USART и режим сна "Power-save", как настроить USART перед сном? Опции

[James D.]

Подскажите, пожалуйста, как правильно сконфигурировать USART (ATmega16) перед переводом МК в режим сна "Power-save"?

[James D.]

Проверил - USART мешает уходить в сон.
Если делаю в программе, в начале ее работы, инициализацию USART, контроллер не засыпает, и потребляет от батареи ток ~90 мА.
Если USART в программе не задействовать, контроллер нормально засыпает, и потребляет 10-15 мкА.

Ну как же его отключить перед уходом в сон?

Код

;Инициализация USART:

;Установить скорость передачи данных
ldi        temp,$00    ;9600 бит/с
out     UBRRH, temp
ldi        temp,$40
out     UBRRL, temp

;Включить приемник и передатчик
ldi     temp, (1<<RXEN)|(1<<TXEN)|(1<<RXCIE)
out     UCSRB,temp

;Установить формат кадра: 8 битов данных, 1 стоп-бит
ldi     temp, (1<<URSEL)|(0<<USBS)|(3<<UCSZ0)
out     UCSRC,temp

Вот этот код перед засыпанием не помогает:

Код

ldi     temp, (0<<RXEN)|(0<<TXEN)|(0<<RXCIE)
out     UCSRB,temp
sleep

Порты перевожу в третье состояние, тогда потребляемый ток уменьшается до 10-15 мкА (если USART отключен), а то через них тоже как-то ток утекает:

Код

ldi        temp,$00
out        PORTD,temp ;инициализация PORTD
ldi        temp,$00
out        DDRD,temp  ;установка направления PORTD

Сообщение отредактировал James D. - Jan 5 2011, 11:00

[rx3apf]

Проверил - USART мешает уходить в сон.
Если делаю в программе, в начале ее работы, инициализацию USART, контроллер не засыпает, и потребляет от батареи ток ~90 мА.

mA или uA ? Если именно миллиампер - это что-то совершенно дикое, даже активный микроконтроллер не может столько потреблять. Если микроампер - скорее, какое-то потребление через выход или pull-up резистор.

Если USART в программе не задействовать, контроллер нормально засыпает, и потребляет 10-15 мкА.

Если активно что-то типа таймера в асинхронном режиме или WDT - похоже. Если нет - то неприлично много.

Ну как же его отключить перед уходом в сон?

Еще раз: включенный USART сам по себе на потребление фактически не влияет.

Вот этот код перед засыпанием не помогает:

Код

ldi     temp, (0<<RXEN)|(0<<TXEN)|(0<<RXCIE)
out     UCSRB,temp
sleep

Потому и не помогает - не USART виноват.

Порты перевожу в третье состояние, тогда потребляемый ток уменьшается до 10-15 мкА (если USART отключен), а то через них тоже как-то ток утекает:

Вот и надо разбираться, что куда утекает. А заодно и на остальную периферию посмотреть - не остался ли включенным аналоговый компаратор, нет ли включенных pull-up там, где не надо, не болтаются ли неподключенные входы в третьем состоянии...

[James D.]

mA или uA ? Если именно миллиампер - это что-то совершенно дикое, даже активный микроконтроллер не может столько потреблять. Если микроампер - скорее, какое-то потребление через выход или pull-up резистор.

Это миллиамперы (при задействованном USART), микроамперы - при отключенном USART. Делаю только инициализацию USART, данные не принимаются и не передаются.

Если активно что-то типа таймера в асинхронном режиме или WDT - похоже. Если нет - то неприлично много.

Да, продолжает работать таймер - МК просыпается 1 раз в секунду (часы в МК работают), и снова засыпает. Поэтому потребляемый ток колеблется от 10 до, 13-15 мкА. Микроамперметр стрелочный использую, точнее замерить не могу.
10-15 мкА, это, насколько я помню, довольно близко к току саморазряда батареи 1,5В АА или ААА. Так что приемлемо. У меня три аккумулятора ААА используются в качестве автономного питания (~4,1 В).

Еще раз: включенный USART сам по себе на потребление фактически не влияет.

Потому и не помогает - не USART виноват.

Ничего в железе не меняю, единственно меняю в программе: в первом варианте - USART инициализируется, во втором - нет. В первом случае потребление около 90 миллиампер, во втором - 10-15 микроампер.

Вот и надо разбираться, что куда утекает. А заодно и на остальную периферию посмотреть - не остался ли включенным аналоговый компаратор, нет ли включенных pull-up там, где не надо, не болтаются ли неподключенные входы в третьем состоянии...

Во время настройки МК сразу после включения делаю вот так:

Код

;Запретить АЦП, аналоговый компаратор и все, что не должно работать в
;режиме сна (и вообще в программе) для снижения энергопотребления:

        ldi        temp,(0<<ADEN);Запретить АЦП
        out        ADCSR,temp

        ldi        temp,(1<<ACD)|(0<<ACIE);Запретить аналоговый компаратор
        out        ACSR,temp

        ldi        temp,(1<<WDTOE)|(1<<WDE);Запретить WATCHDOG таймер
        out        WDTCR,temp
;Выключить WDT:
        ldi        temp,(0<<WDE)
        out        WDTCR,temp

Ну вот порт D перевел в третье сотояние - ток уменьшился до микроампер. Еще можно настроить его на выход, и установить все выводы в "0" - будет тот же результат. Хороший результат
А вот если его сконфигурить на вход с подтягивающим резистором или на выход, но выводы установить в "1", то потребление увеличивается до десятков миллиампер. Я выбрал третье состояние.
К выводам порта D подключен еще один МК - ATmega32, но тот отключается полностью, но, видимо, что-то все равно перетекает через него.

Если задействован USART, то как ни настраивай порт D, потребление не уменьшается.

Сообщение отредактировал James D. - Jan 5 2011, 13:17

[rx3apf]

Это миллиамперы (при задействованном USART), микроамперы - при отключенном USART. Делаю только инициализацию USART, данные не принимаются и не передаются.

Исправный микроконтроллер (из обсуждаемой серии) сам по себе ни при каких условиях не может жрать 90 mA, это безумно много. Норма - на порядок меньше в активном режиме.

Да, продолжает работать таймер - МК просыпается 1 раз в секунду (часы в МК работают), и снова засыпает.

Для прерываний раз в секунду (если WDT отключен) - 10...15 uA тоже многовато, но правдоподобно.

Ну вот порт D перевел в третье сотояние - ток уменьшился до микроампер. Еще можно настроить его на выход, и установить все выводы в "0" - будет тот же результат. Хороший результат
А вот если его сконфигурить на вход с подтягивающим резистором или на выход, но выводы установить в "1", то потребление увеличивается до десятков миллиампер. Я выбрал третье состояние.
К выводам порта D подключен еще один МК - ATmega32, но тот отключается полностью, но, видимо, что-то все равно перетекает через него.

Если задействован USART, то как ни настраивай порт D, потребление не уменьшается.

Если на линиях порта висит отключаемый (по питанию, да ?) микроконтроллер, то паразитная запитка через выход в "1"-состоянии - неизбежна. Я уже забыл, включение USART приоритетно перед установкой DDRD или нет (всегда настраиваю направление отдельно), если да, то это вполне объяснение факта (на TxD будет "1"), но величина (90 mA) все равно неправдоподобна велика (это уже начинает смахивать на "тиристорный эффект"). Хотя нет, если и принудительная запись нулей в регистр управления ничего не меняет, значит, не то. Но объяснение все равно надо искать в неправильной настройке портов. И не в коем случае не отключать по питанию CMOSовскую внешнюю периферию, ели не предприняты меры по исключению паразитной запитки.

[James D.]

Исправный микроконтроллер (из обсуждаемой серии) сам по себе ни при каких условиях не может жрать 90 mA, это безумно много. Норма - на порядок меньше в активном режиме.

Для прерываний раз в секунду (если WDT отключен) - 10...15 uA тоже многовато, но правдоподобно.

Если на линиях порта висит отключаемый (по питанию, да ?) микроконтроллер, то паразитная запитка через выход в "1"-состоянии - неизбежна. Я уже забыл, включение USART приоритетно перед установкой DDRD или нет (всегда настраиваю направление отдельно), если да, то это вполне объяснение факта (на TxD будет "1"), но величина (90 mA) все равно неправдоподобна велика (это уже начинает смахивать на "тиристорный эффект"). Хотя нет, если и принудительная запись нулей в регистр управления ничего не меняет, значит, не то. Но объяснение все равно надо искать в неправильной настройке портов. И не в коем случае не отключать по питанию CMOSовскую внешнюю периферию, ели не предприняты меры по исключению паразитной запитки.

Вот такая у меня схемка; ATmega32 отключаются сами по себе при отключении внешнего питания, ATmega 16 начинает питаться от батареи. Ток меряю возле самой батареи.
Попробую сначала USART настроить, потом порты...
Мне кажется проблема в программе, с настройками, потому что в железе абсолютно ничего не меняю, меняю только софт, а потребление изменяется.

[rx3apf]

Мне кажется проблема в программе, с настройками, потому что в железе абсолютно ничего не меняю, меняю только софт, а потребление изменяется.

Никакие чисто программные настройки неспособны поднять потребление микроконтроллера до 90 mA. И если нет "коротышей" в приведенной схеме, то объяснение остается лишь одно - одна или несколько линий связи с вторым процессором при переходе в режим батарейного питания остаются в режиме выходов с состоянием "1". Тогда, вполне естественно, происходит паразитная запитка оставшейся части схемы через входные защитные диоды второго процессора (и то странно, четырехвольтовое питание, минус падение на диодах и на остальных компонентах, и чтобы такое потребление - удивляет, я бы ожидал в разы меньше). По-хорошему, надо бы все линии развязать резисторами и следить за логическими уровнями. Еще из явных недостатков - схема перехода на резервное питание сделана некрасиво. И уж если диодная развязка - то диодами с переходом Шоттки. Ну и, конечно, балластный резистор в цепи подсветки LCD никак не 3.3K. Там единицы-десятки Ohm, да и токи приличные. Если хочется регулировать - то PWM, выбрав резисторы для максимального тока.

[zombi]

Никакие чисто программные настройки неспособны поднять потребление микроконтроллера до 90 mA. И если нет "коротышей" в приведенной схеме, то объяснение остается лишь одно - одна или несколько линий связи с вторым процессором при переходе в режим батарейного питания остаются в режиме выходов с состоянием "1".

Я так понимаю, что перед засыпанием нужно все ноги проца перевести на ввод без подтягивающего резюка?
Или я не прав?

[rx3apf]

Я так понимаю, что перед засыпанием нужно все ноги проца перевести на ввод без подтягивающего резюка?
Или я не прав?

По обстановке. Болтающихся входов - быть точно не должно. И паразитной запитки периферии тоже быть не должно.

[zombi]

Болтающихся входов - быть точно не должно. И паразитной запитки периферии тоже быть не должно.

Болтающиеся т.е. никуда физически не подключенные?
И куда их желательно подключить? к GND? или к резервному VCC?

[rx3apf]

Болтающиеся т.е. никуда физически не подключенные?
И куда их желательно подключить? к GND? или к резервному VCC?

Желательно их никуда не подключать, а перепрограммировать на выход или подключить к ним pull-up.

[zombi]

Желательно их никуда не подключать, а перепрограммировать на выход или подключить к ним pull-up.

Т.е. перед засыпанием:
Все не используемые пины переводим в output и выводим "1"(или сразу по ресету).
А все пины к которым подключены другие мс (не важно вход или выход) переводим в input без pull-up?
Правильно?