超低功耗倾角测量仪电路设计

概述：
该超低功耗倾角测量仪以TI公司的低功耗单片机 MSP430G2553为控制核心，利用高精度三轴加速度传感器MMA8452测量倾角，使用低功耗段码液晶显示结果。充电装置采用TI公司的 TPS61040芯片和TPS61070芯片构成两级BOOST升压电路为电容充电。主系统供电采用TI公司的TPS54331芯片构成BUCK降压电 路，在轻载条件下仍具有较高电源效率。为进一步实现系统的低功耗运行，每次测量后，测量仪进入低功耗待机模式，液晶屏可保持显示上次的测量结果。该仪器实 现了角度测量误差在±0.7度以内，重力加速度测量误差在±2%以内的精度。在使用2200uF电容为仪器供电时，可工作3分钟；使用100uF电容供电 时工作时间可达20秒。

1.引言
本超低功耗倾角测量仪的设计中，使用了T I公司的M S P 4 3 0、T P S 6 1 0 7 0、TPS61040和TPS54331等器件和加速度传感器，实现了超低功耗高精度角度测量仪的制作。首先，我们使用MSP430单片机，此单片机不仅 具有处理能力强、运算速度快、片内资源丰富等优点，而且具有超低功耗和间歇工作的优势。其在工作时工作电流只有200uA左右，当处于休眠状态时其工作电 流在1uA左右，较好的满足了超低功耗和控制运算的需求。在实际使用中，我们让它工作在2.5V,省电模式下RAM数据保持在低功耗模式，消耗电流仅 0.1μA.
其次， 设计中还使用了T I 公司的芯片TPS61070和TPS61040组成两级BOOST升压电路，相对于反激式升压电路相比，该方案不但效率高，而且有利于降低电源损耗。
在选择降压电路方案中，使用了TI公司的TPS54331芯片组成BUCK降压电路。当25V将至 2.5V时普通的线性降压芯片效率只有10%,但是这块芯片在轻载情况下效率也可达到30%以上，而且功耗低。此次设计中，主要使用TI的芯片，性能很 好，对制作的实现起到了促进作用。
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