5 Arduino savjeta za uštedu energije koji će vas održavati danima

Arduino ploče promijenile su lice DIY tehnologije. Jednostavni projekti poput stvaranja minijaturnih semafora Arduino savršeni su za podučavanje početnika o osnovnoj elektronici i programiranju.

Arduinos su savršeni za kućne projekte, a mogu se koristiti u pokretu, pričvršćivanjem akumulatora. Problem je u tome što će čak i najsitnija baterija brzo potrošiti čak i mala Arduino ploča.

Ako doista želite da se vaš Arduino vozi na duge staze, morat ćete napraviti neke promjene i promjene.

1. Arduino softverske biblioteke male snage

Na raspolaganju je nekoliko softverskih knjižnica koje mogu promijeniti vašu potrošnju energije u Arduinu. Slanjem Arduino-a u dubok san tokom određenog vremena, snaga se može uštedjeti između operacija. To je posebno korisno za mikrokontrolere koji uzimaju očitanja senzora u udaljenim područjima kao što su meteorološke stanice ili osjetivaju pod-krugove za veće uređaje.

Korisnička raketna krema knjižnice Low Power od strane Github-a je primjer knjižnice koja se jednostavno koristi i koja je savršena za uštedu neke energije. Razmotrite sljedeći kôd, temeljen na nekom od primjera koda knjižnice:

#include "LowPower.h" // postavi () vaše senzore / LED ovdje je praznina petlja () // Ovaj sljedeći redak smanjuje arduino 8 sekundi // ADC znači analognu digitalnoj pretvorbi, a BOD za otkrivanje smeđe boje / / oba su isključena tijekom razdoblja mirovanja radi uštede energije LowPower.powerDown (SLEEP_8S, ADC_OFF, BOD_OFF); // Nakon svakog spavanja, možete naručiti Arduinu da ovdje izvršava svoje zadatke - na primjer, uzme očitanje temperature i pošalje ga poslužitelju. 

Ovaj kôd je dobar početak. Ne samo da smanjuje potrošnju energije koristeći već ugrađene metode, već isključuje potencijalno skupe analogna digitalnoj pretvorbi (koji mogu koristiti snagu čak i u praznom hodu) i otkrivanje smeđe boje koji zaustavlja Arduino kodni kôd kad mu ulazni napon postane prenizak.

Ovo je jednostavna, ali učinkovita mjera za početak smanjivanja snage koju Arduino vuče. Ipak, možemo ići puno dublje od ovoga!

2. Ugradbena ušteda energije Arduino

Arduino programski jezik ima svoj ugrađeni spavati funkcionalnost osmišljena za pomoć u uštedi energije. Funkcija spavanja, koja se koristi u tandemu sa prekinuti klauzule, dopustite Arduinu da se ponovno probudi.

Arduino ima posebne igle dizajnirane za prekid ciklusa mirovanja, a njima možete pristupiti pomoću funkcije podešavanja:

#define interruptPin 2 poništavanje postave () // pin prekida MORA biti Arduino pin 2 ili 3 na Uno // postaviti pin da se povuče u modu pinMode (interruptPin, INPUT_PULLUP);  

Sad kad je ovo postavljeno kao prekidač, možete sigurno ići na to da pošaljete Arduino na spavanje. Pojednostavljeni način rada je stvaranje dvije male funkcije:

void sendToSleep () // omogućiti spavanje - imajte na umu ovaj spavanje prima, a ne započinje! sleep_enable (); // pridajte prekid, odredite pin, metodu za poziv prekida, // i uvjete prekida, u ovom slučaju kada je pin povučen nisko. attachInterrupt (prekinutiPin, wakeUpAgain, LOW); // zapravo aktivirati način mirovanja sleep_cpu (); // kod se nastavlja odavde nakon prekida Serial.println ("Samo se probudio.");  void wakeUpAgain () // zaustavljanje načina spavanja sleep_disable (); // očistiti prekidni detachInterrupt (interrputPin); 

Gornji kôd je pojednostavljeni način da Arduino pošaljete u stanje mirovanja i možete ga ponovno probuditi spajanjem pin 2 prema GND pin. Dok je Arduino Uno u stanju mirovanja, brije oko 11mA od ukupne potrošnje energije, a ako umjesto njega koristite Pro Mini, možete očekivati ​​da će sa 25mA redovito potrošiti struju na samo 0,57mA.

Prekidi su odličan način da smanjite potrošnju električne energije, a blog Kurks ima nekoliko detaljnih postova o njima koji pomažu u demistifikaciji prekida za početnike.

3. Usporite brzinu Arduino sata

Brzina sata vašeg Arduino-a određuje koliko operacija može izvesti u sekundi. Većina Arduino ploča radi na 8 ili 16 MHz procesoru, mada se neke odbačene ploče poput Teensyja 3.6 mogu pohvaliti brzinom obrade do 180MHz! Zato mnogi DIY hakeri vole koristiti Teensy ploče 7 cool projekata koje možete graditi s Teensy 7 cool projektima koje možete graditi s Teensy Teensy je sjajna alternativa Arduinu, a ovi fenomenalni projekti pokazuju upravo ono što možete učiniti s Teensyjem ! preko Arduinoa u njihovim DIY projektima.

Sva ova procesorska snaga dolazi s troškom energije, a za mnoge slučajeve upotrebe koji koriste punu brzinu takta prekomjerno je. Ovo može regulirati brzinu takta pomoću softvera.

Odbacilo bi me da vas ne upozorim, promjena takta može uzrokovati probleme s alatom za pokretanje računala i može vam ostaviti Arduino na koji ne možete prenijeti skice, ako je učinjeno pogrešno.

Ako želite isprobati promjenu svoje brzine takta, uz izradu alata u Arduino IDE-u koji će vam omogućiti promjenu frekvencije CPU-a u letu, detaljni vodič Pietera P-a može vam pomoći da započnete.

4. Zamijenite Arduino komponente sa napajanjem

Arduino Uno je najpopularnija ploča za početnike, a većina Arduino kompleta isporučuje ili službeni ili klonski model. Njegov veći faktor oblika i mikročipovi koji se mogu zamijeniti to ga čine savršenim za eksperimentiranje, a njegov široki kapacitet ulaznih napona zajedno s pretvorbom napona u vozilu za 3.3V komponente čine ga prikladnim za gotovo svaku svrhu.

Sve ove funkcionalnosti nisu jeftine u pogledu potrošnje energije. Imajući to na umu, možete učiniti nekoliko stvari koje fizički mijenjaju Arduino Uno radi uštede energije.

Regulator napona na Arduino Uno uzrokuje najveći pojedinačni trošak struje na ploči. To i nije posebno iznenađujuće, jer se mora sigurno spustiti do 7V od ulaznog napajanja na samoj ploči. Neki su pokušali zaobići to zamjenom regulatora s učinkovitijim, ali to zapravo ne rješava problem.

Patrick Fenner iz tvrtke DefProc inženjering osmislio je sjajno rješenje u svom postu na blogu koji pokriva Uno strategije uštede energije. Zamjenom regulatora napona u cijelosti s DC-DC pretvaračem, uspio je prepoloviti potrošnju energije mikrokontrolera..

5. Napravite svoj Arduino

Sigurni način da koristite samo energiju potrebnu za svoj projekt je osmisliti mikrokontroler prema vlastitim specifikacijama. U prošlosti smo pokazali kako možete izgraditi vlastiti Arduino. Ne trošite novac na Arduino - izgradite svoj vlastiti za mnogo manje Ne trošite novac na Arduino - izgradite svoj vlastiti za mnogo manje, volim svoje Arduinose. U svakom trenutku imam prilično puno projekata u pokretu - izrada prototipa s njima je jednostavno tako jednostavna. Ali ponekad želim održati projekt funkcionalnim bez kupnje… za djelić troškova službene ploče.

Uz to što imate puno veću kontrolu nad veličinom i opsegom vašeg kruga, to može umanjiti potrošnju energije do 15,15 mA u stanju pripravnosti i samo 0,36mA u mirovanju. Ove su brojke uzete iz nevjerojatno detaljnog posta Nick Gammona na njegovom forumu.

Ovaj post pokriva mnoge druge aspekte Arduinove uštede energije i fantastičan je resurs na koji se možete pozvati kada pokušavate da izvučete malo više vremena iz mobilnog napajanja.

Koristite Arduino za velike ideje i mali otisak snage

Kada radite na svojim prvim početničkim Arduino projektima, potrošnja električne energije vjerojatno ne zabrinjava previše.

Kako se vaše ideje povećavaju i zahtijevaju više razmišljanja, dobro je naučiti načine kako pojednostaviti svoj postav. Između provjere da li ste dobili pravu Arduino ploču Arduino vodič za kupnju: Koju ploču trebate nabaviti? Vodič za kupnju Arduinoa: Koji odbor trebate dobiti? Postoji toliko mnogo različitih Arduino ploča vani da bi vam bilo oprošteno što ste zbunjeni. Koje biste trebali kupiti za svoj projekt? Pomozite nam s ovim vodičem za kupovinu Arduino-a! i postavite li ga da biste ga najbolje iskoristili, možete prijeći dugačak put do stvaranja doista jedinstvenih i korisnih uređaja. Sretno i nastavite brbljati!