【应用】超低功耗MCU R7F0C901助力无线模块应用设计，实现电池寿命延长

时间： 2019-01-01 来源：世强

随着物联网（IOT）的发展，无线模块的需求也在日益增加。SUB-GHz、LoRa、蓝牙、Zigbee等多种无线模式并行发展。其中LoRa和Sub-GHz无线模块，一般采用外部MCU控制方式设计模块，MCU的功耗直接影响无线模块的整体功耗。在许多应用场所都采用电池供电，比如传感器无线采集卡、无线烟感、智能抄表等，对电池的使用寿命有一定的要求，采用低功耗MCU设计无线模块，可以增加电池寿命，降低设计难度。

图1 无线模块在燃气报警系统中的应用

低功耗无线模块设计，为什么选用RENESAS的16位RL78内核的单片机R7F0C901，可以从下面几点考虑。

1. R7F0C901运行功耗低

R7F0C901具有出色的功耗表现，其运行功耗可低至66uA/MHz。在STOP模式下，MCU保留RAM数据，功耗仅为0.23uA；在SNOOZE模式下，CPU停止运行，保留UART功能时，其功耗为0.7mA，即使使用ADC功能，其功耗也仅有1.2mA。

2. R7F0C901供电电压范围宽

低功耗模块一般采用电池供电，所以电池的电压范围会影响MCU的运行。常用的锂电池，最高电压可达4.2V，而放电截止电压又会降到2.7V，电压波动范围大。而在一些传感器采集模块上，会使用纽扣电池供电，单颗纽扣电池供电为3V，随着放电，电压会逐渐降低，最终电压只有2V左右。如果采用电压范围窄的MCU，需要增加一颗升降压DCDC进行电压转换，增加设计成本。而R7F0C901的供电电压范围为1.6V~5.5V，不进行电压处理，可以使用大部分电池直接供电。

3. R7F0C901集成功能强，有利于模块扩展应用

无线模块接口丰富，不需要增加MCU处理器，可以直接应用于某些使用环境。R7F0C901采用RL78内核，32MHz主频，运算能力可达41DMIPS。48KB Flash、4KB Data Flash、4KB RAM存储空间，为代码和数据的高速存取提供了有利保障。芯片内部集成A/D转换器，最高分辨率为10bit，转换时间低至2.1us，芯片自带内部基准电压；集成3路I2C接口、3路SPI接口和3路UART接口；内部高精度RC振荡器32 MHz ±1.0%，可从32MHz /24MHz /16MHz /12MHz /8MHz /6MHz /4MHz /3MHz /2MHz /1MHz中选择使用，方便控制功耗；采用HWQFN32 (5 x 5 mm, 0.5 mm 间距)封装，减少PCB面积，节约成本。

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