Arduino -temperaturmätare med låg effekt: 4 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

I denna instruktionsbok bygger vi ännu en temperaturmätare med en DS18B20 temperatursensor. Men det här projektet är annorlunda. Det kan hålla på batterier i nästan 1,5 år! ja! Med Arduino lågeffektsbibliotek kan vi ha det här projektet igång länge. Fortsätt läsa för att få veta mer!

Steg 1: Skaffa delarna

De delar som behövs för att bygga detta projekt är följande:

ATMEGA328P ▶

Nokia 5110 LCD ▶

DS18B20 ▶

Fotoresistor ▶

Kondensatorer ▶

16MHz kristall ▶

Motstånd ▶

Multimeter Mastech 8268 ▶

Den totala kostnaden för projektet vid den tidpunkt då jag skriver detta Instructable är mindre än 10 $

Steg 2: Anslut alla delar

Nu när du har alla delar låt oss ansluta dem alla enligt schematisk diagram.

Nyckeln till detta projekts låga energiförbrukning är användningen av ett blott ATMEGA -chip istället för ett Arduino -kort. Eftersom Arduino -kort använder en spänningsregulator för att arbeta med många olika spänningsnivåer behöver de mer ström. Vi behöver inte denna regulator eftersom vi driver vårt projekt från 3AA -batterier!

I det här projektet använder jag Nokia 5110 LCD -skärmen som är en fantastisk bildskärm och den behöver bara 0,2mA ström när bakgrundsbelysningen är avstängd. Imponerande!

Vi använder också en fotoresistor för att upptäcka ljus. Så om det är natt inaktiverar vi LCD -skärmen för att spara ström.

En annan liten hemlighet är LowPower -biblioteket. När vi inte mäter temperaturen lägger vi Arduino i sömn med hjälp av LowPower -biblioteket. När ett blott ATMEGA -chip sover kräver det bara 0,06mA ström! Det betyder att du kan ha ett ATMEGA -chip som sover i över 4 år på 3 AA -batterier!

Så med en smart mjukvarudesign uppnår vi en bra batteritid. ATMEGA -chipet behöver cirka 10 mA ström när det är vaken. Så vårt mål är att få det att sova för det mesta. Av den anledningen väcker vi den bara när vi behöver mäta temperaturen varannan minut. När vi väcker ATMEGA -chipet gör vi allt så snabbt som möjligt och somnar omedelbart.

Algoritmen

Projektet vaknar varannan minut. Det första den gör är att aktivera fotoresistorn genom att skriva HIGH till digital stift 6. Den läser värdet från fotoresistorn och den avgör om det är dag eller natt. Sedan skriver den LÅG till digital stift 6 för att inaktivera fotoresistorn och spara porer. Om det är natt inaktiverar vi LCD -displayen om den är PÅ och vi somnar omedelbart i två minuter utan att läsa temperaturen. Du behöver inte göra det, eftersom displayen är avstängd. På så sätt sparar vi ännu mer kraft. Om det finns tillräckligt med ljus aktiverar vi LCD -skärmen om den är inaktiverad, vi läser temperaturen, vi visar den på skärmen och vi sover i två minuter. Den slingan pågår för alltid.

Steg 3: Mätningar

Som du kan se på bilderna, när projektet sover och displayen är PÅ, behöver den 0,26mA ström, vilket är mycket lågt om du tänker på att vi har en display!

När projektet mäter temperaturen och uppdaterar behöver skärmen cirka 11,5 mA

Slutligen, när det är mörkt och ldr har inaktiverat Nokia 5110 LCD -display, behöver vi bara 0,07mA vilket är bra!

Batteri-liv

För att beräkna projektets batteritid skapade jag en enkel Excel -fil. Jag skrev in mätningarna från multimetern och som ni ser får vi en batteritid på mer än 500 dagar om vi mäter temperaruren varannan minut! Det är med användning av 3AA -batterier med en kapacitet på 2500mA. Naturligtvis om du använder bättre batterier som ett Li-Ion 3.400 mAh batteri kan du ha ditt projekt igång i mer än 2 år!

Du kan ladda ner Excel -filen från den här länken.

Steg 4: Koden för projektet

Koden för projektet är mycket enkel. Vi använder några bibliotek i denna kod. De bibliotek vi använder är följande:

• Low Power Library:
• DS18B20 temperaturgivarbibliotek:
• Nokia 5110 LCD -bibliotek:

Projektkoden består av två filer. I den första filen finns koden som körs på Arduino. Nästa fil innehåller några binära data för de ikoner som huvudprogrammet visar. Du måste lägga båda filerna i projektmappen för att koden ska kunna kompileras korrekt.

Koden är väldigt enkel. Du hittar den nedan. All magi händer vid sleepForTwoMinutes -funktionen. Vid denna funktion lägger vi Arduino i djup sömn. Problemet är att använda vakthundstimern, den maximala tid som vi kan få Arduino att somna är 8 sekunder. Så vi sätter in det i en loop i 15 gånger och vi får det intervall på två minuter vi vill ha

Jag hoppas att du gillade det här projektet. Ses snart!