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电子锁的轮询与休眠技术
前面,我们有文章谈到了电子锁电池的选用。但是,电子锁电池选择只是一个硬件基础,真正做到电池的长寿命,**核心的手段是CPU程序的设计合理。
一般来说,电子锁的电路在正常待机工作电流为1mA上下(不包含电机的动作、蜂鸣器发声、灯亮)。按照这样的功耗计算,3节碱性电池可以持续工作1个多月。但对于电子衣柜锁来说这显然远远。
功耗方面我们的设计目标为:安装一次3节碱性电池,可以持续使用1年以上时间。
从技术角度来说,节电的主要方式是将不必要的耗电控制住。通过分析,我们发现,锁在绝大多数时间是不发生开、关门操作的,将这段时间的功耗降到**是实现设计目标的关键。
有2中技术方法可以用于功耗的控制:轮询方式、触发唤醒方式。
轮询方式的过程为:程序命令CPU进入休眠状态,每间隔一段时间(比如1秒或0.5秒,具体时间间隔与CPU型号和实际操作需求相关)程序自动唤醒CPU工作,检测是否有包含合**份的只能纽扣或RFID卡需要读取,若有则进入身份识别--判读是否正常开关锁舌--工作结束继续休眠--如此往复,若无继续进度休眠。休眠期间的功耗一般为几个nA。
触发唤醒方式的过程为:程序处于休眠常态,一旦发生外部触发事件,则自动唤醒程序,进入正常工作状态:身份识别--判读是否正常开关锁舌--工作结束继续休眠--如此往复。
由此,可以看出,轮询方式实现基本的节电,但不如触发唤醒方式彻底。
对于TM(智能纽扣)方式的身份识别,可以选择触发唤醒方式。
对于RF方式的身份识别,由于是非接触,无法让CPU感知电路变化,一般采用轮询方式。
也有部分厂商,采用红外检测方式判断是否有RFID卡接近锁体,实现程序的唤醒。这样的方式有2个缺点,一是红外检测元件会增加功耗,二是任何物体接近锁体都会触发红外,致使程序被唤醒,增加功耗。
非常可喜的是,我们在轮询方式下也能做到将轮询基本功耗控制在n**,做到轮询功耗和休眠功耗基本一致。在不增加成本的情况下,实现电池长寿命的设计目标。
另外,需要说明的是,仅仅是程序部分设计合理还不够,外围电路低功耗设计也尤为关键,通过程序和委外电路两方面的合理设计,是**终解决功耗问题的两个不可或缺的方面。
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