STM32功耗计算
功耗计算公式
功耗计算公式引言在现代科技和工程领域中，对于设备、电路以及各种电子组件的功耗进行准确计算和评估至关重要。
功耗计算公式是一种用于估计和预测电路或设备所消耗的能量的方法。
本文将介绍常见的功耗计算公式，并解释如何使用这些公式进行功耗计算。
1. 静态功耗静态功耗是指当电路处于静止状态时，消耗的功率。
静态功耗取决于电路中的电流和电压，在电流不变的情况下，电压的增加将导致静态功耗的增加。
1.1. 静态功耗计算公式静态功耗可以通过以下公式进行计算：静态功耗 = 静态电流 × 电压其中：- 静态电流是电路在静止状态下通过的电流；- 电压是电路的工作电压。
1.2. 实例假设某电路在静止状态时，通过的电流为100mA，工作电压为5V。
根据上述公式，静态功耗可以计算为：静态功耗 = 100mA × 5V = 500mW因此，该电路的静态功耗为500毫瓦。
2. 动态功耗动态功耗是指当电路在运行过程中因为电流的变化而产生的功率。
动态功耗与电路的开关速度相关，当电路的开关频率增加时，动态功耗也会相应增加。
2.1. 动态功耗计算公式动态功耗可以通过以下公式进行计算：动态功耗 = 0.5 × 电容负载 × 电压² × 频率切换 × 切换次数其中： - 电容负载是电路上的负载电容； - 电压是电路的工作电压； - 频率切换是电路在单位时间内切换的频率； - 切换次数是电路在单位时间内切换的次数。
2.2. 实例假设某电路的负载电容为10pF，工作电压为5V，频率切换为100MHz，每秒钟切换次数为1亿次。
根据上述公式，动态功耗可以计算为：动态功耗 = 0.5 × 10pF × (5V)² × 100MHz × 1亿 = 2.5mW因此，该电路的动态功耗为2.5毫瓦。
3. 总功耗总功耗是指电路在运行过程中所消耗的总能量，包括静态功耗和动态功耗。
STM32实现低功耗待机总结（电流低至5.7uA）
STM32实现低功耗待机总结（电流低至5.7uA）刚开始进入STOPMode后，整机功耗有300uA的，此时外围其他硬件电路电流已经可以肯定漏电流在nA级，因此调试方向在主芯片，经过实际测试，都是GPIO配置的问题，比如某个GPIO为中断输入，闲置为低电平，而我们配置成了IPU，因此内部的40K上拉就会在这里消耗3/40k =75uA，另外将N.C的GPIO配置成Floating Input，也会有一些漏电流，实际测试漏电流不大；另外将STM32F05x直接PIINtoPIN替代STM32100，所以Pin35,36的 PF6,PF7为之前的VCC，GND，因此要相应的配置为IPU，IPD，才不会有拉电流/灌电流；外部不使用晶振，因此必须将其配置为IPU/IPD 或者输出Low，如果配置成Floating，实测消耗200uA+的电流，这个特别注意。
另外不需要关闭不用的外设的CLK，因为STOPMODE会将内部1.8V的core 关闭，因此该步骤不影响功耗。
因此在进入STOPMODE之前，需要做：1、将N.C的GPIO统一配置为IPU/IPD；2、检查一些Signal的输入Active是High/Low，相应进行配置为IPD/IPU，即避免在内部上/下拉电阻上消耗电流，而且该电流理论值为VCC/R = 3/40 =75uA；3、如果外部晶振不使用，必须将GPIO配置为IPU/IPD/PPLow，不允许配置为floating，否则会消耗极大的电流 200uA+；4*、加入进入STOPMODE前，不允许将PWR的CLK关闭，这部分牵涉低功耗模式，实际测试关闭能用，也能唤醒，但是电流会增加10uA+；5、配置GPIO为输出时，根据输出的常态选择上拉/下拉，如闲置输出为0，则配置为下拉，输出闲置为1，则配置上拉；6、另外特别说明的是->从Stopmode唤醒后，系统会自动切换到HSI，如果进入前使用的是外部晶振/PLL(PLL的clksource = HSI/HSE)因此必须调用System_Init()，对RCC重新初始化，否则唤醒后主频发生改变，会影响系统；调试经验分享：经常在移植新的产品方案时，都会遇到待机电流不能一步到位，需要测试、调试的过程，在此分享一个土办法。
单片机功耗的计算办法
单片机功耗的计算办法
单片机的功耗是非常难算的，而且在高温下，单片机的功耗还是一个特别重要的参数。
暂且把单片机的功耗按照下面的划分。
1.内部功耗（与频率有关）
2.数字输入输出口功耗
2.1输入口
2.2输出高
2.3输出低
3.模拟输入口功耗
从下表可以得出一些基本的参数：
首先我们计算内部功耗
单片机的功耗一般和工作频率有关，在固定频率下与功能有关，有两种计算办法。
第一种，固定频率，增减功能引起电流变化：
第二种，频率变化，不考虑使用模块：
其次计算数字口功耗：
数字输出口，按照表格中的数据，得出内部的Rdson，可计算出输出高和输出低在内部的功耗。
这里需要注意的是，输入口的功耗一般不大，但是设计的IO口有电流注入的时候功耗较大，这时候嵌位二极管是工作的，注意这部分功耗。
P=I.inject*Vf_diode
输入功耗在没有Clamped的时候是相对较小的，如果输入电压过高和过低则会造成很多的问题。
MCU的所有功耗为三部分功率相加。
P.MCU=P.internal+P.IO+P.Analog。
stm32的dft算法
stm32的dft算法（最新版）目录1.STM32 与 DFT 算法简介2.DFT 算法原理3.STM32 实现 DFT 算法的优势4.STM32 上实现 DFT 算法的步骤5.总结正文【1.STM32 与 DFT 算法简介】STM32 是一种基于 ARM Cortex-M 内核的微控制器，广泛应用于各种嵌入式系统中。
DFT（Discrete Fourier Transform，离散傅里叶变换）算法是一种在信号处理领域具有重要意义的算法，它可以将信号从时域转换到频域，从而方便分析信号的频率特性。
将 DFT 算法应用于 STM32，可以实现对信号的快速、高效处理。
【2.DFT 算法原理】DFT 算法是一种线性、离散的变换方法，其基本思想是将时域信号通过有限长度的傅里叶级数展开，得到频域信号。
DFT 算法的计算公式为：X(k) = ∑[x(n) * e^(-j * 2 * pi * n * k / N)]，其中 n 为时域离散点数，k 为频域离散点数，N 为采样频率。
【3.STM32 实现 DFT 算法的优势】STM32 作为高性能、低成本的微控制器，具备丰富的外设资源和强大的运算能力。
在 STM32 上实现 DFT 算法，具有以下优势：1.硬件支持：STM32 内部的乘法器和累加器等硬件资源，可以加速DFT 算法的计算过程。
2.灵活性：STM32 支持多种开发环境，开发者可以根据需求选择合适的工具进行开发。
3.实时性：STM32 具备实时操作系统，可以确保 DFT 算法在严格的时间限制内完成计算。
4.功耗低：STM32 的低功耗设计，使得在实现 DFT 算法时，具有较低的功耗。
【4.STM32 上实现 DFT 算法的步骤】1.选择合适的 DFT 算法实现方式，如 Cooley-Tukey 基 2 递归算法、FFT（Fast Fourier Transform，快速傅里叶变换）等。
2.根据信号的采样频率、时域离散点数等参数，配置 STM32 的硬件资源。
stm32单相数字pfc功率因数
一、介绍STM32单相数字PFC功率因数校正技术在电力系统中，功率因数是指有效功率与视在功率的比值，是衡量电路性能和效率的重要参数。
功率因数低会导致电网能量的浪费和设备运行效率的降低，因此提高功率因数一直是电力系统领域的研究热点。
STM32单相数字PFC功率因数校正技术是一种基于STM32微控制器的数字信号处理技术，可以实现对电网中功率因数的高效校正和控制，从而提高电力系统的整体效率。
二、STM32单相数字PFC功率因数校正技术的原理和特点1. 原理STM32单相数字PFC功率因数校正技术的实现原理主要包括以下几个方面：(1) 采集电网相关参数：通过STM32微控制器内部的模拟信号采集模块，可以实时采集电网中的电压、电流等参数。
(2) 计算功率因数：利用STM32微控制器内置的数字信号处理模块，对采集到的电网参数进行数字化处理和计算，得到实时的功率因数值。
(3) 控制逆变器输出：根据计算得到的功率因数值，控制逆变器输出电流的大小和相位，实现对功率因数的校正和调节。
2. 特点STM32单相数字PFC功率因数校正技术具有以下特点：(1) 高精度：基于STM32微控制器的数字信号处理技术，能够实现对电网中功率因数的精确计算和校正，提高了功率因数校正的准确性和稳定性。
(2) 高效性：采用数字信号处理技术，实现了对功率因数的实时监测和控制，大大提高了校正效率和响应速度，提升了电力系统的整体效率。
(3) 灵活性：STM32单相数字PFC功率因数校正技术具有良好的可编程性和可扩展性，可以根据实际需求定制不同的功率因数校正算法和控制策略，满足不同电力系统的需求。
三、STM32单相数字PFC功率因数校正技术的应用及发展前景1. 应用STM32单相数字PFC功率因数校正技术已广泛应用于工业自动化、电力电子、新能源等领域，例如工业中的变频空调、电动机驱动、建筑物中的照明系统等。
通过引入STM32单相数字PFC功率因数校正技术，可以提高设备的能效性能、节约能源而实现电能的合理利用。
stm32的pwm输出及频率计算方法
stm32的pwm输出及频率计算方法
一、stm32的pwm输出引脚是使用的IO口的复用功能。
二、T2~T5这4个通用定时器均可输出4路PWM——CH1~CH4。
三、我们以tim3的CH1路pwm输出为例来进行图文讲解(其它类似)，并在最后给出tim3的ch1和ch2两路pwm输出的c代码（已在STM32F103RBT6上测试成功，大家放心使用！）。
四、给出了PWM频率和占空比的计算公式。
步骤如下：
1、使能TIM3时钟
RCC->APB1ENR |= 1 2、配置对应引脚（PA6）的复用输出功能
GPIOA->CRL //PA6清0GPIOA->CRL |= 0X0B000000;//复用功能输出(推挽50MHz输出)GPIOA->ODR |= 1
3、设定计数器自动重装值及是否分频
TIM3->ARR = arr;//设定计数器自动重装值(决定PWM的频率)TIM3->PSC = psc;//预分频器，0为不分频
4、设置PWM的模式（有1和2两种模式，区别在于输出电平极性相反），根据需求选一种即可
注：TIMX_CCMR1决定CH1~CH2路，TIMX_CCMR2决定CH3~CH4路。
//TIM3->CCMR1 |= 6 TIM3->CCMR1 |= 7 TIM3->CCMR1 |= 1
5、输出使能设置
TIM3->CCER |= 1。
STM32L系列低功耗
STM32L系列低功耗在stop模式下，所有Vcore(稳压器输出电压)域时钟停止，PLL、MSI、HSI、HSE都被停止。
RAM和寄存器中的值保留。
在stop模式下，稳压器为Vcore(稳压器输出电压)域提供低功耗电压，用来保持寄存器和内部RAM中的数据。
为了最大程度降低功耗，在进入stop模式之前，VREFINT、BOR、PVD、和温度传感器可以被关闭，退出stop模式后，可以用PWR_UltraLowPowerCmd()打开他们。
PWR_UltraLowPowerCmd(ENABLE);//使能超低功耗模式；内部参考电压的功耗也不是微不足道的，尤其在stop模式和standby模式。
为了减小功耗，用这个函数设置PWR_CR的ULP位来关闭内部参考电压，然而，在这种情况下从stop模式或standby模式退出时，在内部参考电压启动时间内(3ms)，通过内部参考电压管理那些功能是不可靠的。
为了缩短唤醒时间，在进入stop模式或者standby模式之前，调用PWR_FastWakeUpCmd()函数(设置PWR_CR的FWU位)，CPU就可以从stop模式或者standby模式唤醒而不用等待内部参考电压的启动。
if ULP=0(参考电压在低功耗模式下打开),FWU位被忽略。
if ULP=1(参考电压在低功耗模式下关闭),FWU=1：当从低功耗模式退出时，忽略参考电压的启动时间。
if ULP=1(参考电压在低功耗模式下关闭),FWU=0：CPU只有等到参考电压准备好才会从低功耗模式退出。
PWR_EnterSTOPMode(PWR_Regulator_LowPower,PWR_STO PEntry_WFI);//进入stop模式；设置PWR_CR寄存器的PDDS和LPSDSR位。
PDDS：进入stop模式。
稳压器：一个嵌入式的、线性的稳压器给除了待机电路外的所有数字电路供电。
稳压器的输出电压在1.2~1.8V范围内，软件可配。
功耗和功率的计算公式
功耗和功率的计算公式1.功效、功率和能量在理解功耗和功率之前，我们需要首先了解功效、功率和能量的概念：-功效：指的是设备或系统所完成的工作与其所消耗的能量之比。
功效的计算公式为：功效=有用的功/总的能量消耗-功率：指的是单位时间内完成的功效或能量转换的速率。
功率的计算公式为：功率=完成的功效/单位时间-能量：是物理学中描述系统或物体所持有的量，用来完成各种工作。
能量是通过对外做功来传递的。
功耗是指在电子设备或电路中消耗的功率。
在电路中，功耗可以通过以下公式计算：功耗=电流×电压其中，功耗以瓦特（W）为单位，电流以安培（A）为单位，电压以伏特（V）为单位。
在实际应用中，通常根据电阻的功率损耗来估算功耗。
对于线性电阻电路，功耗可以通过以下公式计算：功耗=电流²×电阻其中，功耗以瓦特（W）为单位，电流以安培（A）为单位，电阻以欧姆（Ω）为单位。
功率是单位时间内完成的功效或能量转换的速率。
在电路中，功率可以通过以下公式计算：功率=电流×电压其中，功率以瓦特（W）为单位，电流以安培（A）为单位，电压以伏特（V）为单位。
对于机械系统，功率可以通过以下公式计算：功率=功效/时间其中，功率以瓦特（W）为单位，功效以焦耳（J）为单位，时间以秒（s）为单位。
4.应用举例(1)计算电子器件的功耗：假设一个电阻为10Ω，电流为5A的电路，计算其功耗。
功耗=电流²×电阻=(5A)²×10Ω=250W因此，该电路的功耗为250瓦特。
(2)计算电动机的功率：假设一个电动机在1分钟内完成的功效为150焦耳，计算其功率。
功率=功效/时间=150J/(1分钟×60秒)≈2.5W因此，该电动机的功率为2.5瓦特。
5.总结功耗和功率是物理学中重要的概念，其计算公式可以用于电路、电子器件和机械系统等领域。
功耗是指在电路中消耗的功率，功耗的计算公式为功耗=电流×电压或功耗=电流²×电阻。
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STM32工作电压为 3.3V，工作电流（所有外设均工作）36mA,所以其最大功耗为P1=3.3V*36mA=0.1188W
假设STM32全天处于所有外设工作状态（实际不会，电流小于这个值），耗能为W1=0.1188W*3600S*24h=10.264KJ;
而对宿舍的普通日光灯来说，功耗一般为40W,每个宿舍有两个，保守估计，一天一个宿舍因宿舍无人但未关灯的实践为0.5小时，其耗能为W2=40W*3600s*0.5h*2=144KJ.
由以上计算可知，即使以本装置毛能最大值来计算，用本装置进行控制日光灯仍可减少能源浪费93%之多！而且对教室，办公室等日光灯更多的地方，其节能效果将更加明显。
STM32工作电压为3.3V，本项目采用STM32的两种工作模式：
1.正常工作模式（所有外设处于工作状态）：电流36mA，可实现主控芯片对继电器等外设的控制
2.可唤醒低功耗睡眠模式：电流6.1 μA,一个计时器工作,可实现人员计数功能
那么一天时间里，白天6:00-18:00的12个小时需保持灯灭，只保持计数即可，为睡眠模式；夜里0:00-6:00共6个小时宿舍人员休息睡眠时间，手动控制灯，STM32为睡眠模式，只保持计数即可，
那么18个小时的耗能为： 6.1 μA*3.3V*3600s*18h=0.364KJ;其余6个小时耗能为36mA*3.3V*3600s*6h=2.566KJ
对普通日光灯来说，功耗一般为40W,每个宿舍有两个，保守估计，一天一个宿舍因宿舍无人但未关灯的实践为0.5小时，
其耗能为40W*3600s*0.5h*2=144KJ。