צג טמפרטורה ארדואינו בעל הספק נמוך: 4 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

במדריך זה אנו בונים צג טמפרטורה נוסף באמצעות חיישן טמפרטורה DS18B20. אבל הפרויקט הזה שונה. זה יכול להחזיק על סוללות כמעט 1.5 שנים! כן! באמצעות ספריית צריכת החשמל הנמוכה של Arduino, נוכל להפעיל את הפרויקט הזה לאורך זמן. המשך לקרוא כדי לגלות עוד!

שלב 1: קבל את החלקים

החלקים הדרושים לבניית פרויקט זה הם אלה:

ATMEGA328P ▶

Nokia 5110 LCD ▶

DS18B20 ▶

פוטורססיסטור ▶

קבלים ▶

קריסטל 16MHz ▶

נגדים ▶

Multimeter Mastech 8268 ▶

העלות הכוללת של הפרויקט בזמן שאני כותב את ההוראה היא פחות מ 10 $

שלב 2: חבר את כל החלקים

עכשיו שיש לך את כל החלקים בוא נחבר את כולם יחד לפי התרשים הסכימטי.

המפתח לצריכת החשמל הנמוכה של הפרויקט הזה הוא השימוש בשבב ATMEGA חשוף במקום לוח Arduino. מכיוון שלוחות Arduino משתמשים בווסת מתח על מנת לעבוד עם רמות מתח רבות ושונות, הם זקוקים ליותר כוח. אנחנו לא צריכים את הרגולטור הזה מכיוון שאנחנו מפעילים את הפרויקט שלנו מסוללות 3AA!

בפרויקט זה אני משתמש בתצוגת LCD 5110 של נוקיה שהיא תצוגה נהדרת והיא זקוקה לזרם של 0.2mA רק כאשר התאורה האחורית כבויה. מרשימים!

אנו משתמשים גם בפוטורזיסטור על מנת לזהות אור. לכן, אם זה לילה אנו משביתים את צג ה- LCD על מנת לחסוך בחשמל.

סוד קטן נוסף הוא ספריית ה- LowPower. כאשר איננו מודדים את הטמפרטורה אנו מרדימים את ארדואינו באמצעות ספריית LowPower. כאשר שבב ATMEGA חשוף ישן הוא דורש רק 0.06mA של זרם! זה אומר שאתה יכול לקבל שבב ATMEGA לישון מעל 4 שנים על 3 סוללות AA!

כך שבעיצוב תוכנה חכם אנו משיגים חיי סוללה טובים. שבב ATMEGA צריך בערך 10mA של זרם כשהוא ער. לכן, המטרה שלנו היא שזה ישן רוב הזמן. מסיבה זו, אנו מעירים אותו רק כאשר אנו צריכים למדוד את הטמפרטורה, כל שתי דקות. כאשר אנו מעירים את שבב ה- ATMEGA, אנו עושים הכל במהירות האפשרית ואנו מיד הולכים לישון שוב.

האלגוריתם

הפרויקט מתעורר כל שתי דקות. הדבר הראשון שהוא עושה הוא לאפשר את הפוטורזיסטור על ידי כתיבת HIGH לסיכה דיגיטלית 6. הוא קורא את הערך מהפוטוריסטור והוא קובע אם הוא יום או לילה. לאחר מכן הוא כותב LOW לפין דיגיטלי 6 על מנת להשבית את הפוטורזיסטור ולשמור את ה- porer. אם זה לילה אנו משביתים את צג ה- LCD אם הוא מופעל ואנו הולכים מיד לישון במשך שתי דקות מבלי לקרוא את הטמפרטורה. אין צורך לעשות זאת מכיוון שהתצוגה כבויה. כך אנו חוסכים עוד יותר כוח. אם יש מספיק אור, אנו מאפשרים את תצוגת ה- LCD אם היא מושבתת, אנו קוראים את הטמפרטורה, אנו מציגים אותה על המסך ואנו הולכים לישון במשך שתי דקות. הלולאה הזו נמשכת לנצח.

שלב 3: מדידות

כפי שאתה יכול לראות מהתמונות, כאשר הפרויקט ישן והתצוגה מופעלת, הוא צריך 0.26mA של זרם שהוא נמוך מאוד אם אתה מחשיב את העובדה שיש לנו תצוגה!

כאשר הפרויקט מודד את הטמפרטורה ומעדכן התצוגה צריכה בסביבות 11.5mA

לבסוף, כאשר הוא חשוך וה- ldr השבית את תצוגת ה- LCD 5110 של נוקיה, אנו צריכים רק 0.07mA וזה נהדר!

חיי סוללה

על מנת לחשב את חיי הסוללה של הפרויקט יצרתי קובץ אקסל פשוט. נכנסתי למדידות ממולטימטר וכפי שאתה יכול לראות אנו מקבלים חיי סוללה של יותר מ -500 ימים אם נמדוד את הטמפרור כל 2 דקות! זה עם שימוש בסוללות 3AA בנפח של 2,500mAs. כמובן שאם אתה משתמש בסוללות טובות יותר כמו סוללת ליתיום 3.400 מיליאמפר / שעה אתה יכול להפעיל את הפרויקט שלך במשך יותר משנתיים!

אתה יכול להוריד את קובץ האקסל מהקישור הזה.

שלב 4: קוד הפרויקט

הקוד של הפרויקט פשוט מאוד. אנו משתמשים בכמה ספריות בחתיכת קוד זו. הספריות בהן אנו משתמשים הן כדלקמן:

• ספריית צריכת חשמל נמוכה:
• ספריית חיישן הטמפרטורה DS18B20:
• ספריית LCD 5110 של נוקיה:

קוד הפרויקט מורכב משני קבצים. בקובץ הראשון יש את הקוד שפועל על Arduino. הקובץ הבא מכיל כמה נתונים בינאריים עבור הסמלים שהתוכנית הראשית מציגה. עליך להכניס את שני הקבצים לתיקיית הפרוייקט על מנת לקודד הידור נכון.

הקוד פשוט מאוד. תוכל למצוא אותו למטה. כל הקסם קורה בפונקציית sleepForTwoMinutes. בפונקציה זו הנחנו את ארדואינו לשינה עמוקה. הבעיה היא באמצעות טיימר כלב השמירה פרק הזמן המרבי שנוכל להרדים את ארדואינו הוא 8 שניות. אז, אנחנו מכניסים את זה ללולאה במשך 15 פעמים ואנחנו מקבלים את המרווח של שתי דקות שאנחנו רוצים

אני מקווה שנהניתם מהפרויקט הזה. נתראה בקרוב!