5 съвета за енергоспестяване на Arduino, които ще поддържат работата ви в продължение на дни

реклама

Arduino дъските са променили лицето на DIY технологията. Прости проекти като създаване миниатюрни светофари Arduino са идеални за обучение на начинаещи за основна електроника и програмиране.

Arduinos са идеални за домашни проекти и могат да се използват в движение, като прикрепите батерия към тях. Проблемът е, че дори и най-късната батерия ще бъде изтощена бързо дори от малка дъска Arduino.

Ако наистина искате Arduino да работи за дългия път, ще трябва да направите някои промени и промени.

1. Софтуерни библиотеки с ниска мощност на Arduino

Налични са няколко софтуерни библиотеки, които могат да променят консумацията на енергия от Arduino. Чрез изпращане на Arduino в дълбок сън за определен период от време, енергията може да бъде спестена между операциите. Това е особено полезно за микроконтролерите, които приемат показанията на сензорите в отдалечени райони, като например метеорологични станции, или сензорни подсхеми за по-големи устройства.

Най- Библиотека с ниска мощност от потребителя rocketscream от Github е пример за лесна за използване библиотека, която е идеална за пестене на малко енергия. Помислете следния код въз основа на някои от примерен код на библиотеката:

#include "LowPower.h" // setup () вашите сензори / светодиоди тук void loop () {// Този следващ ред захранва arduino за 8 секунди // ADC означава аналогово на цифрово преобразуване, а BOD за кафяво откриване // и двете са изключени през периода на заспиване, за да спестите енергия LowPower.powerDown (SLEEP_8S, ADC_OFF, BOD_OFF); // След всеки сън можете да инструктирате Arduino да изпълнява задачите си тук - например да вземете отчитане на температурата и да го изпратите до сървър. }

Този код е добро начало. Той не само намалява консумацията на енергия, като използва вече вградени методи, но и изключва потенциално скъпите аналог на цифровото преобразуване (която може да използва мощност дори при празен ход) и откриване на кафяво който спира кода на Arduino, когато входното му напрежение стане твърде ниско.

Това е проста, но ефективна мярка, за да започнете да намалявате колко мощност дърпа Вашият Arduino. Въпреки това можем да отидем много по-дълбоко от това!

2. Arduino вградена икономия на енергия

Езикът за програмиране на Arduino има свой вграден сън функционалност, предназначена да помогне за икономия на енергия. Функцията за сън, използвана в тандем с прекъсване клаузи, позволете на Arduino да се събуди отново.

Arduino има специфични щифтове, предназначени за прекъсване на цикъла на сън и можете да получите достъп до тях с помощта на функцията за настройка:

#define interruptPin 2 настройка за невалидност () {// прекъсващ щифт ТРЯБВА да бъде Arduino pin 2 или 3 на Uno // настройте пина за издърпване в режим pinMode (interruptPin, INPUT_PULLUP); }

Сега, когато това е настроено като щифт за прекъсване, можете спокойно да продължите да изпращате Arduino да спи. Опростен начин за това е да създадете две малки функции:

void sendToSleep () {// активиране на заспиването - имайте предвид, че този праймс спи, не го стартира! sleep_enable (); // прикрепете прекъсването, посочете пина, метода за повикване на прекъсването, // и условията за прекъсване, в този случай, когато щифтът е издърпан ниско. attachInterrupt (interruptPin, wakeUpAgain, LOW); // действително активиране на режим на заспиване sleep_cpu (); // кодът продължава оттук след прекъсване на Serial.println ("Просто се събуди."); } void wakeUpAgain () {// спре режим на заспиване sleep_disable (); // изчисти прекъсването detachInterrupt (interrputPin); }

Кодът по-горе е опростен начин да изпратите Arduino в режим на заспиване и можете да го събудите отново, като се свържете щифт 2 към GND щифт. Докато Arduino Uno е в спящ режим, той се бръсне около 11mA от общото захранване и ако вместо това използвате Pro Mini, можете да очаквате да падне от 25mA редовно потребление на енергия до само 0,57mA.

Прекъсванията са чудесен начин да намалите консумацията на енергия и Блогът Kurks има някои подробни публикации за тях, които помагат да демистифицират прекъсванията за начинаещи.

3. Забавете скоростта на часовника Arduino

Тактовата честота на вашия Arduino определя колко операции може да извърши в секунда. Повечето платки на Arduino работят на 8 или 16 MHz процесор, въпреки че някои от офшорните платки като Teensy 3.6 се отличават със скорости на обработка до 180MHz! Ето защо много Направете хакери обичат да използват дъски Teensy 7 готини проекта, които можете да изградите с тийнейджърTeensy е чудесна алтернатива на Arduino и тези страхотни проекти показват точно какво можете да направите с Teensy! Прочетете още над Arduino в проектите си на сам.

Цялата тази мощност за обработка идва на цена на мощността и за много случаи на използване, използващи пълната тактова честота, е излишно. Тук регулирането на тактовата скорост чрез софтуер може да промени.

Ще ми бъде отхвърлено да не те предупреждавам, промяната на тактовата скорост може да доведе до проблеми с зареждащия механизъм и може да ви остави с Arduino, на който не можете да качвате скици, ако е направено неправилно.

Ако искате да опитате да промените скоростта на часовника си, заедно с инструментите в Arduino IDE, които да ви позволят да променяте честотата на процесора в движение, Подробно ръководство на Pieter P може да ви помогне да започнете.

4. Сменете компонентите на Arduino с мощност

Arduino Uno е най-популярната дъска за начинаещи, а повечето Arduino комплекти доставят или официален, или клониращ модел. По-големият му форм-фактор и горещите сменяеми микрочипове го правят идеален за експерименти и широкия му капацитет за входните напрежения, заедно с преобразуването на напрежението на борда за 3.3v компоненти, го правят годен за почти всеки предназначение.

Цялата тази функционалност не е евтина по отношение на потреблението на енергия. Имайки това предвид, има няколко неща, които можете да направите, за да промените физически Arduino Uno, за да спестите енергия.

Регулаторът на напрежение на Arduino Uno причинява най-голямото отделно източване на мощност на платката. Това не е особено изненадващо, тъй като трябва да падне до 7 V безопасно от входното захранване към самата платка. Някои се опитват да заобиколят това, като заменят регулатора с по-ефективни, но това не решава наистина проблема.

Патрик Фенър от DefProc инженерството предложи страхотно решение в блога си покриващи стратегии за енергоспестяване на Uno. Като замени изцяло регулатора на напрежението с преобразувател на постоянен ток DC, той успя да наполовина консумира енергията на микроконтролера.

5. Направете свой ардуино

Един сигурен начин да използвате само необходимата енергия за вашия проект е да проектирате микроконтролер според вашите собствени спецификации. В миналото сме показвали как можете изгради свой собствен Arduino Не харчете пари за Arduino - изградете свои собствени за много по-малкоОбичам моя Arduinos. Във всеки момент имам доста проекти в движение - прототипирането е просто толкова лесно с тях. Но понякога искам да поддържам проекта функционален, без да купувам ... Прочетете още за част от цената на официален борд.

Освен че имате много повече контрол върху размера и обхвата на вашата верига, това може да доведе до намаляване на консумацията на енергия до 15.15mA в режим на готовност и до само 0.36mA в режим на заспиване. Тези цифри са взети от невероятно подробна публикация от Nick Gammon на неговия форум.

Тази публикация обхваща много други аспекти на енергоспестяването на Arduino и е фантастичен ресурс, към който трябва да се обърнете внимание, когато се опитвате да изтръгнете малко повече време от мобилно захранване.

Използвайте Arduino за големи идеи и малък отпечатък на мощност

Когато работите първият ви начинаещ Arduino проекти, консумацията на енергия вероятно не е прекалено притеснителна.

Тъй като идеите ви стават по-големи и изискват повече мисли, добре е да научите начини да оптимизирате вашата настройка. между като се уверите, че получавате правилния Arduino дъска Ръководство за купуване на Arduino: Кой съвет трябва да получите?Има толкова много различни видове Arduino дъски, че ще ви бъде простено, че сте объркани. Кой трябва да закупите за вашия проект? Нека да помогнем с това ръководство за купуване на Arduino! Прочетете още и като го настроите, за да извлечете максимума от него, можете да извървите дълъг път към създаването на наистина уникални и полезни устройства. Успех и продължавайте да се грижите!