Pienitehoinen Arduino -lämpötilamittari: 4 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Tässä opetusohjelmassa rakennamme vielä yhden lämpötilamittarin käyttämällä DS18B20 -lämpötila -anturia. Mutta tämä projekti on erilainen. Se kestää paristoilla lähes 1,5 vuotta! Joo! Käyttämällä Arduinon pienitehoista kirjastoa voimme saada tämän projektin toimimaan pitkään. Jatka lukemista saadaksesi lisätietoja!

Vaihe 1: Hanki osat

Tämän projektin rakentamiseen tarvittavat osat ovat seuraavat:

ATMEGA328P ▶

Nokia 5110 LCD ▶

DS18B20 ▶

Valovastukset ▶

Kondensaattorit ▶

16 MHz: n kide ▶

Vastukset ▶

Yleismittari Mastech 8268 ▶

Hankkeen kokonaiskustannukset kirjoittaessani tätä ohjetta ovat alle 10 dollaria

Vaihe 2: Yhdistä kaikki osat

Nyt kun sinulla on kaikki osat, kytketään ne kaikki yhteen kaavion mukaisesti.

Tämän projektin alhaisen virrankulutuksen avain on paljaan ATMEGA -sirun käyttö Arduino -kortin sijasta. Koska Arduino -levyt käyttävät jännitesäädintä työskennelläkseen monien eri jännitetasojen kanssa, ne tarvitsevat enemmän virtaa. Emme tarvitse tätä säädintä, koska saamme projektillemme virtaa 3AA -paristoista!

Tässä projektissa käytän Nokia 5110 LCD -näyttöä, joka on loistava näyttö ja tarvitsee vain 0,2 mA virtaa, kun taustavalo on pois päältä. Vaikuttava!

Käytämme myös valon vastusta valon havaitsemiseen. Joten jos on yö, poistamme LCD -näytön käytöstä virran säästämiseksi.

Toinen pieni salaisuus on LowPower -kirjasto. Kun emme mittaa lämpötilaa, laitamme Arduinon nukkumaan LowPower -kirjaston avulla. Kun paljas ATMEGA -siru nukkuu, se vaatii vain 0,06 mA virtaa! Tämä tarkoittaa, että sinulla on ATMEGA -siru, joka nukkuu yli 4 vuotta 3 AA -paristolla!

Joten älykkäällä ohjelmistosuunnittelulla saavutamme hyvän akun keston. ATMEGA -siru tarvitsee virran ollessa noin 10 mA virtaa. Tavoitteemme on siis saada se nukkumaan suurimman osan ajasta. Tästä syystä herätämme sen vain kahden minuutin välein, kun meidän on mitattava lämpötila. Kun herätämme ATMEGA -sirun, teemme kaiken mahdollisimman nopeasti ja menemme heti uudelleen nukkumaan.

Algoritmi

Projekti herää kahden minuutin välein. Ensimmäinen asia, jonka se tekee, on ottaa valovastus käyttöön kirjoittamalla HIGH digitaaliseen nastaan 6. Se lukee arvon valovastuksesta ja määrittää, onko se päivä vai yö. Sitten se kirjoittaa LOW digitaaliseen pin 6: een poistaakseen fotovastauksen ja säästää huokosia. Jos on yö, poistamme LCD -näytön käytöstä, jos se on päällä, ja menemme heti nukkumaan kahdeksi minuutiksi lukematta lämpötilaa. Sitä ei tarvitse tehdä, koska näyttö on pois päältä. Näin säästämme vielä enemmän voimaa. Jos valoa on riittävästi, otamme LCD -näytön käyttöön, jos se on poistettu käytöstä, luemme lämpötilan, näytämme sen näytöllä ja menemme nukkumaan kahden minuutin ajaksi. Se ketju jatkuu ikuisesti.

Vaihe 3: Mittaukset

Kuten kuvista näkyy, kun projekti nukkuu ja näyttö on päällä, se tarvitsee 0,26 mA virtaa, joka on erittäin alhainen, jos otat huomioon sen, että meillä on näyttö!

Kun projekti mittaa lämpötilan ja päivittää, näyttö tarvitsee noin 11,5 mA

Lopuksi, kun on pimeää ja ldr on poistanut käytöstä Nokia 5110 LCD -näytön, tarvitsemme vain 0,07 mA, mikä on hienoa!

Akun kesto

Projektin akun keston laskemiseksi tein yksinkertaisen Excel -tiedoston. Kirjoitin mittaukset yleismittarista ja kuten näet, akun kesto on yli 500 päivää, jos mittaamme lämpötilan 2 minuutin välein! Tämä tarkoittaa 3AA -paristojen käyttöä, joiden kapasiteetti on 2 500 mA. Tietenkin, jos käytät parempia akkuja, kuten Li-Ion 3,400 mAh -akkua, saat projektisi käyntiin yli 2 vuoden ajaksi!

Voit ladata Excel -tiedoston tästä linkistä.

Vaihe 4: Projektin koodi

Projektin koodi on hyvin yksinkertainen. Käytämme joitain kirjastoja tässä koodissa. Käytämme seuraavia kirjastoja:

• Pienitehoinen kirjasto:
• DS18B20-lämpötila-anturikirjasto:
• Nokia 5110 LCD -kirjasto:

Projektikoodi koostuu kahdesta tiedostosta. Ensimmäisessä tiedostossa on koodi, joka toimii Arduinolla. Seuraava tiedosto sisältää binaaridataa pääohjelman näyttämille kuvakkeille. Sinun täytyy laittaa molemmat tiedostot projektikansioon voidaksesi koodata kääntääksesi oikein.

Koodi on hyvin yksinkertainen. Löydät sen alta. Kaikki taika tapahtuu sleepForTwoMinutes -toiminnossa. Tässä toiminnossa laitamme Arduinon syvään uneen. Ongelmana on vahtikoiran ajastimen käyttäminen, enimmäisaika, jonka voimme laittaa Arduinon nukkumaan, on 8 sekuntia. Joten lisäämme sen silmukkaan 15 kertaa ja saamme haluamamme kahden minuutin välin

Toivottavasti pidit tästä projektista. Nähdään pian!