5 Arduino strømsparingstips som holder deg i gang i flere dager

Annonse

Arduino-tavler har endret ansiktet til DIY-teknologi. Enkle prosjekter som å lage miniatyr Arduino trafikklys er perfekte for å lære nybegynnere om grunnleggende elektronikk og programmering.

Arduinos er perfekte for hjemmeprosjekter, og kan brukes mens du er på farten ved å feste en batteripakke til dem. Problemet er at til og med det tunge batteriet vil bli kjørt raskt av til og med et lite Arduino-brett.

Hvis du virkelig vil at Arduino skal løpe på lang sikt, må du gjøre noen finjusteringer og endringer.

1. Arduino laveffekt programvarebiblioteker

Det er flere programvarebiblioteker tilgjengelig som kan endre Arduinos strømforbruk. Ved å sende Arduino i en dyp søvn i en bestemt tidsperiode, kan du spare strøm mellom operasjonene. Dette er spesielt nyttig for mikrokontrollere som tar sensoravlesninger i avsidesliggende områder, for eksempel værstasjoner, eller føler sensorer for større enheter.

De Laveffekt bibliotek av Github bruker rocketscream er et eksempel på et brukervennlig bibliotek som er perfekt for å spare strøm. Tenk på følgende kode, basert på noen av bibliotekets eksempelkoder:

#include "LowPower.h" // setup () sensorene / lysdiodene her tømmer loopen () {// Denne neste linjen slår arduinoen ned i 8 sekunder // ADC betyr analog til digital konvertering, og BOD for brun ut deteksjon // begge er slått av i løpet av søvnperioden for å spare strøm LowPower.powerDown (SLEEP_8S, ADC_OFF, BOD_OFF); // Etter hver søvn kan du instruere Arduino til å utføre oppgavene sine her - for eksempel ta en temperaturavlesning og sende den til en server. }

Denne koden er en god start. Ikke bare slipper det strømforbruket ved å bruke allerede innebygde metoder, det slår av det potensielt kostbare analog til digital konvertering (som kan bruke strøm selv når den er inaktiv) og brun ut deteksjon som stopper Arduino-løpskoden når inngangsspenningen blir for lav.

Dette er et enkelt, men effektivt tiltak for å begynne å kutte ned hvor mye kraft Arduino drar. Vi kan gå mye dypere enn dette!

2. Arduino innebygd strømsparing

Arduino-programmeringsspråket har sitt eget innebygde sove funksjonalitet designet for å hjelpe med strømsparing. Sovefunksjonen, brukt i takt med avbryte klausuler, la Arduino våkne opp igjen.

Arduino har spesifikke pinner designet for å avbryte søvnsyklusen, og du kan få tilgang til dem ved å bruke konfigurasjonsfunksjonen:

#define interruptPin 2 void setup () {// interrupt pin MÅ være Arduino pin 2 eller 3 på Uno // still pin to to pull up mode pinMode (interruptPin, INPUT_PULLUP); }

Nå som dette er satt opp som en avbruddsnål, kan du trygt komme til å sende Arduinoen din i dvale. En forenklet måte å gjøre dette på er å lage to små funksjoner:

void sendToSleep () {// aktiver sove - legg merke til at dette begynner å sove, ikke start det! sleep_enable (); // fest avbrytelsen, spesifiser tappen, metoden for å kalle på avbrytelse, // og avbrytelsesforholdene, i dette tilfellet når tappen trekkes lavt. attachInterrupt (interruptPin, wakeUpAgain, LOW); // faktisk aktivere søvnmodus sleep_cpu (); // -koden fortsetter herfra etter avbrudd Serial.println ("Bare våknet."); } ugyldig wakeUpAgain () {// stopp søvnmodus sleep_disable (); // fjerne interrupt detachInterrupt (interrputPin); }

Koden over er en forenklet måte å sende Arduino i sovemodus på, og du kan vekke den opp igjen ved å koble til pinne 2 til GND tappen. Mens Arduino Uno er i hvilemodus, barberer den seg rundt 11 mA av det totale strømtrekket, og hvis du bruker en Pro Mini i stedet, kan du forvente å slippe fra 25 mA vanlig strømforbruk til bare 0,57 mA.

Avbrytelser er en flott måte å få ned strømforbruket, og Kurks-bloggen har noen detaljerte innlegg om dem, som hjelper til å avmystifisere avbrudd for nybegynnere.

3. Sakte ned Arduino Clock Speed

Klokkehastigheten til din Arduino bestemmer hvor mange operasjoner den kan utføre per sekund. De fleste Arduino-tavler kjører på en prosessor på 8 eller 16 MHz, selv om noen av avleggerplatene som Teensy 3.6 har prosesseringshastigheter på opptil 180 MHz! Dette er grunnen til at mange DIY-hackere liker å bruke Teensy-brett 7 kule prosjekter du kan bygge med en teensyTeensy er et flott alternativ til Arduino, og disse fantastiske prosjektene viser akkurat hva du kan gjøre med en Teensy! Les mer over Arduino i DIY-prosjektene dine.

All denne prosessorkraften kommer til en strømkostnad, og for mange brukssaker er det overkill for mange klokkehastigheter. Det er her regulering av klokkehastighet gjennom programvare kan utgjøre en forskjell.

Det vil være pålitelig å ikke advare deg, endring av klokkehastighet kan føre til problemer med startlaster og kan forlate deg med en Arduino du ikke kan laste opp skisser til, hvis det gjøres feil.

Hvis du vil prøve å endre klokkehastighet, sammen med å lage verktøy i Arduino IDE for å endre CPU-frekvens mens du er på farten, Pieter Ps detaljerte guide kan hjelpe deg i gang.

4. Erstatt Power-Hungry Arduino-komponenter

Arduino Uno er det mest populære brettet for nybegynnere, og de fleste Arduino-sett leverer enten en offisiell eller klonet modell. Den større formfaktoren og de varme byttbare mikrobrikkene gjør den perfekt for eksperimentering og bred kapasitet for inngangsspenninger sammen med ombyggingsspenningskonvertering for 3.3v komponenter gjør at den passer for nesten alle hensikt.

All denne funksjonaliteten kommer ikke billig med tanke på strømbruk. Med dette i bakhodet er det en rekke ting du kan gjøre for å endre en Arduino Uno fysisk for å spare strøm.

Spenningsregulatoren på Arduino Uno forårsaker det største enkeltstrømavløpet på brettet. Dette er ikke spesielt overraskende, ettersom det må slippe helt opp til 7v fra inngangsstrømforsyningen til selve brettet. Noen har forsøkt å komme seg rundt dette ved å erstatte regulatoren med mer effektive, men dette løser ikke problemet egentlig.

Patrick Fenner fra DefProc engineering kom med en flott løsning i blogginnlegget hans som dekker Uno strømsparingsstrategier. Ved å bytte ut spenningsregulatoren helt med en DC-DC buck converter, klarte han å halve strømforbruket til mikrokontrolleren.

5. Lag din egen Arduino

En sikker brann måte å kun bruke kraften som trengs for prosjektet ditt, er å designe en mikrokontroller til dine spesifikasjoner. I det siste har vi vist hvordan du kan bygg din egen Arduino Ikke bruk penger på en Arduino - Bygg din egen for mye mindreJeg elsker mine Arduinos. Når som helst har jeg ganske mange prosjekter på farten - prototyping er bare så enkelt med dem. Men noen ganger vil jeg holde prosjektet funksjonelt uten å kjøpe ... Les mer for en brøkdel av kostnadene for et offisielt styre.

I tillegg til å ha mye mer kontroll over størrelsen og omfanget av kretsen din, kan dette bringe strømforbruket ned til 15,15 mA i ventemodus, og så lite som 0,36 mA i hvilemodus. Disse tallene er hentet fra utrolig detaljert innlegg av Nick Gammon på forumet hans.

Dette innlegget dekker mange andre aspekter ved Arduino strømsparing, og er en fantastisk ressurs å referere til når du prøver å skvise litt mer tid ut av en mobil strømforsyning.

Bruk Arduino til store ideer og et lite kraftavtrykk

Når du jobber med dine første nybegynnere Arduino-prosjekter, er strømforbruk sannsynligvis ikke for mye bekymring.

Etter hvert som ideene dine blir større og krever mer ettertanke, er det vel verdt å lære måter å effektivisere oppsettet på. Mellom sørger for at du får riktig Arduino-brett Arduino kjøpeguide: Hvilket brett bør du få?Det er så mange forskjellige typer Arduino-brett der ute, du vil bli tilgitt for å bli forvirret. Hvilket bør du kjøpe for prosjektet ditt? La oss hjelpe med denne Arduino-kjøpsguiden! Les mer og sette den opp for å få mest mulig ut av det, kan du gå langt med å lage virkelig unike og nyttige enheter. Lykke til og fortsett å tulle!