5 Arduino savjeta za uštedu energije koji će vas voditi danima

Oglas

Arduino ploče promijenile su lice DIY tehnologije. Jednostavni projekti poput stvaranja minijaturni semafori 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 najmanja 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

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 osjete pod-krugove za veće uređaje.

Biblioteka male snage korisnika Github user rocketscream je primjer knjižnice koja se jednostavno koristi i koja je savršena za uštedu energije. Razmislite o sljedećem kôdu, temeljenom na primjeru biblioteke:

#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 smeđu otkrivanje izlaza // i jedno i drugo se isključuju tijekom 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 je kod 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 pokrenuti kod kada mu ulazni napon postane prenizak.

Ovo je jednostavna, ali učinkovita mjera za početak smanjenja snage koju vaš 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 ponovo probudi.

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

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

Sada kada je ovo postavljeno kao prekidač, možete sigurno ići kako biste poslali Arduino na spavanje. Pojednostavljeni način rada je stvaranje dvije male funkcije:

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

Gornji kôd je pojednostavljen 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 struje, a ako umjesto njega koristite Pro Mini, možete očekivati ​​da će sa 25mA redovito potrošiti struju na samo 0,57mA.

Prekidi su izvrstan način za smanjenje potrošnje energije i Kurks blog ima neke detaljne postove o njima, koji pomažu u demistificiranju prekida za početnike.

3. Usporite brzinu Arduino sata

Brzina sata vašeg Arduino-a određuje koliko operacija može obavljati 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! To je razlog zašto mnogi Sami hakeri vole koristiti Teensy ploče 7 cool projekata koje možete graditi s tinejdžerimaTeensy je sjajna alternativa Arduinu, a ovi fenomenalni projekti pokazuju upravo ono što možete učiniti s Teensyjem! Čitaj više 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 te 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 pokušati promijeniti brzinu takta, uz izradu alata u Arduino IDE-u koji će vam omogućiti promjenu frekvencije CPU-a u pokretu, Detaljan vodič Pietera P mogu vam pomoći da započnete.

4. Zamijenite Arduino komponente na napajanje

Arduino Uno je najpopularnija ploča za početnike, a većina Arduino kompleta isporučuje ili službeni ili klonski model. Veći faktor oblika i mikročipovi koji se mogu vruće zamijeniti čine ga savršenim za eksperimentiranje i njegov široki kapacitet za ulazne napone, zajedno s ugrađenom pretvorbom napona za 3.3 V komponente, to je prilagođeno za gotovo sve Svrha.

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 nije posebno iznenađujuće jer mora sigurno pasti do 7 V iz ulaznog napajanja same ploče. Neki su pokušali zaobići to zamjenom regulatora s onim učinkovitijim, ali to ne rješava problem.

Patrick Fenner iz tvrtke DefProc inženjering smislio je sjajno rješenje u svom postu na blogu pokriva Uno strategije štednje energije. Zamjenom regulatora napona u cijelosti s DC-DC pretvaračem, uspio je upola potrošiti struju 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 sagradite svoj Arduino Ne trošite novac na Arduino - izgradite vlastiti za mnogo manjeVolim svog Arduinosa. U svakom trenutku imam prilično puno projekata u pokretu - izrada prototipa je s njima jednostavno tako jednostavna. Ali ponekad želim održati projekt funkcionalnim bez kupovine ... Čitaj više 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. Ti podaci uzeti su iz nevjerojatno detaljan post napisao Nick Gammon na svom forumu.

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

Koristite Arduino za velike ideje i mali otisak snage

Kad radite na Vaši prvi početnički Arduino projekti, potrošnja električne energije vjerojatno nije previše briga.

Kako se vaše ideje povećavaju i zahtijevaju više razmišljanja, dobro je naučiti načine kako pojednostaviti svoj postav. Između pazeći da dobijete pravu Arduino ploču Vodič za kupnju Arduinoa: Koji odbor trebate dobiti?Postoji toliko mnogo vrsta 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! Čitaj više i postavite li ga da biste iskoristili sve od sebe, možete prijeći dugačak put do izrade doista jedinstvenih i korisnih uređaja. Sretno i nastavite brbljati!