Ардуино температурен монитор с ниска мощност: 4 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

В тази инструкция ние изграждаме още един температурен монитор, използващ температурен сензор DS18B20. Но този проект е различен. Може да издържи на батерии почти 1,5 години! Да! Използвайки библиотеката с ниска мощност на Arduino, този проект може да работи дълго време. Продължете да четете, за да научите повече!

Стъпка 1: Вземете частите

Частите, необходими за изграждането на този проект, са следните:

ATMEGA328P ▶

Nokia 5110 LCD ▶

DS18B20 ▶

Фоторезистор ▶

Кондензатори ▶

16MHz кристал ▶

Резистори ▶

Мултицет Mastech 8268 ▶

Общата стойност на проекта по времето, когато пиша тази инструкция, е по -малко от 10 $

Стъпка 2: Свържете всички части

Сега, когато имате всички части, нека ги свържем заедно съгласно схематичната диаграма.

Ключът към ниската консумация на енергия на този проект е използването на чист ATMEGA чип вместо Arduino Board. Тъй като платките Arduino използват регулатор на напрежението, за да работят с много различни нива на напрежение, те се нуждаят от повече мощност. Не се нуждаем от този регулатор, тъй като захранваме нашия проект от 3AA батерии!

В този проект използвам LCD дисплея Nokia 5110, който е страхотен дисплей и се нуждае само от 0.2mA ток, когато подсветката е изключена. Впечатляващо!

Използваме и фоторезистор, за да открием светлина. Така че, ако е нощ, деактивираме LCD дисплея, за да спестим енергия.

Друга малка тайна е библиотеката LowPower. Когато не измерваме температурата, приспиваме Arduino с помощта на библиотеката LowPower. Когато един чист ATMEGA чип спи, той изисква само 0,06 mA ток! Това означава, че можете да имате ATMEGA чип да спи повече от 4 години на 3 батерии AA!

Така че с интелигентен софтуерен дизайн постигаме добър живот на батерията. Чипът ATMEGA се нуждае от около 10mA ток, когато е буден. И така, нашата цел е да го спим през повечето време. Поради тази причина ние го събуждаме само когато трябва да измерваме температурата, на всеки две минути. Когато събудим ATMEGA чипа, ние правим всичко възможно най -бързо и веднага лягаме отново да спим.

Алгоритъмът

Проектът се събужда на всеки две минути. Първото нещо, което прави, е да активира фоторезистора, като запише HIGH към цифров пин 6. Той отчита стойността от фоторезистора и определя дали е ден или нощ. След това той записва LOW на цифров пин 6, за да деактивира фоторезистора и да запази порера. Ако е нощ, деактивираме LCD дисплея, ако е ВКЛЮЧЕН и веднага отиваме да спим за две минути, без да отчитаме температурата. Няма нужда да го правите, тъй като дисплеят е изключен. По този начин запазваме още повече енергия. Ако има достатъчно светлина, активираме LCD дисплея, ако е бил деактивиран, отчитаме температурата, показваме я на екрана и лягаме за две минути. Този цикъл продължава завинаги.

Стъпка 3: Измервания

Както можете да видите от снимките, когато проектът спи и дисплеят е включен, той се нуждае от 0.26mA ток, което е много ниско, ако вземете предвид факта, че имаме дисплей!

Когато проектът измерва температурата и се актуализира, дисплеят се нуждае от около 11,5 mA

И накрая, когато е тъмно и ldr е деактивирал LCD дисплея на Nokia 5110, имаме нужда само от 0.07mA, което е страхотно!

Живот на батерията

За да изчисля живота на батерията на проекта, създадох прост Excel файл. Въведох измерванията от мултицета и както виждате получаваме живот на батерията повече от 500 дни, ако измерваме температурата на всеки 2 минути! Това е с използването на 3AA батерии с капацитет от 2.500mAs. Разбира се, ако използвате по-добри батерии като Li-Ion 3.400 mAh батерия, можете да поддържате проекта си в действие повече от 2 години!

Можете да изтеглите файла Excel от тази връзка.

Стъпка 4: Кодът на проекта

Кодът на проекта е много прост. Ние използваме някои библиотеки в тази част от кода. Библиотеките, които използваме, са следните:

• Библиотека с ниска мощност:
• Библиотека за температурен датчик DS18B20:
• LCD библиотеката на Nokia 5110:

Кодът на проекта се състои от два файла. В първия файл има код, който работи на Arduino. Следващият файл съдържа някои двоични данни за иконите, които основната програма показва. Трябва да поставите двата файла в папката на проекта, за да кодирате, за да се компилира правилно.

Кодът е много прост. Можете да го намерите по -долу. Цялата магия се случва с функцията sleepForTwoMinutes. При тази функция ние поставяме Arduino в дълбок сън. Проблемът е, че използваме таймера за наблюдение, максималното време, което можем да приспим на Arduino, е 8 секунди. Така че, ние го вмъкваме в цикъл 15 пъти и получаваме интервала от две минути, който искаме

Надявам се този проект да ви хареса. Ще се видим скоро!