之前介绍过两篇关于段码屏使用的文章，今天我们再来谈一谈段码屏的功耗问题。段码屏因其具有低功耗、低成本的特点，广泛的应用在多种电子产品中。比如智能水、电、气、热表、温控器、电子闹钟、血糖仪等产品中。![]()
智能电表 | ![]()
智能燃气表 | ![]()
智能水表 |
![]() 温控器
| ![]() 电子闹钟 | ![]() 血糖仪 |
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万用表 | ![]()
空调遥控器
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仪表盘 |
那么段码屏的功耗究竟有多低呢？最近拿到一块用户实际使用的段码屏，使用一款自带LCD驱动的MCU芯片进行了测试，测试的方法是将LCD屏通过飞线的方式和MCU开发板相连接，
让LCD保持显示部分内容，测试MCU进入到低功耗模式后的整体功耗，电流只有2.2uA这个2.2uA其实是由MCU本身低功耗的电流+MCU LCD外设消耗电流+屏自身电流 三部分组成，我这里LCD驱动方式使用的片外电容分压的方式，手册中描述该模式下电流为0.57uA，MCU低功电流大约1uA，所以屏自身的电流不到1uA，确实是很低。当然不同的LCD屏幕功耗也有所不同，但是都是uA级别的。在段码LCD的驱动电路中，电阻分压、电容分压和电荷泵（Charge Pump）是三种常用的电压转换技术。电阻分压是一种通过两个或多个电阻串联来将输入电压按比例分配到不同的电路部分的方法。通过调整电阻值，可以选择性地将输入电压降至需要的目标电压。电阻分压的优点是电路简单，易于实现，通常在MCU内部就实现了。电容分压是一种通过两个或多个电容串联的方法，将输入电压按比例分配到不同的电路部分。电容分压类似于电阻分压，但使用的是电容的特性，而不是电阻。根据电容的充放电特性，电压的分配会受到电容值的影响。它的优点是驱动能力强、更加节能，损耗较小，但是需要在MCU外面加电容。电荷泵是一种通过开关元件（如二极管和晶体管）和电容器来实现电压转换的电路。电荷泵工作时通过周期性的充电和放电过程，将电池电压转换为所需的更高或更低的电压。电荷泵可以通过多级结构来增大输出电压或电流。它的优点是能提供较为稳定的电压转换，适用于各种电压转换需求。电荷泵的输出电压甚至可以超过MCU的工作电压。具体使用哪种方式，要取决于实际应用。比如有的产品希望能够让LCD始终保持较好的显示亮度，不随电池电压的下降导致LCD显示变暗，那么选用电荷泵模式就比较适合。还有的产品，LCD的工作电压高于MCU本身的工作电压，这时如果MCU的电荷泵能够支持宽的电压范围，那么使用电荷泵模式也比较方便。而有的产品需要LCD一直常显，希望能够追求最低的功耗水平，那么电容分压的模式可能更适合。而有的产品两者都不在意，只希望能够节约MCU管脚、省去电容，那么电阻分压的模式可能更适合一些。生活中使用显示屏的电子产品无处不在，手机、电脑、平板、手表、手环、电子书阅读器等，这其中除了使用E-ink屏的电子书阅读器，绝大部分电池供电产品有一个共同特点是显示屏一般不会一直常亮，其主要原因是因为屏幕亮着的时候功耗比较大，一般都是mA级别，一直亮的话电池就会用不了太久时间。
