为什么它能续航这么久？我做对了什么？(见第3章)
其有哪些功能？(见第1章)
硬件设计把稳事变？(见第2章)
下面就逐一为你解答！
一、时钟的功能/亮点展示
1.指南针功能
利用时先原地逐步转一圈即可校准。
此模式下功耗：1.3mA。
2.TV模式（时钟等根本显示）
40秒显示韶光，电池电量。
此模式下功耗：1.7~1.9mA
10秒显示温度、湿度、气压
10秒显示电池状态循环（持续韶光可按喜好调度）
3.菜单设置
设置了三级菜单。
主菜单：见图，这里预设了16个二级菜单。
滚动时总功耗：2mA
二级菜单：见图，按确定进行设置
滚动时总功耗：4mA
三级菜单：见图，按确定进行设置
页面总功耗：1.4mA
支持开拓：水平尺、增量闹钟、秒表、手电筒、系统设置、工厂模式
未来加入亮度自动调节机制，可坚持超过一个月
二、硬件解释
利用STC32F12K54芯片作为主控，在TV模式可运行大约24天，以下是干系电路图。
掌握板事理图
掌握板PCB图
电源板事理图
电源板PCB图
1.掌握板参数先容
主控：STC32F12K541.3寸OLED：SSD1315（利用SPI）温湿度计：SHT40气压计：SPL-06RTC：INS5699光强计：BH1745磁强计+加速度计：BMC050无源蜂鸣器（但有独立4K方波产生电路，不占用MCU资源）震撼开关按键X5：+、-、确定键、退出键、复位键2.电源板参数先容
电源板2.8V空载，5V OFF的情形下，待机电流1.6uA（电池3.83V）
DC-DC锂电池充电：ME4059ASPG-N）锂电池保护：ME4211AM6GDC-DC降压（主板供电）：TPS62740DSSRDC-DC升压（OLED供电）：MT9700+MT3608L，可以通过主板的两个IO口掌握反馈电阻，从而得到5V、6V、7V、8V充电电流检测：INA181A2IDBVT+50mΩ电阻三、续航24天，我做对了什么？本项目之以是可以这么省电，是由于MCU不会干多余的事情，有任务的时候才会运行，其他韶光都在休眠。
但，事情怎么会这么大略呢？
1.创造的第一个问题
之前做第一代第二代时钟的时候，就创造一个事情：
MCU在实行任务的时候，很多时候都在delay
例如滚动数字的时候，平移32格像素，须要平移32次，每次平移后间隔6毫秒才能实行下一次的平移，这个时候，空跑的的韶光便是31x6=186ms。
这是非常致命的。
如果一秒刷新一次，就有18.6%的韶光摧残浪费蹂躏在等待上。
再例如给传感器发送丈量指令后，须要等待一段韶光才能读取丈量后的值……
这一段韶光也是须要等待的。
办理思路
为理解决MCU在等待时摸鱼的情形，可以让MCU在等待的时候进入掉电模式，从而降落功耗。
2.第二个问题
但这样又不得不面临一个新的问题，便是
MCU怎么知道自己什么时候醒过来？
办理思路
针对这个问题，可以利用：
掉电唤醒定时器
通过设置掉电唤醒定时器的韶光，掌握MCU休眠后在我们指定的韶光醒过来
3.第三个问题
但这样又有一个问题，那便是：
MCU怎么知道下次什么时候醒过来？
例如实行一个32格像素的平移，要实行32次，MCU实行了第一次，它怎么知道还要实行32次间隔6ms的任务？
办理思路
为理解决这个问题，我想了个办法：
引入两个数组
一个是“休眠韶光数组”，一个是“任务号数组”（每个bit代表一个任务），两个数组的值逐一对应。
例如实行一个32格像素的平移，要实行32次，我就先在“休眠韶光数组”和“任务号数组”中预约32个任务，如下图所示。
每次MCU检测数组“休眠韶光数组”[0]和“任务号数组”[0]中的数值，如果不即是0，则将“休眠韶光数组”[0]的值装入掉电唤醒寄存器，进行休眠，唤醒后再根据“任务号数组”[0]的值匹配相应的任务。
任务完成后全体数组的值向左移动一位。
当检测到“休眠韶光数组”[0]和“任务号数组”[0]中的数值为0时，解释UI刷新任务已经完成，掉电唤醒寄存器关闭，彻底进入休眠，等待外部按键中断任务的唤醒。
但项目中并非只有一个OLED屏幕刷新的任务
对付传感器丈量等待的任务，为了尽可能担保时效性，不可能排在UI刷新完成之后再丈量。
我们当然希望能两不误。
这时就须要写插入算法将任务插入任务行列步队中。
例如在行列步队中插入一个气压丈量的任务（“任务号数组”bit1 =1），须要等待15ms（6+6+3），插入上图的行列步队中，如下图。
可以看到当数值不可以重合时，须要打断行列步队插入数值。
再例如在行列步队中插入一个气压丈量的任务，须要等待12ms，插入上图的行列步队中，如下图。
可以看到当数值重合时，不须要打断行列步队插入数值。
只须要添加任务号所对应的bit位。
4.第四个问题
到目前为止，低功耗任务预约的算法算是弄完了，但还有一个问题，便是：
在休眠的过程中，如果有外部中断输入，就会让MCU提前结束休眠。
这样可能会导致传感器采样非常，影响用户体验。
办理思路
这个时候，就须要：
优化就寝的算法
检测醒来的时候，如果掉电唤醒寄存器内的韶光还没有走完，就把值装填回去再次休眠，直到定时器内的值是0为止。
5.末了一步，将MCU性能榨干
事情还没有结束，我们还可以进一步降落功耗，争取榨干MCU性能！
MCU最耗电的任务实在是在刷屏的时候——这时候利用SPI发送数据，须要MCU参与个中，不能去干别的事情。
这个时候我们可以利用DMA功能，利用双缓冲区，先装填1区，DMA发送1区的数据，在1区发送的时候，装填2区，轮流发送，循环往来来往，提高MCU的事情效率。
但纯挚DMA发送数据的话，实在还是会更耗电。
由于须要将数据从flash搬到XRAM里面，再通过DMA发出去是须要韶光的，效率上不如把flash的数据直接发送出去。
这个时候可以利用MCU进入停IDLE模式时，MCU停滞事情，但外设还在可以事情的特点。
如果在2区添补完成，但1区还没发完的情形下，还可以让MCU进入停IDLE模式，这个时候MCU停滞事情，但外设还在可以事情，在IDLE模式等待SPI DMA 发送完成后再唤醒实行别的程序。
这样功耗就可以进一步降落。
除此之外，还有各种优化局部刷新，一点点抠功耗，直至榨干最大性能代价……
参考资料：
[1]开源资料https://oshwhub.com/yq-qvq/low-power-consumption-for-24-days-desktop-clock
— 完 —
嘉立创EDA·头条号
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