前面,我們有文章談到了電子鎖電池的選用。但是,電子鎖電池選擇只是一個硬件基礎(chǔ),真正做到電池的長壽命,最核心的手段是CPU程序的設(shè)計合理。
一般來說,電子鎖的電路在正常待機工作電流為1mA上下(不包含電機的動作、蜂鳴器發(fā)聲、燈亮)。按照這樣的功耗計算,3節(jié)堿性電池可以持續(xù)工作1個多月。但對于電子衣柜鎖來說這顯然遠遠。
功耗方面我們的設(shè)計目標為:安裝一次3節(jié)堿性電池,可以持續(xù)使用1年以上時間。
從技術(shù)角度來說,節(jié)電的主要方式是將不必要的耗電控制住。通過分析,我們發(fā)現(xiàn),鎖在絕大多數(shù)時間是不發(fā)生開、關(guān)門操作的,將這段時間的功耗降到最低是實現(xiàn)設(shè)計目標的關(guān)鍵。
有2中技術(shù)方法可以用于功耗的控制:輪詢方式、觸發(fā)喚醒方式。
輪詢方式的過程為:程序命令CPU進入休眠狀態(tài),每間隔一段時間(比如1秒或0.5秒,具體時間間隔與CPU型號和實際操作需求相關(guān))程序自動喚醒CPU工作,檢測是否有包含合法身份的只能紐扣或RFID卡需要讀取,若有則進入身份識別--判讀是否正常開關(guān)鎖舌--工作結(jié)束繼續(xù)休眠--如此往復(fù),若無繼續(xù)進度休眠。休眠期間的功耗一般為幾個nA。
觸發(fā)喚醒方式的過程為:程序處于休眠常態(tài),一旦發(fā)生外部觸發(fā)事件,則自動喚醒程序,進入正常工作狀態(tài):身份識別--判讀是否正常開關(guān)鎖舌--工作結(jié)束繼續(xù)休眠--如此往復(fù)。
由此,可以看出,輪詢方式實現(xiàn)基本的節(jié)電,但不如觸發(fā)喚醒方式徹底。
對于TM(智能紐扣)方式的身份識別,可以選擇觸發(fā)喚醒方式。
對于RF方式的身份識別,由于是非接觸,無法讓CPU感知電路變化,一般采用輪詢方式。
也有部分廠商,采用紅外檢測方式判斷是否有RFID卡接近鎖體,實現(xiàn)程序的喚醒。這樣的方式有2個缺點,一是紅外檢測元件會增加功耗,二是任何物體接近鎖體都會觸發(fā)紅外,致使程序被喚醒,增加功耗。
非常可喜的是,我們在輪詢方式下也能做到將輪詢基本功耗控制在nA級,做到輪詢功耗和休眠功耗基本一致。在不增加成本的情況下,實現(xiàn)電池長壽命的設(shè)計目標。
另外,需要說明的是,僅僅是程序部分設(shè)計合理還不夠,外圍電路低功耗設(shè)計也尤為關(guān)鍵,通過程序和委外電路兩方面的合理設(shè)計,是最終解決功耗問題的兩個不可或缺的方面。