Home-theater-designers
Płytki Arduino zmieniły oblicze technologii DIY. Proste projekty, takie jak tworzenie miniaturowych świateł drogowych Arduino, są idealne do nauczania początkujących podstaw elektroniki i programowania.
Arduino doskonale sprawdzają się w projektach domowych i można ich używać w ruchu, dołączając do nich pakiet baterii. Problem polega na tym, że nawet najcięższa bateria zostanie szybko rozładowana nawet przez małą płytkę Arduino.
jak zbudować antenę wifi
Jeśli naprawdę chcesz, aby Twoje Arduino działało na dłuższą metę, będziesz musiał wprowadzić kilka poprawek i zmian.
1. Biblioteki oprogramowania Arduino o niskim poborze mocy
Dostępnych jest kilka bibliotek oprogramowania, które mogą zmienić zużycie energii Arduino. Przesyłając Arduino w stan głębokiego uśpienia na określony czas, można zaoszczędzić energię między operacjami. Jest to szczególnie przydatne w przypadku mikrokontrolerów dokonujących odczytów czujników w odległych obszarach, takich jak stacje pogodowe, lub pod-obwodów czujnikowych dla większych urządzeń.
ten Biblioteka o niskim poborze mocy Rocketscream użytkownika Github to przykład łatwej w użyciu biblioteki, która jest idealna do oszczędzania energii. Rozważmy następujący kod, oparty na przykładowym kodzie biblioteki:
#include 'LowPower.h'
// setup() your sensors/LEDs here
void loop()
{
// This next line powers the arduino down for 8 seconds
//ADC means analogue to digital conversion, and BOD for brown out detection
//both are turned off during the sleep period to save power
LowPower.powerDown(SLEEP_8S, ADC_OFF, BOD_OFF);
//After each sleep, you can instruct the Arduino to carry out its tasks here - for example, take a temperature reading and send it to a server.
}Ten kod to dobry początek. Nie tylko zmniejsza zużycie energii przy użyciu już wbudowanych metod, ale wyłącza potencjalnie kosztowne konwersja analogowo-cyfrowa (który może korzystać z zasilania nawet w stanie bezczynności) i wykrywanie zaciemnienia który zatrzymuje uruchomiony kod Arduino, gdy napięcie wejściowe jest zbyt niskie.
Jest to prosty, ale skuteczny środek, aby zacząć zmniejszać moc pobieraną przez Arduino. Możemy jednak zajść znacznie głębiej!
2. Wbudowane oszczędzanie energii Arduino
Język programowania Arduino ma własne wbudowane spać funkcjonalność zaprojektowana, aby pomóc w oszczędzaniu energii. Funkcja snu, używana w połączeniu z przerywać klauzul, pozwól Arduino ponownie się obudzić.
Arduino ma specjalne piny przeznaczone do przerywania cyklu uśpienia, a dostęp do nich można uzyskać za pomocą funkcji konfiguracji:
#define interruptPin 2
void setup()
{
//interrupt pin MUST be Arduino pin 2 or 3 on Uno
//set the pin to pull up mode
pinMode(interruptPin, INPUT_PULLUP);
}
Teraz, gdy jest to skonfigurowane jako pin przerwania, możesz bezpiecznie przejść do uśpienia Arduino. Uproszczonym sposobem na zrobienie tego jest utworzenie dwóch małych funkcji:
void sendToSleep()
{
//enable sleeping - note this primes sleep, not starts it!
sleep_enable();
//attach the interrupt, specify the pin, the method to call on interrupt,
//and the interrupt conditions, in this case when the pin is pulled low.
attachInterrupt(interruptPin, wakeUpAgain, LOW);
//actually activate sleep mode
sleep_cpu();
//code continues on from here after interrupt
Serial.println('Just awoke.');
}
void wakeUpAgain()
{
//stop sleep mode
sleep_disable();
//clear the interrupt
detachInterrupt(interrputPin);
}Powyższy kod to uproszczony sposób na przejście Arduino w tryb uśpienia i możesz go ponownie obudzić, łącząc się pin 2 do GND Szpilka. Podczas gdy Arduino Uno jest w trybie uśpienia, zmniejsza całkowity pobór mocy o około 11 mA, a jeśli zamiast tego użyjesz Pro Mini, możesz spodziewać się spadku z 25 mA zwykłego zużycia energii do zaledwie 0,57 mA.
Przerwy to świetny sposób na zmniejszenie zużycia energii i Blog Kurks zawiera szczegółowe posty na ich temat , które pomagają wyjaśnić przerwania dla początkujących.
3. Zwolnij prędkość zegara Arduino
Częstotliwość zegara Arduino określa, ile operacji może wykonać na sekundę. Większość płyt Arduino działa na procesorach 8 lub 16 MHz, chociaż niektóre z odgałęzień, takie jak Teensy 3.6, mogą pochwalić się szybkością przetwarzania do 180 MHz! Dlatego wiele Hakerzy DIY lubią korzystać z tablic Teensy nad Arduino w swoich projektach DIY.
Cała ta moc obliczeniowa wiąże się z kosztami energii, a w wielu przypadkach użycie pełnej częstotliwości zegara jest przesadą. W tym miejscu regulacja szybkości zegara za pomocą oprogramowania może mieć znaczenie.
Byłoby zaniedbaniem z mojej strony, gdybym cię nie ostrzegał, zmiana częstotliwości zegara może spowodować problemy z bootloaderem i może zostawić cię z Arduino, do którego nie możesz przesłać szkiców, jeśli zostanie to zrobione nieprawidłowo.
Jeśli chcesz spróbować zmienić częstotliwość taktowania, wraz z tworzeniem narzędzi w Arduino IDE, aby umożliwić zmianę częstotliwości procesora w locie, Szczegółowy przewodnik Pietera P. może pomóc Ci zacząć.
4. Wymień energochłonne komponenty Arduino
Arduino Uno jest najpopularniejszą płytką dla początkujących, a większość zestawów Arduino zawiera oficjalny lub klonowany model. Jego większy współczynnik kształtu i wymienialne na gorąco mikrochipy sprawiają, że jest idealny do eksperymentów, a jego szeroka pojemność dla napięć wejściowych wraz z wbudowaną konwersją napięcia dla komponentów 3,3 V sprawia, że nadaje się do prawie każdego celu.
Cała ta funkcjonalność nie jest tania pod względem zużycia energii. Mając to na uwadze, istnieje wiele rzeczy, które możesz zrobić, aby fizycznie zmienić Arduino Uno w celu oszczędzania energii.
Regulator napięcia w Arduino Uno powoduje największy pojedynczy pobór mocy na płycie. Nie jest to szczególnie zaskakujące, ponieważ musi bezpiecznie przenosić napięcie do 7 V z zasilacza wejściowego do samej płyty. Niektórzy próbowali obejść ten problem, wymieniając regulator na bardziej wydajne, ale to tak naprawdę nie rozwiązuje problemu.
Patrick Fenner z działu inżynierii DefProc wymyślił świetne rozwiązanie w swoim poście na blogu dotyczącym strategii oszczędzania energii Uno. Całkowicie zastępując regulator napięcia konwerterem DC-DC buck, udało mu się zmniejszyć o połowę pobór mocy mikrokontrolera.
5. Stwórz własne Arduino
Pewnym sposobem na wykorzystanie tylko mocy potrzebnej do projektu jest zaprojektowanie mikrokontrolera według własnych specyfikacji. W przeszłości pokazaliśmy, jak zbudować własne Arduino za ułamek ceny oficjalnej płytki.
Oprócz znacznie większej kontroli nad rozmiarem i zakresem obwodu, może to obniżyć zużycie energii do 15,15 mA w trybie gotowości i do 0,36 mA w trybie uśpienia. Te liczby pochodzą z niesamowicie szczegółowy post Nicka Gammona na swoim forum.
Ten post obejmuje wiele innych aspektów oszczędzania energii Arduino i jest fantastycznym źródłem informacji, do którego można się odnieść, gdy próbujesz wycisnąć trochę więcej czasu z mobilnego zasilacza.
Używaj Arduino do wielkich pomysłów i małej mocy
Kiedy pracujesz nad Twoje pierwsze projekty Arduino dla początkujących , zużycie energii prawdopodobnie nie jest zbyt dużym problemem.
Gdy Twoje pomysły stają się coraz większe i wymagają więcej przemyśleń, warto nauczyć się sposobów na usprawnienie konfiguracji. Pomiędzy upewnieniem się, że masz odpowiednią płytę Arduino, a skonfigurowaniem jej, aby jak najlepiej ją wykorzystać, możesz przejść długą drogę do stworzenia naprawdę wyjątkowych i użytecznych urządzeń. Powodzenia i majsterkuj!
jak odinstalować podwójny rozruch UbuntuUdział Udział Ćwierkać E-mail Oto dlaczego FBI wydało ostrzeżenie dotyczące Hive Ransomware
FBI wydało ostrzeżenie o szczególnie paskudnym szczepie oprogramowania ransomware. Oto dlaczego należy szczególnie uważać na oprogramowanie ransomware Hive.
Czytaj dalej Powiązane tematy- majsterkowanie
- Żywotność baterii
- Arduino
- Wskazówki dotyczące sprzętu
Ian Buckley jest niezależnym dziennikarzem, muzykiem, performerem i producentem wideo mieszkającym w Berlinie w Niemczech. Kiedy nie pisze ani nie występuje na scenie, majstruje przy elektronice DIY lub kodowaniu w nadziei, że zostanie szalonym naukowcem.
Więcej od Iana BuckleyaZapisz się do naszego newslettera
Dołącz do naszego newslettera, aby otrzymywać porady techniczne, recenzje, bezpłatne e-booki i ekskluzywne oferty!
Kliknij tutaj, aby zasubskrybować