5 sfaturi de economisire a energiei Arduino care vă vor menține funcționând zile întregi

Publicitate

Plăcile Arduino au schimbat fața tehnologiei DIY. Proiecte simple precum crearea semafoare în miniatură Arduino sunt perfecte pentru predarea începătorilor despre electronica și programarea de bază.

Arduinos sunt perfecte pentru proiecte acasă și pot fi utilizate în mișcare, atașându-le un pachet de baterii. Problema este că, chiar și cea mai tare baterie va fi descărcată rapid chiar și de o mică placă Arduino.

Dacă doriți cu adevărat ca Arduino să ruleze pentru o perioadă lungă de timp, va trebui să faceți niște modificări și modificări.

1. Biblioteci software cu consum redus Arduino

Există mai multe biblioteci software care pot modifica consumul de energie al Arduino. Prin trimiterea Arduino-ului într-un somn adânc pentru o perioadă determinată de timp, puterea poate fi economisită între operațiuni. Acest lucru este util în special pentru microcontrolerele care iau senzori în zone îndepărtate, cum ar fi stațiile meteo sau sub-circuite de detectare pentru dispozitive mai mari.

Bibliotecă cu consum redus

de utilizator Github rocketscream este un exemplu de bibliotecă ușor de utilizat, care este perfectă pentru a economisi o anumită energie. Luați în considerare următorul cod, bazat pe un cod al exemplului bibliotecii:

#include "LowPower.h" // configurarea () senzorilor / LED-urilor voide loop () {// Această linie următoare scade arduino-ul timp de 8 secunde // ADC înseamnă conversie analogică la digitală și BOD pentru maro detectare în afara // ambele sunt dezactivate în timpul perioadei de somn pentru a economisi energie LowPower.powerDown (SLEEP_8S, ADC_OFF, BOD_OFF); // După fiecare somn, puteți să îl instruiți pe Arduino să își îndeplinească sarcinile aici - de exemplu, să efectuați o citire a temperaturii și să o trimiteți pe un server. }

Acest cod este un început bun. Nu numai că scade consumul de energie folosind metode deja construite, ci dezactivează potențialul costisitor conversie analogică la digitală (care poate folosi puterea chiar și atunci când este inactiv) și detectarea maronie care oprește codul de rulare Arduino atunci când tensiunea de intrare devine prea mică.

Aceasta este o măsură simplă, dar eficientă, pentru a începe reducerea puterii pe care o are Arduino. Cu toate acestea, putem merge mult mai adânc decât asta!

2. Arduino Economie de energie încorporată

Limbajul de programare Arduino are propriul său încorporat dormi funcționalitate concepută pentru a ajuta la economisirea energiei electrice. Funcția de somn, folosită în tandem cu întrerupe clauze, permite Arduino să se trezească din nou.

Arduino are pins specifici pentru întreruperea ciclului de somn și îi puteți accesa utilizând funcția de configurare:

#define interruptPin 2 void setup () {// pinul de întrerupere TREBUIE să fie pinul Arduino 2 sau 3 de pe Uno // setați pinul să tragă în modul pinMode (interruptPin, INPUT_PULLUP); }

Acum, că acest lucru este configurat ca un pin de întrerupere, puteți continua să trimiteți Arduino să doarmă. Un mod simplificat de a face acest lucru este de a crea două funcții mici:

void sendToSleep () {// activează somnul - observați acest somn primar, nu începe-l! sleep_enable (); // atașați întreruperea, specificați pinul, metoda pentru a apela întreruperea, // și condițiile de întrerupere, în acest caz, când pinul este tras jos. attachInterrupt (interruptPin, wakeUpAgain, LOW); // activează efectiv modul de somn sleep_cpu (); // codul continuă de aici după întreruperea Serial.println ("Doar trezit."); } void wakeUpAgain () {// stop mode Sleep sleep_disable (); // ștergeți întreruperea detașăriiInterrupt (interrputPin); }

Codul de mai sus este o modalitate simplificată de a trimite Arduino în modul de repaus, și îl puteți trezi din nou conectându-vă pin 2 la GND PIN-ul. În timp ce Arduino Uno este în regim de somn, acesta se rade în jurul valorii de 11mA din puterea totală de tragere, iar dacă utilizați un Pro Mini în schimb, vă puteți aștepta să scadă de la 25mA la consumul regulat de energie la doar 0,57 mA.

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

3. Încetini viteza ceasului Arduino

Viteza de ceas a Arduino-ului dvs. determină câte operațiuni poate efectua pe secundă. Majoritatea plăcilor Arduino rulează pe un procesor de 8 sau 16 MHz, deși unele dintre plăcile offshoot, cum ar fi Teensy 3.6, au viteze de procesare de până la 180MHz! Acesta este motivul pentru care mulți Hackerii de bricolaj le place să folosească placi Teensy 7 proiecte cool pe care le puteți construi cu o adolescențăTeensy este o alternativă excelentă la Arduino, iar aceste proiecte nemaipomenite arată exact ceea ce poți face cu un Teensy! Citeste mai mult peste Arduino în proiectele lor de bricolaj.

Toată această putere de procesare are un cost de putere, iar pentru multe cazuri de utilizare care utilizează viteza de ceas complet este prea mare. Aceasta este situația în care reglarea vitezei ceasului prin intermediul software-ului poate face diferența.

Ar fi remis de mine să nu te avertizez, modificarea vitezei ceasului poate cauza probleme de încărcare și vă poate lăsa cu un Arduino la care nu puteți încărca schițe, dacă este făcut în mod incorect.

Dacă doriți să încercați să vă schimbați viteza ceasului, împreună cu crearea de instrumente în Arduino IDE pentru a vă permite să schimbați frecvența procesorului din timp, Ghidul detaliat al lui Pieter P te poate ajuta să începi.

4. Înlocuiți componentele Arduino-Foame cu putere

Arduino Uno este cel mai popular consiliu pentru începători, iar majoritatea kiturilor Arduino furnizează fie un model oficial, fie un model clon. Factorul său de formă mai mare și microcipurile schimbabile la cald îl fac perfect pentru experimentare și capacitatea sa largă pentru tensiunile de intrare, împreună cu conversia de tensiune la bord pentru componentele de 3,3 V, se potrivesc pentru aproape fiecare scop.

Toate aceste funcționalități nu sunt ieftine în ceea ce privește consumul de energie. 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 puterea.

Regulatorul de tensiune de pe Arduino Uno provoacă cea mai mare scurgere de putere unică de pe bord. Acest lucru nu este deosebit de surprinzător, deoarece trebuie să scadă până la 7v în siguranță de la sursa de alimentare de la intrare către placa în sine. Unii au încercat să rezolve acest lucru înlocuind regulatorul cu unul mai eficient, dar acest lucru nu rezolvă cu adevărat problema.

Patrick Fenner al ingineriei DefProc a venit cu o soluție excelentă în postarea sa pe blog care acoperă strategiile de economisire a energiei Uno. Înlocuind regulatorul de tensiune în întregime cu un convertor DC-DC buck, el a reușit să reducă jumătate din consumul de energie al microcontrolerului.

5. Faceți-vă propriul Arduino

Un mod sigur de a folosi numai puterea necesară proiectului este de a proiecta un microcontroler după propriile specificații. În trecut am arătat cum poți construiește-ți propriul Arduino Nu cheltuiți bani pe un Arduino - Construiți-vă singuri pentru mult mai puținÎmi iubesc Arduinosul meu. În orice moment, am destul de multe proiecte din mers - prototipizarea este atât de ușoară cu ele. Dar uneori, vreau să mențin proiectul funcțional fără a cumpăra ... Citeste mai mult pentru o parte din costul unui consiliu oficial.

Pe lângă faptul că deține un control mult mai mare asupra dimensiunii și întinderii circuitului dvs., acest lucru poate reduce consumul de energie până la 15.15mA în regimul de așteptare și până la 0.36mA în modul de repaus. Aceste cifre sunt preluate din postare incredibil de detaliată de Nick Gammon pe forumul său.

Acest post acoperă multe alte aspecte legate de economisirea energiei Arduino și este o resursă fantastică la care să facem referire atunci când încercați să eliminați puțin mai mult timp dintr-o sursă de alimentare mobilă.

Utilizați Arduino pentru idei mari și o amprentă mică de putere

Când lucrezi primele tale proiecte Arduino începătoareProbabil, consumul de energie nu este prea îngrijorător.

Pe măsură ce ideile tale devin mai mari și necesită mai multă gândire, merită să înveți modalități de a-ți simplifica amenajarea. Între asigurându-vă că veți obține tabloul Arduino potrivit Ghidul de cumpărare Arduino: ce placă ar trebui să obțineți?Există atât de multe tipuri diferite de plăci Arduino, încât ai fi iertat că ai fost confuz. Ce ar trebui să cumperi pentru proiectul tău? Să ne ajutăm, cu acest ghid de cumpărare Arduino! Citeste mai mult și setându-l pentru a beneficia la maxim de el, puteți parcurge un drum lung până la crearea de dispozitive cu adevărat unice și utile. Mult noroc și continuă să ticăiești!