您是否盼望能开发像手表、血氧计或血压监测仪这样的可穿戴式设备？智能手表所需的小尺寸和高级功能给系统设计人员带来了两个基本挑战：您将如何在规定的封装内塞进您需要的一切？您如何给设备供电？
本文介绍三种解决方案，能在可穿戴式电子产品中实现超低功耗运行。
可穿戴设备设计的核心挑战在于如何在有限的空间内整合所有必要的硬件功能，并确保设备拥有长久的电池寿命。本文探讨了三个关键策略，以实现可穿戴设备的超低功耗运行。
让设备尽可能在待机模式下运行是延长电池寿命的关键。通过减少不必要的系统活动，降低运行时的电流消耗，例如关闭显示屏或者利用微控制器的睡眠和待机模式。以SimpleLink Bluetooth低能耗CC2541微控制器为例，通过睡眠定时器而非定时器1运行，可以显著降低电流消耗，提高能效。
优化待机模式下的电流消耗至关重要。MSP430F59xx微控制器采用了EnergyTrace++技术，在待机模式下仅消耗450nA的电流，这得益于其低漏电的FRAM存储器。配合使用如TPS82740A的电源管理芯片，即使在微控制器有轻微漏电的情况下，也能保持极低的待机功耗。这种情况下，负载开关的作用不可忽视，它可以断开不再使用的子系统，防止它们从系统中吸取电流。
第三，通过集成技术节省宝贵的PCB空间。如TPS82740A MicroSIP器件，集成了所有必需的无源组件和负载开关，比分离式解决方案小75%以上。MSP430F59xx微控制器还集成了一系列功能，如温度传感器、差分输入模数转换器、多路复用器、LCD显示器驱动器和加密功能，减少了外部组件的需求。
在设计可穿戴设备的充电方案时，也会遇到一些常见问题。例如，选择合适的线性充电器要考虑功率水平、尺寸和电池类型。bq24232适用于需要即时开启功能且空间充足的应用，而bq24040因其小巧的体积和灵活的充电电流范围，适用于空间受限的低功耗应用。对于非常小的电池，如助听器，bq25100则是理想选择，其能够在电流小于1mA时终止充电，有效延长小型电池的运行时间。
电池提前终止充电可能是由于输入电压不稳定、低于电池电压加上电源状态良好检测阈值（VIN_DT）或电池跟踪电阻过小造成的。需要检查这些因素以确保正常充电过程。
综合上述策略，可穿戴设备的设计者可以通过优化待机模式、减少电流消耗、集成组件以及选用合适的充电方案，来应对尺寸和功耗这两个主要挑战。这些方法不仅能够实现设备的高效能，还能确保用户拥有更长的使用时间，从而提升产品的市场竞争力。
