Tabla de contenido:
- Paso 1: Obtenga las piezas
- Paso 2: conecte todas las piezas
- Paso 3: Medidas
- Paso 4: el código del proyecto
Video: Monitor de temperatura Arduino de baja potencia: 4 pasos
2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43
En este Instructable construimos otro monitor de temperatura usando un sensor de temperatura DS18B20. Pero este proyecto es diferente. ¡Puede durar con pilas casi 1,5 años! ¡Sí! Usando la biblioteca de bajo consumo de Arduino, podemos tener este proyecto ejecutándose durante mucho tiempo. ¡Sigue leyendo para saber más!
Paso 1: Obtenga las piezas
Las piezas necesarias para construir este proyecto son las siguientes:
ATMEGA328P ▶
Nokia 5110 LCD ▶
DS18B20 ▶
Fotorresistor ▶
Condensadores ▶
Cristal de 16 MHz ▶
Resistencias ▶
Multímetro Mastech 8268 ▶
¡El costo total del proyecto en el momento en que escribo este Instructable es menos de 10 $
Paso 2: conecte todas las piezas
Ahora que tiene todas las partes, conectemos todas juntas de acuerdo con el diagrama esquemático.
La clave del bajo consumo de energía de este proyecto es el uso de un chip ATMEGA desnudo en lugar de una placa Arduino. Dado que las placas Arduino utilizan un regulador de voltaje para trabajar con muchos niveles de voltaje diferentes, necesitan más potencia. ¡No necesitamos este regulador ya que estamos alimentando nuestro proyecto con baterías 3AA!
En este proyecto, estoy usando la pantalla LCD del Nokia 5110, que es una gran pantalla y solo necesita 0,2 mA de corriente cuando la luz de fondo está apagada. ¡Impresionante!
También utilizamos un fotorresistor para detectar la luz. Entonces, si es de noche, desactivamos la pantalla LCD para ahorrar energía.
Otro pequeño secreto es la biblioteca LowPower. Cuando no estamos midiendo la temperatura, ponemos a Arduino a dormir usando la biblioteca LowPower. Cuando un chip ATMEGA desnudo está inactivo, ¡solo requiere 0.06mA de corriente! Eso significa que puede tener un chip ATMEGA durmiendo durante más de 4 años con 3 pilas AA.
Entonces, con un diseño de software inteligente, logramos una buena duración de la batería. El chip ATMEGA necesita alrededor de 10 mA de corriente cuando está activo. Entonces, nuestro objetivo es tenerlo durmiendo la mayor parte del tiempo. Por eso, solo lo despertamos cuando necesitamos medir la temperatura, cada dos minutos. Cuando despertamos el chip ATMEGA, hacemos todo lo más rápido posible, e inmediatamente nos volvemos a dormir.
El algoritmo
El proyecto se despierta cada dos minutos. Lo primero que hace es habilitar el fotoresistor escribiendo HIGH en el pin digital 6. Lee el valor del fotoresistor y determina si es de día o de noche. Luego escribe LOW en el pin digital 6 para deshabilitar la fotorresistencia y conservar el poro. Si es de noche desactivamos la pantalla LCD si está encendida y nos vamos inmediatamente a dormir durante dos minutos sin leer la temperatura. No es necesario hacerlo, ya que la pantalla está apagada. De esta forma conservamos aún más energía. Si hay suficiente luz, habilitamos la pantalla LCD si estaba deshabilitada, leemos la temperatura, la mostramos en la pantalla y nos vamos a dormir por dos minutos. Ese bucle continúa para siempre.
Paso 3: Medidas
Como puede ver en las imágenes, cuando el proyecto está inactivo y la pantalla está encendida, necesita 0.26mA de corriente, que es muy baja si considera el hecho de que tenemos una pantalla.
Cuando el proyecto mide la temperatura y se actualiza, la pantalla necesita alrededor de 11,5 mA
Por último, cuando está oscuro y el ldr ha desactivado la pantalla LCD del Nokia 5110, solo necesitamos 0.07mA, ¡lo cual es genial!
Duración de la batería
Para calcular la duración de la batería del proyecto, creé un simple archivo de Excel. Ingresé las medidas del multímetro y, como puede ver, ¡obtenemos una duración de la batería de más de 500 días si medimos la temperatura cada 2 minutos! Eso es con el uso de baterías 3AA de una capacidad de 2.500 mA. Por supuesto, si usa mejores baterías como una batería de Li-Ion 3.400 mAh, ¡puede tener su proyecto en funcionamiento durante más de 2 años!
Puede descargar el archivo Excel desde este enlace.
Paso 4: el código del proyecto
El código del proyecto es muy sencillo. Usamos algunas bibliotecas en este código. Las bibliotecas que utilizamos son las siguientes:
- Biblioteca de bajo consumo:
- Biblioteca de sensores de temperatura DS18B20:
- La biblioteca LCD del Nokia 5110:
El código del proyecto consta de dos archivos. En el primer archivo está el código que se ejecuta en Arduino. El siguiente archivo contiene algunos datos binarios para los iconos que muestra el programa principal. Debe poner ambos archivos en la carpeta del proyecto para codificar y compilar correctamente.
El código es muy simple. Lo puedes encontrar a continuación. Toda la magia ocurre en la función sleepForTwoMinutes. En esta función ponemos a Arduino en reposo profundo. El problema es que al usar el temporizador de vigilancia, la cantidad máxima de tiempo que podemos poner a Arduino en suspensión es de 8 segundos. Entonces, insertamos eso en un ciclo 15 veces y obtenemos el intervalo de dos minutos que queremos
Espero que hayas disfrutado de este proyecto. ¡Nos vemos pronto!
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