对于那些使用电池供电的产品，尤其是那些要求在一节电池下工作一年甚至几年的产品，它们的平均电流要求非常低，通常在uA或nA级别。

我在之前的公司做过很多电池供电的产品，它们有一个共同的特点：待机时的电流非常低。

下面我将结合我的工作经验以及市场上相关产品的情况，描述关于低功耗设计的注意事项以及实现低功耗的方法。

待机产品及其情况

低功耗产品通常要求在待机状态下功耗很低，有些产品在待机时功耗为零，有些产品的多个外设模块会交替工作或同时工作。

1. 待机功耗为零

对于待机功耗为零的产品，只需保证在工作时的功耗即可。如果工作时间也很短，那么在低功耗方面需要投入的研发工作相对较少。

例如电视遥控器：

这种产品在待机时功耗为零，通过按下按键来唤醒，唤醒后工作几毫秒（不同型号可能有差异）后再进入待机状态。

实现原理：

通过按键触发电源启动，启动微控制器（MCU），执行工作任务，任务执行完毕后通过MCU控制总电源断电。

简而言之：通过外部的电源触发来启动设备，并通过内部的机制控制断电来实现。

2.间歇待机

有些产品是间歇性待机，比如：工作1ms，待机499ms。

比如IC卡设备：

IC卡设备如果一直处于寻卡工作状态，电流其实相对较大，而很多时候都没有IC来感应。

实现原理：

这种产品，可以间隔0.25s，或者0.5s来感应（寻卡）一次，同时不会给人带来“卡顿”的感觉。（寻卡工作的时间其实很短）

（图片来自网络）

同理，类似的产品还有很多，比如无线遥控天然气、水表等。

这种做法目的是为了让产品功耗更低，但人看起来产品一直在工作。

3.长期待机

有些产品的MCU是通过外围设备唤醒，比如通过触摸按键唤醒产品。

这种产品相对上面两种难度更大，要同时保证MCU内部资源，以及外部资源在工作和待机时功耗都要尽量低。

实现低功耗的方法

结合上面产品的描述可以总结几点实现低功耗的方法。

1.控制电源开关

通过控制系统总电源、（高功耗）外围模块电源的开关，特别是使用频率低、功耗大的外围模块，在需要时才开启。

2.控制MCU内部外设

有些MCU产品的外设在上电时默认是开启的（比如STM8S），不用的外设一定要关闭，在需要时才开启。

3.控制时钟频率

这里说的控制时钟频率不单纯是降频，是根据实际工作情况（工作模式、时长等）调整频率。

有些产品它在执行任务A时，要求快速处理（不如跑一段算法），则需要调整到更高的频率；

而在执行任务B时，处理简单事情（比如控制LED亮灭），则需要将时钟调整到很低状态。

同时，还需要结合工作时长，比如上面任务A，如果时间很长，这个频率也需要综合考虑。

4.控制IO状态

现在MCU基本都有多种状态：

• 模拟输入
• 浮空输入
• 下拉输入
• 上拉输入
• 开漏输出
• 推挽输出
• 复用开漏输出
• 复用推挽输出

在低功耗状态、工作过程都需要设置成合理状态。比如通常在待机时，将不用的引脚设置成模拟输入。

5.检查硬件

检查是否存在漏电流，比如不合格电容、电阻等器件。

还有虚焊或板卡上存在残留焊锡等情况，都会导致功耗增加。

（这里面的坑比较多，来留言说说你遇到过的坑）

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