没有一种既简单低价成本又能实现零功耗的方法呢？
- 首先，直接上原理图，看着很简单，你没看错就是这么简单。其中Q1 和Q2控制MCU供电，MCU需要用2个IO口来控制，其中一个IO1口用来检测按键，用于唤醒，同时也是功能按键，其通过D1和D2与外围电路隔离不受外围电路影响；另一个IO2口用来唤醒开机后输出高电平控制Q2导通来产生类似自锁的效果；R5位按键上拉电阻，MCU有上拉的可以去掉，Q1和Q2也可以用场效应管替代，注意极性。
- 具体实现过程如下。首先通电时Q1、Q2都截止，MCU断电，此时没有按按键，那整个电路不消耗任何电流；当有按键按下后，Q1基极拉低导通，MCU上电后单片机启动，然后软件控制IO2口输出高电平进而控制Q2导通，Q1基极保持低电平维持导通，相当于形成自锁，此过程一般mS级足够完成（特殊启动的除外）只要按键时间大于MCU启动时间即可，自锁形成后同时也就可以进行按键功能判断操作了；因为有D1和D2的隔离，之后按键的正常功能操作就不受影响了；如果需要关机，软件执行按键操作后控制IO2口输出低电平使Q2截止，然后Q1也截止，MCU断电进入零功耗状态。
- 关键零件作用：Q1作为MCU供电开关；Q2主要与Q2组合形成自锁电路，D1防止自锁形成后IO1口被强拉到低电平，按键就会失去作用；D2主要是用来防止MCU断电后，5V电压通过Q1 的BE节 R2 D1流到MCU内部造成功耗甚至是工作。
- 通常我们会觉得要低功耗就必须要低功耗的单片机，有时候真的需要转个思路去解决问题，使用这个电路后普通的单片机也一样可以做到零功耗，电路虽然不算完美，但对于一些低成本低功耗要求的场合还是挺实用的
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发表于 2023-7-25 14:56:21
