5 Tips Menghemat Daya Arduino yang Akan Membuat Anda Berjalan Selama berhari-hari

Iklan

Papan Arduino telah mengubah wajah teknologi DIY. Proyek sederhana suka membuat lampu lalu lintas Arduino miniatur sangat cocok untuk mengajar pemula tentang elektronik dasar dan pemrograman.

Arduino sangat cocok untuk proyek-proyek rumah, dan dapat digunakan saat bepergian dengan melampirkan paket baterai. Masalahnya adalah, bahkan baterai paling chunkiest akan habis dengan cepat bahkan oleh papan Arduino kecil.

Jika Anda benar-benar ingin Arduino Anda berjalan untuk jangka panjang, Anda harus melakukan beberapa perubahan dan perubahan.

1. Perpustakaan Perangkat Lunak Daya Rendah Arduino

Ada beberapa perpustakaan perangkat lunak yang tersedia yang dapat mengubah konsumsi daya Arduino Anda. Dengan mengirim Arduino ke dalam tidur nyenyak selama waktu yang ditentukan, daya dapat dihemat di antara operasi. Ini sangat berguna untuk mikrokontroler yang mengambil pembacaan sensor di daerah terpencil seperti stasiun cuaca, atau merasakan sub-sirkuit untuk perangkat yang lebih besar.

Itu Perpustakaan berdaya rendah

oleh Github pengguna rocketscream adalah contoh perpustakaan yang mudah digunakan yang sempurna untuk menghemat daya. Pertimbangkan kode berikut, berdasarkan pada beberapa contoh kode perpustakaan:

#include "LowPower.h" // setup () sensor / LED Anda di sini batal loop () {// Baris berikutnya ini membuat Arduino turun selama 8 detik // ADC berarti konversi analog ke digital, dan BOD untuk brown deteksi keluar // keduanya dimatikan selama periode tidur untuk menghemat daya LowPower.powerDown (SLEEP_8S, ADC_OFF, BOD_OFF); // Setelah setiap tidur, Anda dapat menginstruksikan Arduino untuk melakukan tugasnya di sini - misalnya, membaca suhu dan mengirimkannya ke server. }

Kode ini adalah awal yang baik. Tidak hanya menjatuhkan konsumsi daya menggunakan metode yang sudah dibangun, tetapi mematikan yang berpotensi mahal konversi analog ke digital (yang dapat menggunakan daya bahkan saat idle) dan deteksi kecoklatan yang menghentikan kode berjalan Arduino ketika tegangan inputnya terlalu rendah.

Ini adalah langkah sederhana namun efektif untuk mulai mengurangi berapa banyak daya yang ditarik Arduino Anda. Kita bisa lebih dalam dari ini!

2. Penghematan Daya Built-In Arduino

Bahasa pemrograman Arduino memiliki built-in sendiri tidur fungsi yang dirancang untuk membantu menghemat daya. Fungsi tidur, digunakan bersama-sama dengan mengganggu klausa, biarkan Arduino bangun lagi.

Arduino memiliki pin khusus yang dirancang untuk mengganggu siklus tidur, dan Anda dapat mengaksesnya menggunakan fungsi pengaturan:

#define interruptPin 2 void setup () {// interupsi pin HARUS pin Arduino 2 atau 3 di Uno // atur pin untuk menarik mode pinMode (interruptPin, INPUT_PULLUP); }

Sekarang ini diatur sebagai pin interupsi, Anda dapat dengan aman pergi mengirim Arduino Anda untuk tidur. Cara yang disederhanakan untuk melakukan ini adalah membuat dua fungsi kecil:

batal sendToSleep () {// aktifkan tidur - perhatikan tidur nyenyak ini, bukan memulainya! sleep_enable (); // pasang interrupt, tentukan pin, metode untuk memanggil interrupt, // dan kondisi interupsi, dalam hal ini ketika pin ditarik rendah. attachInterrupt (interruptPin, wakeUpAgain, LOW); // sebenarnya mengaktifkan sleep mode sleep_cpu (); // kode berlanjut dari sini setelah interupsi Serial.println ("Baru saja bangun."); } batal wakeUpAgain () {// hentikan mode tidur sleep_disable (); // bersihkan interrupt detachInterrupt (interrputPin); }

Kode di atas adalah cara sederhana untuk mengirim Arduino ke mode tidur, dan Anda dapat membangunkannya kembali dengan menghubungkan pin 2 ke GND pin. Sementara Arduino Uno berada dalam mode tidur, ia mencukur sekitar 11mA dari total daya, dan jika Anda menggunakan Pro Mini, Anda dapat turun dari penggunaan daya biasa 25mA menjadi hanya 0,57mA.

Interupsi adalah cara yang bagus untuk menurunkan konsumsi daya Anda, dan Blog Kurk memiliki beberapa posting rinci tentang mereka, yang membantu menghilangkan mitos gangguan bagi pemula.

3. Memperlambat Kecepatan Jam Arduino

Kecepatan jam Arduino Anda menentukan berapa banyak operasi yang dapat dilakukan per detik. Kebanyakan papan Arduino berjalan pada prosesor 8 atau 16 MHz, meskipun beberapa papan cabang seperti Teensy 3.6 membanggakan kecepatan pemrosesan hingga 180MHz! Ini sebabnya banyak Peretas DIY suka menggunakan papan Teensy 7 Proyek Keren yang Dapat Anda Bangun dengan RemajaTeensy adalah alternatif yang bagus untuk Arduino, dan proyek-proyek luar biasa ini menunjukkan apa yang dapat Anda lakukan dengan Teensy! Baca lebih banyak lebih dari Arduino dalam proyek DIY mereka.

Semua daya pemrosesan ini datang dengan biaya daya, dan untuk banyak kasus penggunaan menggunakan kecepatan clock penuh adalah berlebihan. Di sinilah mengatur kecepatan jam melalui perangkat lunak dapat membuat perbedaan.

Itu akan lalai saya untuk tidak memperingatkan Anda, mengubah kecepatan jam dapat menyebabkan masalah bootloader dan mungkin meninggalkan Anda dengan Arduino yang tidak dapat Anda unggah sketsa, jika dilakukan secara tidak benar.

Jika Anda ingin mencoba mengubah kecepatan jam Anda, bersama dengan membuat alat di Arduino IDE untuk memungkinkan Anda mengubah frekuensi CPU dengan cepat, Panduan terperinci Pieter P. dapat membantu Anda memulai.

4. Ganti Komponen Arduino Power-Hungry

Arduino Uno adalah papan paling populer untuk pemula, dan sebagian besar kit Arduino menyediakan model resmi atau klon. Faktor bentuknya yang lebih besar dan microchip swappable yang panas membuatnya sempurna untuk eksperimen, dan kapasitasnya yang luas untuk voltase input dan konversi voltase onboard untuk komponen 3.3v membuatnya pas untuk hampir setiap tujuan.

Semua fungsi ini tidak murah dalam hal penggunaan daya. Dengan mengingat hal ini, ada sejumlah hal yang dapat Anda lakukan untuk mengubah Arduino Uno secara fisik untuk menghemat daya.

Regulator tegangan pada Arduino Uno menyebabkan pembuangan daya tunggal terbesar di papan. Ini tidak terlalu mengejutkan, karena harus turun hingga 7v dengan aman dari catu daya input ke papan itu sendiri. Beberapa telah mencoba untuk mengatasi ini dengan mengganti regulator dengan yang lebih efisien, tetapi ini tidak benar-benar menyelesaikan masalah.

Patrick Fenner dari teknik DefProc datang dengan solusi hebat di posting blognya meliputi strategi penghematan daya Uno. Dengan mengganti regulator tegangan sepenuhnya dengan konverter buck DC-DC, ia berhasil setengah konsumsi daya mikrokontroler.

5. Buat Arduino Anda Sendiri

Cara pasti untuk hanya menggunakan daya yang dibutuhkan untuk proyek Anda adalah merancang mikrokontroler sesuai spesifikasi Anda sendiri. Di masa lalu kami telah menunjukkan bagaimana Anda bisa bangun Arduino Anda sendiri Jangan Menghabiskan Uang Untuk Arduino - Bangun Sendiri Lebih BanyakSaya suka Arduino saya. Pada titik mana pun, saya memiliki beberapa proyek saat ini - prototipe sangat mudah bagi mereka. Tapi kadang-kadang, saya ingin menjaga proyek tetap berfungsi tanpa membeli ... Baca lebih banyak untuk sebagian kecil dari biaya dewan resmi.

Selain memiliki kontrol lebih besar atas ukuran dan ruang lingkup sirkuit Anda, ini dapat menurunkan konsumsi daya hingga 15,15 mA dalam mode siaga, dan sesedikit 0,36 mA dalam mode tidur. Angka-angka ini diambil dari posting sangat rinci oleh Nick Gammon di forumnya.

Posting ini mencakup banyak aspek lain dari penghematan daya Arduino, dan merupakan sumber daya yang fantastis untuk dijadikan rujukan ketika mencoba memeras lebih banyak waktu dari catu daya seluler.

Gunakan Arduino untuk Gagasan Besar dan Jejak Kekuatan Kecil

Ketika Anda bekerja proyek Arduino pemula pertama Anda, konsumsi daya mungkin tidak terlalu memprihatinkan.

Saat ide Anda bertambah besar dan membutuhkan lebih banyak pemikiran, ada baiknya mempelajari cara merampingkan pengaturan Anda. Antara pastikan Anda mendapatkan papan Arduino yang tepat Arduino Buying Guide: Papan Yang Seharusnya Anda DapatkanAda begitu banyak jenis papan Arduino di luar sana, Anda akan dimaafkan karena bingung. Yang mana yang harus Anda beli untuk proyek Anda? Biarkan kami membantu, dengan panduan pembelian Arduino ini! Baca lebih banyak dan mengaturnya untuk mendapatkan hasil maksimal dari itu, Anda dapat membuat perangkat yang benar-benar unik dan berguna. Semoga sukses dan terus bermain-main!