STM32与LoRa低功耗调试总结

STMCU-管管 · 2020-12-01T05:45:22+00:00

STM32与LoRa低功耗调试总结; ^3 [3 H3 e* j- o8 y ! D3 J. ~; j/ D u7 R前言：物联网的大部分设备都是电池供电的，设备本身低功耗对设备使用寿命至关重要，今天就以实际调试经验，聊一聊stm32的低功耗调试。& e h# ]! Z& S5 G2 \* M: P 9 m- A7 N) Z. ~, ?8 |( a' W* q2 k; k$ I# d 1、stm32在运行状态下的功耗 " S7 l% t% V; d7 R# i 上图截图自stm32l15x手册，stm32l15x系列最大运行在32M；如果在最大频率下运行，那么mcu功耗是214uA*32=6848uA=6.8mA，如果还有外设，那么整个系统功耗可能会更多。 1 A! `) R+ Z }/ P- Q5 G3 P7 M0 Z* ?) @) i1 ^ ) l9 W9 R% `" W7 m, y3 B 因此，在调试功耗的时候，可以用上面的6.8mA当做一个参考，判断mcu有没有进入低功耗状态（stop，standby等）。' S( s$ ^- ^7 _- S' U ' s) d1 P) c% N1 j. l- P / O, j8 U2 g7 h7 n7 D 2、对于没有使用到的IO口处理& G" F) d" U& w8 {8 ?1 [1 m6 L, @ 经过反复试验测试，对于没有使用的io配置为推挽输出，且输出高电平。 " H- P" I9 k& C! \0 U- G * l0 i. N9 o) j; t% K9 @' R# s, k+ O X5 _ I9 [ 3、Adc采样引脚处理+ L( ~. U% F: e M 软件上配置为模拟输入，硬件采样电阻要尽可能的大，比如2M，假如VBAT=3.6V，那么耗电仅仅为I=U/R=3.6/(4*1000000)=0.9uA。6 |& _, x0 p! A 7 l9 V. ?+ z) n) X+ u6 ? ( `2 G, G0 Z- m" J 4、上下拉IO口处理 & f" b: G0 g9 J' @% Z, b, h, _5 {* O, z 0 X# w$ ~% g& ~ ; x- |6 b# I: u, g硬件上拉，IO要配置成上拉，硬件下拉，IO口要配置成下拉。+ K4 k; ~: P+ G5 t $ ^" w ^% M$ f( S( \1 U8 K: l: _' | 5、传感器供电处理 ) t* E1 x. q8 h 采样的时候供电，其他时间断电；通过PB5控制4.2V的输出，因此在休眠的时候可以拉低PB5,节约功耗。 J0 F. ^( `- f$ F$ |" o - ^( R$ w; v$ }1 p+ ]' l9 U - E# C- z# `3 a: r. n6、三极管的be极或者MOS管的gd极耗电5 l( m Y/ V, E 在调试的时候，因为某些原因，直接把R19的右边，接在了mos管的g极，在PB6拉高后，mos管导通，gd极的压降很小，相当于将3.3v直接加在了1k的电阻上，粗略计算下，3.3/1000=330mA电流，因为在开机后PB6需要一直保持高电平，所以在实际设计上，三极管的基极， mos管的g极，需要加大电阻。$ I* w2 ^- [) v, q6 Y 3 _1 [3 }3 N' \( ~$ L * Y T0 a% J+ T! F7 J; F/ T+ v7、射频开关 `; ?+ f, {, Y 通过PB7供电、PB2收发切换，休眠的时候设置为开漏输出。. S1 E' A1 ^1 } 3 v6 A4 i2 p( J- A& s ) j& \' T% B$ s4 ]" V- Y 8、对于外设使用到的io，休眠时候的处理 9 m& S7 ]$ ^, Z+ }如果休眠的时候外设要工作，那就不要动，保持原样； # C; M* K, s: {" ~4 |6 z1 ~如果休眠的时候外设不工作，处理如下：) K) M' _$ u% \ 对于spi，在休眠的时候SPI去使能，IO口配置成输入上拉输入即可； [; c- b9 C; {( `% [0 V 对于串口，也是同样的处理。! A: b( u# ^: Z1 z 9、如果功耗还是降不下来怎么办？- f( }: }' P4 I" `9 x% G9 \ ' ]) T8 l6 u: d/ [. u , \# `% h! r. t: G! `7 y 终极方法：直接把硬件供电断开，直接给mcu供电，再一步一步恢复供电电路，基本上就能找到耗电的地方。 0 I9 m! {# C. L ]9 p 7 S: {/ T$ L( @! m) W

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STMCU-管管发布时间：2020-12-1 13:45

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STM32与LoRa低功耗调试总结

前言：物联网的大部分设备都是电池供电的，设备本身低功耗对设备使用寿命至关重要，今天就以实际调试经验，聊一聊stm32的低功耗调试。

1、stm32在运行状态下的功耗

上图截图自stm32l15x手册，stm32l15x系列最大运行在32M；如果在最大频率下运行，那么mcu功耗是214uA*32=6848uA=6.8mA，如果还有外设，那么整个系统功耗可能会更多。

因此，在调试功耗的时候，可以用上面的6.8mA当做一个参考，判断mcu有没有进入低功耗状态（stop，standby等）。

2、对于没有使用到的IO口处理

经过反复试验测试，对于没有使用的io配置为推挽输出，且输出高电平。

3、Adc采样引脚处理

软件上配置为模拟输入，硬件采样电阻要尽可能的大，比如2M，假如VBAT=3.6V，那么耗电仅仅为I=U/R=3.6/(4*1000000)=0.9uA。

4、上下拉IO口处理

硬件上拉，IO要配置成上拉，硬件下拉，IO口要配置成下拉。

5、传感器供电处理

采样的时候供电，其他时间断电；通过PB5控制4.2V的输出，因此在休眠的时候可以拉低PB5,节约功耗。

6、三极管的be极或者MOS管的gd极耗电

在调试的时候，因为某些原因，直接把R19的右边，接在了mos管的g极，在PB6拉高后，mos管导通，gd极的压降很小，相当于将3.3v直接加在了1k的电阻上，粗略计算下，3.3/1000=330mA电流，因为在开机后PB6需要一直保持高电平，所以在实际设计上，三极管的基极， mos管的g极，需要加大电阻。

7、射频开关

通过PB7供电、PB2收发切换，休眠的时候设置为开漏输出。

8、对于外设使用到的io，休眠时候的处理
如果休眠的时候外设要工作，那就不要动，保持原样；
如果休眠的时候外设不工作，处理如下：
对于spi，在休眠的时候SPI去使能，IO口配置成输入上拉输入即可；
对于串口，也是同样的处理。
9、如果功耗还是降不下来怎么办？

终极方法：直接把硬件供电断开，直接给mcu供电，再一步一步恢复供电电路，基本上就能找到耗电的地方。