STM32f103rc单片机驱动mpu6050单片机实现低功耗

最近几天，老师让我做个项目，关于是STM32f103rc单片机驱动mpu6050单片机实现低功耗。首先想到的是单片机的低功耗，大概有三种模式，

分别为睡眠模式、停止模式、以及待机模式。
1.睡眠模式:M3内核停止工作，所有的外设处于工作状态（当然是你不关闭外设的前提下）。
  特点：SRAM的内容和寄存器的状态保持不变。
  唤醒条件：任意的中断和事件
2.停止模式：停止所有内部的1.8V部分的供电，PLL、HSI、RC振荡器和HSE振荡器。CPU停止工作，外设也停止工作
  特点:SRAM的数据和寄存器依然保存
  唤醒条件:任意的外部中断，RTC闹钟，PVD输出，USB唤醒条件
  3.待机模式:内部电压调节电路被关闭， HSE、HIS、PLL被关闭,CPU停止工作，外设停止工作。
   特点:SRAM的内容和寄存器的内容将会丢失
   唤醒条件:NRTS的外部复位信号，IWDG复位、WKUP引脚上的一个上升边沿或者RTC闹钟

 

通过网上查看资料，待机模式的功耗最低，因此在本项目中直接选择了待机模式。因为电路板直接焊接好了，单片机和陀螺仪模块焊接在了一起。一开始并没有考虑太多，直接调试待机程序，移植MPU6050程序，比较顺利就移植通过（陀螺仪程序不同例程中的初始化方式不同，各有优缺点，回头再说）。感觉项目做的比较顺利，老师让我测试一下电路板电流，结果拿万用表一测试，傻眼了，在单片机一上电（待机状态）的时候，电流为3ma左右，然后通过按键唤醒单片机，电流到了惊人的50ma，然后再待机，电流为8ma，很是疑惑，为什么两次待机模式的电流这么大？为什么两次待机模式的电流不一样，而且相差几个ma？为什么正常工作的电流这么大？完全不符合要求。

通过查阅，发现在单片机正常工作方式下，如果想降低功耗，唯一的办法就是降低单片机的主频。

 

 

根据上面的表中得知，系统选择外部时钟，只有将外部晶振降低，倍频降低，才可以降低功耗，因此选择了4M的外部晶振（晶振选择范围4-16M），而且不采用倍频。程序调试通过后，万用表检测唤醒后的电流，为22ma，瞬间降低了一半还要多，感觉有了希望。

主频降低了，功耗降低了，但是在待机模式下功耗还没有下来。而且在正常工作前后的待机电流不相同，感觉很是奇怪。开始认为是程序的问题，尝试了其他两种休眠方法（睡眠模式、停止模式）之后，感觉现象是一样的。这个时候想起来，是不是陀螺仪对系统的影响，瞬间把陀螺仪卸下来，发现确实是这样，单片机的功耗降得很低了，而且一上电后的电流和唤醒之后的待机模式的电流是相同的。也就是说，问题就是陀螺仪。

MPU6050陀螺仪是有休眠模式的，也就是说，一上电陀螺仪进入了休眠模式，但是之后陀螺仪一直处于工作状态的，虽然单片机进入了待机，但是陀螺仪并没有进入休眠，因此一直消耗的电流较大。通过查看，陀螺仪的休眠模式是对陀螺仪的电源进行设置，对其寄存器中的值进行设定。休眠模式就是让MPU6050内部所有寄存器恢复默认值，通过对电源管理寄存器1（0X6B）的bit7写1实现（也就是对0X6B寄存器的值写0x40），这个时候陀螺仪就进入了休眠模式，电流瞬间下降。然后正常工作的时候，对电源管理寄存器1（0X6B）必须设置该寄存器为0X00，以唤醒MPU6050，进入正常工作状态。这个就完美解决了休眠与唤醒间的交替变化。

 

Single_Write(MPU6050_ADDRESS, PWR_MGMT_1, 0x40);//进入休眠状态  

Single_Write(MPU6050_ADDRESS, PWR_MGMT_1, 0x00);//解除休眠状态  

 

其中进入休眠模式的程序：

Single_Write(MPU6050_ADDRESS, PWR_MGMT_1, 0x40);//进入休眠状态

Sys_Enter_Standby();//单片机进入休眠模式

最终，单片机在待机时候的电流不到1ma，在唤醒状态的电流为21ma，但是待机模式仍然没有达到网上各位大神写的几个uA，不知道什么原因，望请各位大神进行评论。