Mazjaudas Arduino temperatūras monitors: 4 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Šajā instrukcijā mēs izveidojam vēl vienu temperatūras monitoru, izmantojot temperatūras sensoru DS18B20. Bet šis projekts ir atšķirīgs. Tas var darboties ar baterijām gandrīz 1,5 gadus! Jā! Izmantojot Arduino mazjaudas bibliotēku, šis projekts var darboties ilgu laiku. Turpiniet lasīt, lai uzzinātu vairāk!

1. darbība: iegūstiet detaļas

Lai izveidotu šo projektu, ir nepieciešamas šādas detaļas:

ATMEGA328P ▶

Nokia 5110 LCD ▶

DS18B20 ▶

Fotorezistors ▶

Kondensatori ▶

16MHz kristāls ▶

Rezistori ▶

Multimetrs Mastech 8268 ▶

Projekta kopējās izmaksas laikā, kad rakstīju šo pamācību, ir mazākas par 10 ASV dolāriem

2. darbība: pievienojiet visas detaļas

Tagad, kad jums ir visas detaļas, savienosim tās visas saskaņā ar shematisko diagrammu.

Šī projekta zemā enerģijas patēriņa atslēga ir tukšas ATMEGA mikroshēmas izmantošana Arduino plates vietā. Tā kā Arduino dēļi izmanto sprieguma regulatoru, lai strādātu ar daudziem dažādiem sprieguma līmeņiem, tiem ir nepieciešama lielāka jauda. Šis regulators mums nav vajadzīgs, jo mēs barojam savu projektu no 3AA baterijām!

Šajā projektā es izmantoju Nokia 5110 LCD displeju, kas ir lielisks displejs, un tam ir nepieciešama tikai 0,2 mA strāva, kad ir izslēgts apgaismojums. Iespaidīgi!

Gaismas noteikšanai mēs izmantojam arī fotorezistoru. Tātad, ja ir nakts, mēs izslēdzam LCD displeju, lai taupītu enerģiju.

Vēl viens mazs noslēpums ir bibliotēka LowPower. Kad mēs nemērām temperatūru, mēs iemidzinām Arduino, izmantojot LowPower bibliotēku. Kad tukša ATMEGA mikroshēma guļ, ir nepieciešama tikai 0,06 mA strāva! Tas nozīmē, ka ATMEGA mikroshēma var gulēt vairāk nekā 4 gadus, izmantojot 3 AA baterijas!

Tātad ar gudru programmatūras dizainu mēs panākam labu akumulatora darbības laiku. ATMEGA mikroshēmai, kad tā ir nomodā, nepieciešama aptuveni 10 mA strāva. Tātad, mūsu mērķis ir panākt, lai tas lielāko daļu laika gulētu. Šī iemesla dēļ mēs to modinām tikai tad, kad mums ir jāmēra temperatūra ik pēc divām minūtēm. Kad mēs pamodinām ATMEGA mikroshēmu, mēs visu darām pēc iespējas ātrāk un uzreiz atkal ejam gulēt.

Algoritms

Projekts pamostas ik pēc divām minūtēm. Pirmā lieta, ko tā dara, ir iespējot fotorezistoru, rakstot HIGH uz ciparu tapu 6. Tas nolasa fotorezistora vērtību un nosaka, vai ir diena vai nakts. Tad tas uzraksta LOW uz digitālo tapu 6, lai atspējotu fotorezistoru un saglabātu poras. Ja ir nakts, mēs atspējojam LCD displeju, ja tas ir ieslēgts, un nekavējoties ejam gulēt divas minūtes, nelasot temperatūru. Tas nav jādara, jo displejs ir izslēgts. Tādā veidā mēs ietaupām vēl vairāk enerģijas. Ja ir pietiekami daudz gaismas, mēs iespējojam LCD displeju, ja tas ir atspējots, mēs nolasām temperatūru, parādām to ekrānā un dodamies gulēt divas minūtes. Šī cilpa turpinās mūžīgi.

3. darbība: mērījumi

Kā redzams no attēliem, kad projekts guļ un displejs ir ieslēgts, tam nepieciešama 0,26 mA strāva, kas ir ļoti zema, ja ņem vērā faktu, ka mums ir displejs!

Kad projekts mēra temperatūru un atjaunina, displejam ir nepieciešami aptuveni 11,5 mA

Visbeidzot, kad ir tumšs un ldr ir atspējojis Nokia 5110 LCD displeju, mums vajag tikai 0,07 mA, kas ir lieliski!

Akumulatora darbības laiks

Lai aprēķinātu projekta akumulatora darbības laiku, es izveidoju vienkāršu Excel failu. Es ievadīju mērījumus no multimetra, un, kā redzat, akumulatora darbības laiks ir vairāk nekā 500 dienas, ja temperatūru mēra ik pēc 2 minūtēm! Tas ir, izmantojot 3AA baterijas ar jaudu 2500 mA. Protams, ja izmantojat labākas baterijas, piemēram, Li-Ion 3.400 mAh akumulatoru, jūsu projekts var darboties vairāk nekā 2 gadus!

Jūs varat lejupielādēt Excel failu no šīs saites.

4. solis: projekta kods

Projekta kods ir ļoti vienkāršs. Šajā koda daļā mēs izmantojam dažas bibliotēkas. Mūsu izmantotās bibliotēkas ir šādas:

• Mazjaudas bibliotēka:
• DS18B20 temperatūras sensoru bibliotēka:
• Nokia 5110 LCD bibliotēka:

Projekta kods sastāv no diviem failiem. Pirmajā failā ir kods, kas darbojas Arduino. Nākamajā failā ir daži bināri dati par ikonām, kuras parāda galvenā programma. Lai pareizi kodētu, jāievada abi faili projekta mapē.

Kods ir ļoti vienkāršs. To varat atrast zemāk. Visa burvība notiek, izmantojot funkciju sleepForTwoMinutes. Izmantojot šo funkciju, mēs Arduino iemidzinām. Problēma ir sargsuņa taimera izmantošana, maksimālais laiks, ko mēs varam iemidzināt Arduino, ir 8 sekundes. Tātad, mēs to ievietojam cilpā 15 reizes, un mēs iegūstam vajadzīgo divu minūšu intervālu

Es ceru, ka jums patika šis projekts. Uz drīzu redzēšanos!