Monitor Suhu Arduino Daya Rendah: 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:11

Dalam Instructable ini kami membina satu lagi monitor suhu menggunakan sensor suhu DS18B20. Tetapi projek ini berbeza. Ia boleh bertahan pada bateri hampir 1.5 tahun! Ya! Dengan menggunakan perpustakaan kuasa rendah Arduino, kita dapat menjalankan projek ini dalam jangka masa yang lama. Teruskan membaca untuk mengetahui lebih lanjut!

Langkah 1: Dapatkan Bahagiannya

Bahagian yang diperlukan untuk membina projek ini adalah:

ATMEGA328P ▶

Nokia 5110 LCD ▶

DS18B20 ▶

Photoresistor ▶

Kapasitor ▶

Kristal 16MHz ▶

Perintang ▶

Multimeter Mastech 8268 ▶

Jumlah kos projek pada masa saya menulis Instructable ini kurang dari 10 $

Langkah 2: Sambungkan Semua Bahagian

Sekarang anda mempunyai semua bahagian, mari sambungkan semuanya bersama-sama mengikut gambarajah skematik.

Kunci penggunaan kuasa rendah projek ini adalah penggunaan cip ATMEGA yang kosong dan bukannya Arduino Board. Oleh kerana papan Arduino menggunakan pengatur voltan untuk bekerja dengan pelbagai tahap voltan, mereka memerlukan lebih banyak kuasa. Kami tidak memerlukan pengatur ini kerana kami menghidupkan projek kami dari bateri 3AA!

Dalam projek ini saya menggunakan paparan LCD Nokia 5110 yang merupakan paparan hebat dan hanya memerlukan 0.2mA arus semasa lampu latar mati. Mengagumkan!

Kami juga menggunakan photoresistor untuk mengesan cahaya. Jadi, jika sudah malam kita mematikan paparan LCD untuk menjimatkan kuasa.

Rahsia kecil lain adalah perpustakaan LowPower. Apabila kita tidak mengukur suhu, kita meletakkan Arduino tidur menggunakan perpustakaan LowPower. Semasa cip ATMEGA yang telanjang sedang tidur, ia memerlukan hanya 0.06mA arus! Ini bermakna anda boleh menggunakan cip ATMEGA selama lebih dari 4 tahun dengan 3 bateri AA!

Oleh itu, dengan reka bentuk perisian yang bijak, kita dapat mencapai jangka hayat bateri yang baik. Cip ATMEGA memerlukan sekitar 10mA semasa semasa terjaga. Oleh itu, tujuan kami adalah agar ia tidur sepanjang masa. Atas sebab itu, kita hanya membangunkannya apabila kita perlu mengukur suhu, setiap dua minit. Apabila kita bangunkan cip ATMEGA, kita melakukan segalanya secepat mungkin, dan kita segera tidur semula.

Algoritma

Projek ini terbangun setiap dua minit. Perkara pertama yang dilakukannya ialah mengaktifkan photoresistor dengan menulis TINGGI hingga pin digital 6. Ia membaca nilai dari photoresistor dan ia menentukan sama ada siang atau malam. Kemudian ia menulis PIN RENDAH ke digital 6 untuk mematikan fotoresistor dan menjimatkan pore. Sekiranya pada waktu malam, kami mematikan paparan LCD jika dihidupkan dan kami segera tidur selama dua minit tanpa membaca suhunya. Tidak perlu melakukannya, kerana paparan dimatikan. Dengan cara ini kita menjimatkan lebih banyak kuasa. Sekiranya terdapat cahaya yang cukup, kami mengaktifkan paparan LCD jika ia dilumpuhkan, kami membaca suhunya, kami memaparkannya di skrin dan tidur selama dua minit. Gelung itu berterusan selama-lamanya.

Langkah 3: Pengukuran

Seperti yang anda lihat dari gambar, ketika projek sedang tidur dan paparannya AKTIF, ia memerlukan arus 0.26mA yang sangat rendah jika anda mempertimbangkan kenyataan bahawa kita mempunyai paparan!

Semasa projek mengukur suhu dan kemas kini, keperluan paparan sekitar 11.5mA

Terakhir, ketika gelap dan ldr telah mematikan paparan LCD Nokia 5110, kita hanya memerlukan 0.07mA yang hebat!

Hayat Bateri

Untuk mengira hayat bateri projek, saya membuat fail Excel yang mudah. Saya memasukkan pengukuran dari multimeter dan seperti yang anda lihat, kita akan mendapat jangka hayat bateri lebih dari 500 hari jika kita mengukur suhu setiap 2 minit! Itu dengan penggunaan bateri 3AA berkapasiti 2.500mAs. Sudah tentu jika anda menggunakan bateri yang lebih baik seperti bateri Li-Ion 3.400 mAh, anda boleh menjalankan projek anda lebih dari 2 tahun!

Anda boleh memuat turun fail Excel dari pautan ini.

Langkah 4: Kod Projek

Kod projek sangat mudah. Kami menggunakan beberapa perpustakaan dalam kod ini. Perpustakaan yang kami gunakan adalah seperti berikut:

• Perpustakaan Daya Rendah:
• Perpustakaan sensor suhu DS18B20:
• Perpustakaan LCD Nokia 5110:

Kod projek terdiri daripada dua fail. Dalam fail pertama terdapat kod yang berjalan di Arduino. Fail seterusnya mengandungi beberapa data binari untuk ikon yang dipaparkan oleh program utama. Anda perlu meletakkan kedua-dua fail di folder projek untuk membuat kod untuk menyusun dengan betul.

Kodnya sangat mudah. Anda boleh mendapatkannya di bawah. Semua keajaiban berlaku pada fungsi sleepForTwoMinutes. Pada fungsi ini kita meletakkan Arduino untuk tidur nyenyak. Masalahnya ialah dengan menggunakan pemasa pengawas jumlah waktu maksimum yang dapat kita letakkan Arduino adalah 8 saat. Oleh itu, kita memasukkannya dalam satu gelung selama 15 kali dan kita mendapat selang dua minit yang kita mahukan

Saya harap anda menikmati projek ini. Jumpa lagi!