Powerածր էներգիայի Arduino ջերմաստիճանի մոնիտոր `4 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:51

Այս հրահանգում մենք կառուցում ենք ևս մեկ ջերմաստիճանի մոնիտոր ՝ օգտագործելով DS18B20 ջերմաստիճանի տվիչ: Բայց այս նախագիծն այլ է: Այն կարող է մարտկոցների վրա տևել գրեթե 1,5 տարի: Այո՛ Օգտագործելով Arduino ցածր էներգիայի գրադարանը, մենք կարող ենք այս նախագիծը երկար ժամանակ գործարկել: Շարունակեք կարդալ ՝ ավելին իմանալու համար:

Քայլ 1: Ստացեք մասերը

Այս նախագծի կառուցման համար անհրաժեշտ մասերն են.

ATMEGA328P ▶

Nokia 5110 LCD ▶

DS18B20 ▶

Ֆոտոռեզիստոր

Կոնդենսատորներ ▶

16 ՄՀց բյուրեղ ▶

Դիմադրիչներ ▶

Multimeter Mastech 8268 ▶

Instրագրի ընդհանուր արժեքը այն պահին, երբ գրում եմ այս Instructable- ը, 10 $ -ից պակաս է:

Քայլ 2: Միացրեք բոլոր մասերը

Այժմ, երբ դուք ունեք բոլոր մասերը, եկեք դրանք բոլորը միացնենք ՝ համաձայն սխեմատիկ դիագրամի:

Այս նախագծի ցածր էներգիայի սպառման բանալին Arduino տախտակի փոխարեն մերկ ATMEGA չիպի օգտագործումն է: Քանի որ Arduino- ի տախտակները օգտագործում են լարման կարգավորիչ `տարբեր լարման մակարդակների հետ աշխատելու համար, նրանց ավելի մեծ էներգիա է անհրաժեշտ: Մեզ այս կարգավորիչը պետք չէ, քանի որ մենք մեր նախագիծը սնուցում ենք 3AA մարտկոցներից:

Այս նախագծում ես օգտագործում եմ Nokia 5110 LCD էկրանը, որը հիանալի էկրան է և այն պահանջում է ընդամենը 0.2 մԱ հոսանք, երբ լուսարձակը անջատված է: Տպավորիչ!

Մենք նաև օգտագործում ենք ֆոտոռեզիստոր `լույսը հայտնաբերելու համար: Այսպիսով, եթե գիշեր է, մենք անջատում ենք LCD էկրանը `էներգիան պահպանելու համար:

Մեկ այլ փոքր գաղտնիք է LowPower գրադարանը: Երբ մենք չենք չափում ջերմաստիճանը, մենք քնում ենք Arduino- ին ՝ օգտագործելով LowPower գրադարանը: Երբ մերկ ATMEGA չիպը քնում է, դրա համար անհրաժեշտ է ընդամենը 0.06 մԱ հոսանք: Դա նշանակում է, որ դուք կարող եք ATMEGA չիպով քնել ավելի քան 4 տարի 3 AA մարտկոցով:

Այսպիսով, խելացի ծրագրային ապահովման դիզայնով մենք ձեռք ենք բերում մարտկոցի լավ կյանք: ATMEGA չիպին անհրաժեշտ է մոտ 10 մԱ հոսանք, երբ այն արթուն է: Այսպիսով, մեր նպատակն է այն քնել շատ ժամանակ: Այդ պատճառով մենք այն արթնացնում ենք միայն այն ժամանակ, երբ պետք է չափել ջերմաստիճանը ՝ երկու րոպեն մեկ: Երբ մենք արթնացնում ենք ATMEGA չիպը, մենք ամեն ինչ անում ենք հնարավորինս արագ, և անմիջապես գնում ենք նորից քնելու:

Ալգորիթմը

Նախագիծը արթնանում է երկու րոպեն մեկ: Առաջին բանը, որ նա անում է, այն է, որ հնարավորություն տա ֆոտոընդդիմադիրին բարձր թվային փին 6 -ով գրելով: Այն կարդում է ֆոտոընդդիմադիրի արժեքը և որոշում, թե դա ցերեկ է, թե գիշեր: Այնուհետև այն գրում է LOW թվային կապում 6 -ին, որպեսզի անջատվի ֆոտոընդդիմադիրը և պահպանի ծակոտիները: Եթե գիշեր է, մենք անջատում ենք LCD էկրանը, եթե այն միացված է, և մենք անմիջապես քնում ենք երկու րոպե ՝ առանց ջերմաստիճանը կարդալու: Դա անելու կարիք չկա, քանի որ էկրանն անջատված է: Այս կերպ մենք ավելի շատ էներգիա ենք խնայում: Եթե կա բավարար լույս, մենք միացնում ենք LCD էկրանը, եթե այն անջատված էր, մենք կարդում ենք ջերմաստիճանը, այն ցուցադրում ենք էկրանին և քնում ենք երկու րոպե: Այդ օղակը շարունակվում է հավիտյան:

Քայլ 3: Չափումներ

Ինչպես տեսնում եք նկարներից, երբ նախագիծը քնում է, իսկ էկրանը միացված է, դրա համար անհրաժեշտ է 0.26 մԱ հոսանք, ինչը շատ ցածր է, եթե հաշվի առնեք այն, որ մենք ունենք ցուցադրում:

Երբ նախագիծը չափում է ջերմաստիճանը և թարմացնում, էկրանին անհրաժեշտ է մոտ 11.5 մԱ:

Վերջապես, երբ մութ է, և ldr- ն անջատել է Nokia 5110 LCD էկրանը, մեզ անհրաժեշտ է ընդամենը 0.07 մԱ, ինչը հիանալի է:

Մարտկոցի կյանք

Theրագրի մարտկոցի ժամկետը հաշվարկելու համար ես ստեղծեցի մի պարզ Excel ֆայլ: Ես մուտքագրեցի չափումները բազմիմետրից, և ինչպես տեսնում եք, մենք ստանում ենք ավելի քան 500 օր մարտկոցի կյանք, եթե ջերմաստիճանը չափում ենք ամեն 2 րոպեն մեկ: Դա օգտագործվում է 2,500 մԱ հզորությամբ 3AA մարտկոցների օգտագործմամբ: Իհարկե, եթե դուք օգտագործում եք ավելի լավ մարտկոցներ, ինչպիսիք են Li-Ion 3.400 mAh մարտկոցը, կարող եք ձեր նախագիծը գործարկել ավելի քան 2 տարի:

Այս հղումից կարող եք ներբեռնել Excel ֆայլը:

Քայլ 4. Նախագծի ծածկագիրը

Նախագծի ծածկագիրը շատ պարզ է: Այս կոդի մեջ մենք օգտագործում ենք որոշ գրադարաններ: Մեր օգտագործած գրադարանները հետևյալն են.

• Powerածր էներգիայի գրադարան ՝
• DS18B20 ջերմաստիճանի տվիչների գրադարան ՝
• Nokia 5110 LCD գրադարան ՝

Նախագծի ծածկագիրը բաղկացած է երկու ֆայլից: Առաջին ֆայլում կա Arduino- ի վրա աշխատող կոդը: Հաջորդ ֆայլը պարունակում է երկուական տվյալներ հիմնական ծրագրի ցուցադրած պատկերակների համար: Bothիշտ կազմելու համար կոդավորելու համար անհրաժեշտ է տեղադրել երկու ֆայլը ծրագրի թղթապանակում:

Կոդը շատ պարզ է: Այն կարող եք գտնել ստորև: Ամբողջ կախարդությունը տեղի է ունենում sleepForTwoMinutes գործառույթում: Այս գործառույթի ժամանակ մենք Arduino- ին խոր քուն ենք մտցնում: Խնդիրը դիտորդի ժամաչափի օգտագործումն է, որի առավելագույն ժամանակը, որը մենք կարող ենք քնեցնել Arduino- ին, 8 վայրկյան է: Այսպիսով, մենք այն տեղադրում ենք մի օղակի մեջ 15 անգամ և ստանում ենք մեր ուզած երկու րոպեանոց ընդմիջումը

Հուսով եմ, որ ձեզ դուր եկավ այս նախագիծը: Շուտով կտեսնվենք: