嵌入式低功耗设计：让剃须刀更持久 - 课程目录

低功耗设计概述

为什么剃须刀需要低功耗？电池技术基础与功耗目标设定。

MCU选型策略

低功耗MCU关键参数（静态电流、唤醒时间、工作模式），主流芯片对比。

电源管理基础

LDO vs DC-DC，效率曲线，待机功耗优化。

时钟系统设计

低速时钟与高速时钟的切换，时钟门控技术，外部晶振选择。

GPIO与外围电路

GPIO电平配置，上拉/下拉电阻功耗，未使用引脚处理。

ADC采样优化

采样率与功耗的平衡，单次转换 vs 连续转换，参考电压选择。

电机驱动基础

直流电机特性，PWM调速原理，MOSFET驱动电路功耗分析。

无刷电机驱动

FOC算法简介，驱动芯片选型，换相策略对功耗的影响。

传感器接口

霍尔传感器、电流检测、温度检测的低功耗设计。

无线通信模块

蓝牙BLE低功耗模式，广播间隔与连接间隔优化，数据包长度设计。

电池电量检测

库仑计 vs 电压检测，精度与功耗的权衡，校准方法。

线性充电 vs 开关充电，充电电流设置，充电状态指示功耗。

软件架构设计

前后台系统 vs RTOS，任务调度策略，空闲任务钩子函数。

睡眠模式详解

MCU睡眠、停止、待机模式，唤醒源配置，唤醒时间测量。

外设电源管理

独立外设电源开关，负载开关选型，电源域划分。

代码优化技巧

循环展开，查表法代替计算，局部变量使用，编译器优化选项。

中断优先级，中断嵌套，中断服务程序执行时间控制。

定时器应用

低功耗定时器，自动唤醒定时器，PWM与定时器结合。

数据存储优化

Flash写入功耗，EEPROM模拟，数据压缩存储。

显示与交互

LED指示灯低功耗驱动，OLED/段码屏功耗对比，按键唤醒设计。

防水与散热

密封设计对散热的影响，热管理策略，IPX7等级下的功耗考量。

振动与噪音

机械共振优化，动平衡调整，噪音与功耗的平衡。

电池保护电路

过放保护，过充保护，短路保护，保护芯片功耗。

功耗测试方法，自动化测试夹具，良率与功耗一致性。

OTA升级功耗，差分升级算法，升级失败回滚机制。

用户习惯分析

使用时长分布，充电频率，待机时长，数据驱动优化。

主流剃须刀功耗拆解，技术路线对比，差异化设计。

认证与标准

CE/FCC认证对功耗的影响，能效标签，环保要求。

成本与功耗平衡

BOM成本控制，元器件选型权衡，量产可行性。

氮化镓充电，超级电容，能量回收，AI智能调度。