Wie kann man den Stromverbrauch von Mikrocontrollern vergleichen?

1 Faktoren für den Stromverbrauch

Der erste Schritt zum Vergleich des Stromverbrauchs von Mikrocontrollern besteht darin, die Faktoren zu verstehen, die ihn beeinflussen. Dazu gehören die Betriebsspannung, die Frequenz, der Strom und der Modus des Mikrocontrollers sowie die daran angeschlossenen externen Komponenten und Peripheriegeräte. Zum Beispiel erhöht eine höhere Betriebsspannung oder -frequenz den Stromverbrauch, während ein niedrigerer Strom oder ein Schlafmodus ihn reduziert. In ähnlicher Weise hängt der Stromverbrauch des Mikrocontrollers von der Art und Anzahl der Sensoren, LEDs, Transceiver und anderen Geräten ab, die an seinen Pins angebracht sind.

3 Messung des Stromverbrauchs

Der dritte Schritt besteht darin, den Stromverbrauch des Mikrocontrollers mit einem geeigneten Instrument, z. B. einem Multimeter, einem Oszilloskop oder einem Leistungsanalysator, zu messen. Die Messung sollte unter realistischen Bedingungen durchgeführt werden, um die tatsächliche Arbeitslast und Umgebung des Mikrocontrollers zu simulieren. Sie können z. B. eine Entwicklungsplatine, eine Steckplatine oder eine Prototypschaltung verwenden, um den Mikrocontroller mit den externen Komponenten und Peripheriegeräten zu verbinden und ein Testprogramm auszuführen, das die beabsichtigte Funktionalität des Mikrocontrollers nachahmt. Dann können Sie die Spannung und den Strom am Mikrocontroller oder am Netzteil messen und die Leistung mit der Formel P = V x I berechnen.

5 Optimierung des Stromverbrauchs

Um den Stromverbrauch des Mikrocontrollers zu optimieren, können Sie das Hardware- oder Softwaredesign ändern. Erwägen Sie, einen Mikrocontroller mit einer niedrigeren Betriebsspannung, Frequenz oder einem niedrigeren Strom oder mit einer effizienteren Architektur oder einem effizienteren Befehlssatz zu wählen. Wählen Sie außerdem externe Komponenten und Peripheriegeräte mit geringerem Stromverbrauch oder Energiesparfunktionen. Sie können auch die Betriebsspannung, die Frequenz oder den Strom des Mikrocontrollers je nach Arbeitslast oder Batteriestand anpassen. Verwenden Sie außerdem Energiesparmodi und Interrupts, um den Mikrocontroller bei Bedarf in den Ruhezustand zu versetzen oder aufzuwecken, und deaktivieren oder aktivieren Sie die internen Schaltkreise und Peripheriegeräte entsprechend. Schreiben Sie schließlich effizienten und kompakten Code, der die Anzahl der Anweisungen, Schleifen, Variablen und Funktionen minimiert und energiesparende Bibliotheken und Befehle verwendet.