STM32低功耗模式與煙霧報警器觸發信號電路設計


1、STM323種低功耗模式

 

STM323種低功耗模式,分別是睡眠模式、停機模式和待機模式。

 

2、STM32在不同模式下的電流消耗

a、工作模式  消耗電流在27mA36mA之間。

 

b、睡眠模式  消耗電流在5.5mA14.4mA之間。

 

c、停機模式和待機模式  停機模式消耗電流在15uA  待機模式在5uA

 

 

3、各種低功耗模式下的喚醒條件

從上面的圖表1可以看到,在睡眠模式下和待機模式下可以利用外部中斷喚醒,而停機模式下只能通過以下4種方式喚醒:

aWAKEUP引腳的上升沿

bRTC鬧鍾事件

cNRST引腳上的外部復位

dIWDG獨立看門狗的復位

 

4、項目需求與低功耗模式選擇

項目的特殊需求有以下兩點:

a、有煙霧報警情況下的隨時從低功耗模式退出,使用wifi傳輸報警信號

b、報警器需要定時報告自身的狀態,所以到時間了必須從低功耗模式退出。

根據需求b,必須要用STM32RTC功能。所以功耗選擇模式必須選擇待機模式,即MCU在運行狀態下消耗電流約為30mA,在低功耗模式下消耗電流約為5uA

 

5、煙霧傳感器模塊

煙霧傳感器模塊的電路主要使用了XC5012芯片。它與FreescaleMC145012 Pin-to-Pin匹配。MC145012的結構框圖如下:

 

注意上圖中的IO引腳,它就是為了擴展。它的詳細定義如下:

 

其功能就是當自身煙霧傳感器檢查到煙霧時,其輸出脈沖信號,當其級聯時,它可以接受別的模塊的報警信號。

時序圖如下:

 

當芯片檢查到煙霧報警條件滿足時,在IO引腳上輸出高電平,直到芯片檢查到煙霧報警條件不滿足。

 

6、煙霧傳感器與STM32的連接

因為項目需求a的約束,所以必須要用STM32低功耗的待機模式,但是此種低功耗模式不支持外部中斷喚醒。因此要利用STM32WAKEUP引腳喚醒待機模式。

STM32的復位電路如下:

 

 從上圖和實際測試可以得出,當系統從低功耗管理復位時,程序代碼將重頭開始重新跑。

但是硬件電路設計上必須區分,目前的復位重新運行是因為WAKEUP引腳的上升沿引起復位(實際就是因為有煙霧報警的情況而產生復位)還是因為RTC鬧鍾事件引起的復位(實際就是因為定時報告事件到了而產生的復位)。

根據以上情況設計的接口電路圖如下:

 


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