Akumulatora enerģijas patēriņa samazināšana Digispark ATtiny85: 7 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

vai: 2 gadus darbināt Arduino ar 2032. gada monētas elementu.

Izmantojot Digispark Arduino dēli no kastes ar Arduino programmu, tas patērē 20 mA pie 5 voltiem.

Ar 5 voltu barošanas bloku 2000 mAh tas darbosies tikai 4 dienas.

1. darbība: barošanas sprieguma samazināšana, izmantojot LiPo akumulatoru

Izmantojot 3.7 voltu LiPo akumulatoru, Digispark plāksne patērē tikai 13 mA.

Ar 2000 mAh akumulatoru tas darbosies 6 dienas.

2. darbība: samaziniet CPU pulksteni

Ja programmā neizmantojat USB savienojumu, smagu matemātiku vai ātru aptauju, samaziniet pulksteņa ātrumu. Piem. infrasarkano staru uztveršanas bibliotēka IRMP darbojas labi 8 MHz frekvencē.

1 MHz frekvencē Digispark patērē 6 mA. Ar 2000 mAh akumulatoru tas darbosies 14 dienas.

3. darbība: noņemiet iebūvēto barošanas gaismas diodi un strāvas regulatoru

Izslēdziet strāvas gaismas diodi, ar nazi pārtraucot vara vadu, kas savieno barošanas gaismas diodu ar diode, vai noņemiet / atspējojiet 102 rezistoru.

Tā kā pašlaik izmantojat LiPo akumulatoru, varat arī noņemt iebūvēto strāvas regulatora IC. Vispirms paceliet ārējās tapas, izmantojot lodāmuru un tapu. Pēc tam pielodējiet lielo savienotāju un noņemiet regulatoru. Maziem regulatoriem izmantojiet daudz lodēšanas un sasildiet visas 3 tapas kopā, pēc tam noņemiet to.

Pie 1 MHz un 3,8 voltiem Digispark tagad patērē 4,3 mA. Ar 2000 mAh akumulatoru tas darbosies 19 dienas.

4. darbība. Atvienojiet USB D-pullup rezistoru (atzīmēts ar 152) no 5 voltiem (VCC) un pievienojiet to USB V+

Šī modifikācija ir saderīga ar micronucleus bootloader all1.x versijām. Ja jūsu datorā jau ir jauns 2.x sāknēšanas ielādētājs, jums ir jājaunina uz vienu no 2.5 versijām ar nosaukumu "activePullup" tā nosaukumā. Vienkāršākais veids, kā to izdarīt, ir instalēt jauno digispark plates paketi un ierakstīt sāknēšanas ielādētāju ar ieteicamo (!!! nevis noklusējuma vai agresīvo !!!) versiju.

Pārtrauciet vara vadu rezistora pusē, kas norāda uz ATtiny. Tas atspējo USB saskarni un, savukārt, iespēju programmēt Digispark plati, izmantojot USB. Lai to atkal iespējotu, bet tomēr taupītu enerģiju, pievienojiet rezistoru (apzīmēts ar 152) tieši pie USB V+, kas ir viegli pieejams spožās diodes ārējā pusē. Diodi un tās pareizās puses var atrast, izmantojot nepārtrauktības testeri. Šīs diodes viena puse ir savienota ar ATtiny (VCC) un Digispark 5V 8. tapu. Otra puse ir pievienota USB V+. Tagad USB pievilkšanas rezistors tiek aktivizēts tikai tad, ja Digispark plate ir pievienota USB, piem. programmēšanas laikā.

Pēdējie 2 soļi ir dokumentēti arī šeit.

Pie 1 MHz un 3,8 voltiem jūsu Digispark tagad patērē 3 mA. Ar 2000 mAh akumulatoru tas darbosies 28 dienas.

5. darbība. Aizkaves vietā izmantojiet miega režīmu ()

Ilgu kavējumu vietā varat izmantot enerģijas taupīšanas CPU miegu. Miega ilgums var būt no 15 milisekundēm līdz 8 sekundēm ar soli 15, 30, 60, 120, 250, 500 milisekundes un 1, 2, 4, 8 sekundes.

Tā kā palaišanas laiks no miega ir 65 milisekundes ar rūpnīcas digitālā dzirksteļa drošinātāja iestatījumiem, tikai aizkavēšanos, kas lielāka par 80 ms, var aizstāt ar miegu.

Miega laikā Digispark patērē 27 µA. Ar 200 mAh pogu šūnu 2032 tas gulēs 10 mēnešus.

Lai būtu pareizi, Digispark ir jāceļas vismaz ik pēc 8 sekundēm, darbojoties vismaz 65 milisekundes un iegūstot aptuveni 2 mA strāvu. Tādējādi vidējā strāva ir 42 µA un 6 mēneši. Šādā gadījumā gandrīz nav nekādas atšķirības, ja jūsu programma darbojas 10 milisekundēs (ik pēc 8 sekundēm).

Miega izmantošanas kods ir šāds:

#iekļaut #iekļaut gaistošo uint16_t sNumberOfSleeps = 0; ārējs gaistošs neparakstīts garš millis_timer_millis; void setup () {sleep_enable (); set_sleep_mode (SLEEP_MODE_PWR_DOWN); // dziļākais miega režīms…} void loop () {… sleepWithWatchdog (WDTO_250MS, true); // gulēt 250 ms… sleepWithWatchdog (WDTO_2S, true); // gulēt 2 sekundes…}/ * * aWatchdogPrescaler var būt no 0 (15 ms) līdz 3 (120 ms), 4 (250 ms) līdz 9 (8000 ms) */ uint16_t computeSleepMillis (uint8_t aWatchdogPrescaler) {uint16_t tResultMillis = 8000; par (uint8_t i = 0; i ietaupa 200 uA // izmantot wdt_enable (), jo tas apstrādā, ka WDP3 bits ir WDTCR reģistra 5. bitā wdt_enable (aWatchdogPrescaler); WDTCR | = _BV (WDIE) | _BV (WDIF); // Sargsuņa pārtraukšanas iespējošana + atiestatīšanas pārtraukuma karodziņš -> nepieciešams ISR (WDT_vect) sei (); // Iespējot pārtraukumus sleep_cpu (); // Sargsuņa pārtraukums mūs pamodinās no miega wdt_disable (); // Tā kā nākamais pārtraukums citādi noved pie atiestatīšanas, jo wdt_enable () iestata WDE / Watchdog sistēmas atiestatīšanu Iespējot ADCSRA | = ADEN; / * * Tā kā taimera pulkstenis var tikt atspējots, noregulējiet milis tikai tad, ja tas nav gulējis IDLE režīmā (SM2… 0 biti ir 000) * / ja (aAdjustMillis && (MCUCR & ((_BV (SM1) | _BV (SM0))))! = 0) {millis_timer_millis += computeSleepMillis (aWatchdogPrescaler);}} / * * Šis pārtraukums pamodina CPU no miega režīma * / ISR (WDT_vect) {sNumberOfSleeps ++;}

6. darbība: mainiet drošinātājus

22 mA no 27 mA ievelk BOD (BrownOutDetection/nepietiekama sprieguma noteikšana). BOD var atspējot tikai, pārprogrammējot drošinātājus, ko var izdarīt tikai ar ISP programmētāju. Izmantojot šo skriptu, jūs varat samazināt strāvu līdz 5,5 µA, kā arī samazināt palaišanas laiku no miega līdz 4 milisekundēm.

5 no atlikušajiem 5,5 µA ievelk aktīvais sargsuņa skaitītājs. Ja modināšanai varat izmantot ārējos atiestatījumus, pašreizējais patēriņš var samazināties līdz 0,3 µA, kā norādīts datu lapā.

Ja jūs nevarat sasniegt šo vērtību, iemesls var būt tas, ka Schottky diodes reversā strāva starp VCC un pievilkšanu ir pārāk augsta. Paturiet prātā, ka 12 MOhm rezistors arī patērē 0,3 µA pie 3,7 voltiem.

Tā rezultātā vidējais strāvas patēriņš ir 9 µA (2,5 gadi ar 200 mAh pogu šūnu 2032), ja jūs, piem. apstrādāt datus ik pēc 8 sekundēm 3 milisekundēs, piemēram, šeit.

7. darbība. Papildu informācija

Digispark dēļa pašreizējais rasējums.

Projektējiet, izmantojot šīs instrukcijas.