5 sfaturi de economisire a energiei Arduino, care va păstra alergarea dvs. pentru zile

Placile Arduino au schimbat fata tehnologiei DIY. Proiectele simple, cum ar fi crearea de semafoare miniaturale Arduino, sunt perfecte pentru a învăța începătorii despre electronica de bază și programare.

Arduinos sunt perfecte pentru proiecte de acasă și pot fi utilizate în mișcare prin atașarea unui acumulator la acestea. Problema este că, chiar și cea mai slabă baterie va fi ruinată repede chiar și de o placă mică Arduino.

Dacă doriți cu adevărat ca Arduino să ruleze pentru călătoria pe termen lung, va trebui să faceți unele modificări și modificări.

1. Biblioteci de software Arduino cu putere redusă

Există mai multe biblioteci de software disponibile care pot schimba consumul de energie al lui Arduino. Prin trimiterea lui Arduino într-un somn adânc pentru o perioadă de timp stabilită, puterea poate fi salvată între operațiuni. Acest lucru este deosebit de util pentru microcontrolere care iau citiri de senzori în zone îndepărtate, cum ar fi stațiile meteorologice sau sub-circuite de detectare pentru dispozitive mai mari.

Biblioteca Low-Power de către Gethub user rocketscream este un exemplu de bibliotecă ușor de utilizat, care este perfectă pentru economisirea unei puteri. Luați în considerare următorul cod, bazat pe un exemplu de cod exemplu al bibliotecii:

#include "LowPower.h" // setup () senzorii / LED-urile aici void loop () // Această linie următoare alimentează arduino în jos timp de 8 secunde // ADC înseamnă conversia analog-digitală și BOD pentru detectarea / / ambele sunt oprite în timpul perioadei de somn pentru a economisi energie LowPower.powerDown (SLEEP_8S, ADC_OFF, BOD_OFF); // După fiecare somn, puteți instrui Arduino să-și îndeplinească sarcinile aici - de exemplu, puteți citi o temperatură și o trimiteți unui server. 

Acest cod este un început bun. Nu numai că scade consumul de energie prin metode deja construite, dar oprește potențialul costisitor conversie analog-digital (care poate folosi puterea chiar și atunci când este inactiv) și dezactivarea detecției care oprește codul de funcționare Arduino atunci când tensiunea de intrare devine prea mică.

Aceasta este o măsură simplă, dar eficientă pentru a începe să tăiați cât de multă putere vă trage Arduino. Putem merge mult mai profund decât asta!

2. Economie de energie încorporată Arduino

Limba de programare Arduino are propriul built-in dormi funcționalitate concepută pentru a ajuta la economisirea energiei. Funcția de somn, folosită în tandem cu întrerupe clauze, permite Arduino să se trezească din nou.

Arduino are pini specifici pentru întreruperea ciclului de somn și le puteți accesa utilizând funcția de configurare:

#define interruptPin 2 void setup () // pini de întrerupere TREBUIE să fie pinul Arduino 2 sau 3 pe Uno // setați pinul pentru a trage în sus modul pinMode (interruptPin, INPUT_PULLUP);  

Acum, că acest lucru este configurat ca un pin de întrerupere, puteți merge în siguranță pentru a trimite Arduino dvs. de a dormi. Un mod simplificat de a face acest lucru este crearea a două funcții mici:

void sendToSleep () // permite dormit - notați acest primes sleep, nu-l pornește! sleep_enable (); // atașați întreruperea, specificați pinul, metoda de a apela întreruperea, // și condițiile de întrerupere, în acest caz, când pinul este tras scăzut. atașațiInterrupt (interruptPin, wakeUpAgain, LOW); // de fapt, activați modul sleep sleep_cpu (); // codul continuă de aici după întrerupe Serial.println ("Just awoke.");  void wakeUpAgain () // opriți modul sleep sleep_disable (); // elimina întreruperea detachInterrupt (interrputPin); 

Codul de mai sus este o modalitate simplificată de a trimite dvs. Arduino în modul de repaus și vă puteți trezi din nou prin conectare pin 2 la GND PIN-ul. În timp ce Arduino Uno este în modul de somn, se rade în jurul valorii de 11mA din puterea totală de remiză, și dacă utilizați un Pro Mini în loc să vă puteți aștepta să scadă de la 25mA utilizarea normală a puterii la doar 0.57mA.

Întreruperile sunt o modalitate excelentă de a reduce consumul de energie și Blogul Kurks are câteva postări detaliate despre ele, care ajută la demistificarea întreruperilor pentru începători.

3. Încetiniți viteza ceasului Arduino

Viteza ceasului dvs. Arduino determină câte operațiuni poate efectua pe secundă. Cele mai multe plăci Arduino rulează pe un procesor de 8 sau 16 MHz, deși unele dintre placile de tip offshoot, cum ar fi Teensy 3.6, oferă viteze de procesare de până la 180MHz! Acesta este motivul pentru mulți hackeri DIY doresc să folosească plăcile Teensy 7 Proiecte Cool vă puteți construi cu un Teensy 7 Proiecte Cool pe care le puteți construi cu Teensy Teensy este o alternativă excelentă pentru Arduino și aceste proiecte minunate arată exact ceea ce puteți face cu un Teensy ! Citiți mai multe despre Arduino în proiectele lor DIY.

Toate aceste puteri de procesare se fac la un cost de putere, iar pentru multe cazuri de utilizare care folosesc viteza maxima a ceasului este o supraalimentare. Aici reglați viteza ceasului prin intermediul software-ului.

Ar fi treaba mea să nu vă avertizez, schimbarea vitezei ceasului poate cauza probleme de bootloader și vă poate lăsa cu un Arduino pe care nu puteți încărca schițe, dacă nu este făcut în mod incorect.

Dacă doriți să încercați să schimbați viteza ceasului, împreună cu crearea de instrumente din ID-ul Arduino pentru a vă permite să schimbați frecvent frecvența procesorului, ghidul detaliat al lui Pieter P vă poate ajuta să începeți.

4. Înlocuiți componentele Arduino care funcționează cu putere

Arduino Uno este cea mai populară bord pentru începători, iar cele mai multe kituri Arduino furnizează fie un model oficial, fie un clone. Factorul său de formă mai mare și microcipurile cu comutare la cald îl fac perfect pentru experimentare, iar capacitatea sa mare de tensiuni de intrare împreună cu convertirea de tensiune la bord pentru componentele de 3.3V îl fac potrivit pentru aproape orice scop.

Toate aceste funcționalități nu sunt ieftine în ceea ce privește utilizarea energiei. Având în vedere acest lucru, există o serie de lucruri pe care le puteți face pentru a modifica fizic un Arduino Uno pentru a economisi energie.

Regulatorul de tensiune de pe Arduino Uno provoacă cea mai mare scurgere de energie pe placă. Acest lucru nu este deosebit de surprinzător, deoarece trebuie să scadă până la 7V în siguranță de la sursa de alimentare de intrare la placa însăși. Unii au încercat să facă acest lucru prin înlocuirea autorității de reglementare cu cele mai eficiente, dar acest lucru nu rezolvă cu adevărat problema.

Patrick Fenner de la Ingineria DefProc a venit cu o soluție excelentă în postul său de blog care acoperă strategiile Uno de economisire a energiei. Prin înlocuirea regulatorului de tensiune în întregime cu un convertor DC-DC, el a reușit să câștige jumătate din consumul de energie al microcontrolerului.

5. Faceți-vă propriul Arduino

O modalitate sigură de a utiliza doar energia necesară pentru proiectul dvs. este de a proiecta un microcontroler conform propriilor specificații. În trecut am arătat cum poți să-ți construiești propriul Arduino Nu cheltui bani pe un Arduino - Construieste-ti propria pentru mult mai putin Nu cheltui bani pe un Arduino - Construieste-ti propriul mult mai putin Îmi place Arduinul meu. În orice moment, am destul de multe proiecte în mișcare - prototipul este la fel de ușor cu ei. Dar, uneori, vreau să păstrez funcționalitatea proiectului fără a cumpăra ... Citește mai mult pentru o fracțiune din costul unui consiliu oficial.

Pe lângă faptul că aveți mult mai mult control asupra mărimii și domeniului de acțiune al circuitului dvs., acest lucru poate aduce consumul de energie până la 15,15mA în regim de așteptare și chiar în regim de hibernare de 0,36mA. Aceste cifre sunt luate din postul incredibil de detaliat al lui Nick Gammon pe forumul său.

Acest post acoperă multe alte aspecte ale economiei de energie Arduino și este o resursă fantastică la care se face referire la încercarea de a stoarce puțin mai mult timp dintr-o sursă de alimentare mobilă.

Utilizați Arduino pentru idei mari și o amprentă mică de putere

Când lucrați la primele proiecte Arduino începător, consumul de energie nu este prea preocupat.

Pe măsură ce ideile dvs. devin mai mari și necesită mai multă gândire, merită să învățați modalități de a simplifica configurarea. Între asigurarea că veți obține dreptul de Arduino bord Arduino Ghid de cumpărare: Care ar trebui să obțineți? Arduino Ghidul de cumpărare: care ar trebui să obțineți? Există atât de multe feluri de plăci de arduino, acolo vei fi iertat că ești confuz. Care ar trebui să cumpărați pentru proiectul dvs.? Să ne ajute, cu acest ghid de cumpărare Arduino! Citește mai mult și configurați-o pentru a profita la maximum de ea, puteți face un drum lung de a face cu adevărat unic și utile dispozitive. Mult noroc și păstrați tinkering!

Explorați mai multe despre: Arduino, Viața bateriei, Sfaturi hardware.