如何檢測電池壽命_如何看電池壽命

　　在我們現代的移動社會中，對電子設備的最大抱怨之一是它們的電池沒有預期的那么長，人類必須在某種程度上沉迷于我們始終保持連接和以一種或另一種形式傳輸數據的能力。移動設備使用的增加不僅導致芯片制造商被迫重新考慮他們如何設計微控制器，甚至還導致嵌入式系統設計師如何構建系統，即使是擁有最新技術和技術的嵌入式開發人員也很難確保他們有足夠的電池來以預期的時間間隔運行他們的產品。可以遵循七個技巧來幫助確保估計準確的電池壽命。

　　技巧1–傳統電池預算分析

　　工程師估算電池的第一步，通常也是最后一步，是創建傳統的電池預算。這種類型的分析通常包括創建一個電子表格，其中列出了系統中的每個組件。然后，工程師檢查每個組件，確定最小、典型和最大電流消耗并記錄下來。有了這些信息，工程師現在可以開始估計系統在每個消耗箱中的時間百分比。例如，微控制器可能只有5%的時間處于運行模式，25%的時間處于低功耗停止模式，70%的時間處于深度睡眠模式。

　　以這種方式分析每個元件后，將結果相加，系統現在就有了最小、典型和最大電流消耗數據，可以用來確定電池的大小。大多數此類分析的部分問題是，這些數字或多或少是根據經驗確定的。換句話說，它們完全是猜測。工程師盡其所能進行猜測，但通常會有一定程度的不安，因為可能會有意外的漏電流，對微控制器實際功耗的錯誤估計，以及許多其他因素。

　　技巧2–軟件RMA

　　作為軟件架構設計和分析的一部分，應對軟件執行單調速率分析(RMA)。這種分析不僅會識別軟件將要執行的不同任務，還會給出每個任務將運行多長時間以及所涉及的不同外設的相對概念。從這些信息中，可以記錄微控制器的不同任務和行為的簡單列表，以改進傳統的電池預算猜測(估計猜測)。請注意，RMA還會讓嵌入式開發人員感到放心，所有任務都會以確定的方式完成，不會錯過截止日期。

　　技巧3–芯片供應商工具

　　微控制器是能耗方面最模糊的領域之一。關于這些小家伙將如何消耗能量，有太多的變量。對大多數供應商數據表的審查將提供基于溫度、電壓、外設設置、海拔、風速、開發者的星座等的大范圍的能量消耗。總有一個問題是，這些數字是從哪里以及如何獲得的，它們是否準確。

　　即使只是揮揮手，芯片廠商也開始向開發者提供一些新工具，這些工具將極大地改善電池預算的估算方式。

　　技巧4–臺式實驗

　　正如任何工程師都喜歡建模和評估工具一樣，在那些假設在工作臺上被測試和證明之前，總是存在一種緊張感。這就是為什么必須在設計周期的早期測試開發套件和原型部件的真實行為!它不需要是一個干凈整潔的測試，但至少應該能夠測試關于軟件、微控制器功耗和系統上其他組件的基本假設。

　　基準測試的一個好處是，它是證明低功耗設計方向正確的一種快速且廉價的方法。如果數據手冊中有錯誤，假設中有疏忽等等，那么從工作臺獲取的數據可以用來改進模型。最終結果是離證明預期的設計實際上是有效的又近了一步。

　　技巧5–電池壽命周期分析

　　創建模型、基準測試和模擬系統的能耗對于確定嵌入式系統的電池壽命有很大幫助。然而，就電池本身而言，還是有一些不同的陷阱。第一個問題與可充電電池有關，即每次充電/放電循環都會降低電池的總容量。這種容量降低的結果是，設備在首次制造時可能具有九個小時的電池壽命，但是六個月后可能僅持續六個小時。這是嵌入式開發人員在進行電池容量估計時需要考慮的一個因素。

　　應該記住的第二個因素是嵌入式系統的峰值電流消耗。任何電池的額定工作電流都是一定的毫安小時數，但當電池部分放電時，峰值電流可能會導致電池電壓下降或低于欠壓。其結果是，在電池真正釋放完所有能量之前，嵌入式系統就已經死了。

　　技巧6——編譯器供應商工具

　　一旦電池壽命分析達到基準測試階段，有一些非常令人興奮的編譯器相關工具可用于驗證系統假設。這些工具能夠監控系統在200 kHz頻率下使用了多少能量!更好的是，它們允許系統的電流消耗和正在執行的代碼相關聯!

　　有了這樣的工具，開發人員就可以查看配置文件，確定哪些任務或功能從電池中消耗的能量最多，并在這些方面進行低功耗優化!甚至有工具選項可以記錄在哪些函數中花費了多少執行時間，這樣開發者就可以確定哪個函數或任務占用了CPU!

　　技巧7——獲得第二意見

　　尤其是當一個開發周期或產品發布處于危險之中或對一個公司的生存至關重要時，得到第二雙眼睛的分析作用很大。無論是同事還是第三方，讓另一個工程師審查評估和數據將會產生嵌入式開發人員可能沒有想到的信息和想法，它極大地幫助確保沒有任何事情勉強通過，并且當產品發布日臨近時，工程師和團隊確信系統不會提前耗盡能量。v