5 consejos para ahorrar energía de Arduino que te mantendrán funcionando durante días

Los tableros Arduino han cambiado la cara de la tecnología DIY. Los proyectos simples como crear semáforos Arduino en miniatura son perfectos para enseñar a los principiantes sobre electrónica básica y programación.

Los Arduinos son perfectos para proyectos domésticos, y se pueden usar en movimiento adjuntándoles un paquete de baterías. El problema es que incluso una batería Chunkiest se agotará rápidamente incluso con una pequeña placa Arduino.

Si realmente quieres que tu Arduino se ejecute a largo plazo, necesitarás hacer algunos ajustes y cambios..

1. Arduino Low-Power Software Libraries

Hay varias bibliotecas de software disponibles que pueden cambiar el consumo de energía de su Arduino. Al enviar el Arduino a un sueño profundo durante un tiempo determinado, se puede ahorrar energía entre las operaciones. Esto es particularmente útil para los microcontroladores que toman lecturas de sensores en áreas remotas, como estaciones meteorológicas, o para detectar sub-circuitos para dispositivos más grandes..

La biblioteca de baja potencia del usuario de Github rocketscream es un ejemplo de una biblioteca fácil de usar que es perfecta para ahorrar algo de energía. Considere el siguiente código, basado en el código de ejemplo de la biblioteca:

#include "LowPower.h" // configure () sus sensores / LED aquí void loop () // Esta siguiente línea apaga el arduino durante 8 segundos // ADC significa conversión de analógico a digital, y BOD para detección de reducción de tensión / / Ambos se apagan durante el período de reposo para ahorrar energía LowPower.powerDown (SLEEP_8S, ADC_OFF, BOD_OFF); // Después de cada suspensión, puede indicar a Arduino que realice sus tareas aquí, por ejemplo, tomar una lectura de temperatura y enviarla a un servidor. 

Este código es un buen comienzo. No solo reduce el consumo de energía utilizando métodos ya incorporados, sino que también desactiva el costo potencial. conversión analógica a digital (que puede usar energía incluso cuando está inactivo) y detección de paro que detiene el código de ejecución de Arduino cuando su voltaje de entrada es demasiado bajo.

Esta es una medida simple pero efectiva para comenzar a reducir la cantidad de energía que su Arduino obtiene. Aunque podemos ir mucho más profundo que esto!

2. Arduino Built-In Power Saving

El lenguaje de programación Arduino tiene su propia función incorporada. dormir Funcionalidad diseñada para ayudar con el ahorro de energía. La función del sueño, utilizada en tándem con interrumpir Cláusulas, permiten al Arduino despertarse de nuevo..

Arduino tiene pines específicos diseñados para interrumpir el ciclo de sueño, y puedes acceder a ellos usando la función de configuración:

#define interruptPin 2 void setup () // el pin de interrupción DEBE ser el pin 2 o 3 de Arduino en Uno // configura el pin para activar el modo pinMode (interruptPin, INPUT_PULLUP);  

Ahora que esto está configurado como un pin de interrupción, puede enviar a su Arduino a dormir. Una forma simplificada de hacer esto es crear dos funciones pequeñas:

void sendToSleep () // habilitar el modo de suspensión: tenga en cuenta que esto ceba el modo de espera, ¡no lo inicia! sleep_enable (); // adjunte la interrupción, especifique el pin, el método para llamar a la interrupción, // y las condiciones de la interrupción, en este caso cuando el pin esté bajado. attachInterrupt (interruptPin, wakeUpAgain, LOW); // en realidad activa el modo de dormir sleep_cpu (); // el código continúa desde aquí después de la interrupción Serial.println ("Just awoke.");  void wakeUpAgain () // detener el modo de suspensión sleep_disable (); // borrar la interrupción detachInterrupt (interrputPin); 

El código anterior es una forma simplificada de enviar su Arduino al modo de suspensión, y puede reactivarlo nuevamente conectándose pin 2 al GND alfiler. Mientras que el Arduino Uno está en modo de reposo, elimina aproximadamente 11 mA del consumo total de energía, y si usa un Pro Mini, puede esperar que disminuya el consumo de energía de 25 mA a solo 0.57 mA..

Las interrupciones son una excelente manera de reducir el consumo de energía, y el blog The Kurks tiene algunas publicaciones detalladas sobre ellas, que ayudan a desmitificar las interrupciones para los principiantes..

3. Reduzca la velocidad del reloj Arduino

La velocidad del reloj de su Arduino determina cuántas operaciones puede realizar por segundo. La mayoría de las placas Arduino se ejecutan en un procesador de 8 o 16 MHz, aunque algunas de las placas secundarias, como la Teensy 3.6, cuentan con velocidades de procesamiento de hasta 180MHz. Esta es la razón por la que a muchos piratas informáticos del bricolaje les gusta usar los tableros Teensy. 7 Proyectos geniales que puedes construir con un Teensy 7 Proyectos geniales que puedes construir con un Teensy Teensy es una excelente alternativa a Arduino, y estos proyectos asombrosos muestran lo que puedes hacer con un Teensy. ! Leer más sobre Arduino en sus proyectos de bricolaje..

Toda esta potencia de procesamiento tiene un costo de energía, y para muchos casos de uso, emplear la velocidad de reloj completa es excesivo. Aquí es donde regular la velocidad del reloj a través del software puede marcar la diferencia..

Sería negligente de mi parte no advertirte, Cambiar la velocidad del reloj puede causar problemas en el cargador de arranque. y puede dejarte con un Arduino al que no puedes subir bocetos, si se hace incorrectamente.

Si desea intentar cambiar la velocidad de su reloj, además de crear herramientas en el IDE de Arduino para permitirle cambiar la frecuencia de la CPU sobre la marcha, la guía detallada de Pieter P puede ayudarlo a comenzar.

4. Reemplace los componentes de Power-Hungry Arduino

El Arduino Uno es el tablero más popular para los principiantes, y la mayoría de los kits Arduino ofrecen un modelo oficial o de clon. Su factor de forma más grande y sus microchips intercambiables en caliente lo hacen perfecto para la experimentación, y su amplia capacidad para voltajes de entrada junto con la conversión de voltaje a bordo para componentes de 3.3v lo hacen apto para casi cualquier propósito.

Toda esta funcionalidad no es barata en términos de uso de energía. Teniendo esto en cuenta, hay varias cosas que puedes hacer para alterar físicamente un Arduino Uno para ahorrar energía..

El regulador de voltaje en el Arduino Uno causa el mayor consumo de energía en el tablero. Esto no es particularmente sorprendente, ya que tiene que bajar hasta 7v de forma segura desde la fuente de alimentación de entrada a la placa. Algunos han intentado evitar esto al reemplazar el regulador por otros más eficientes, pero esto realmente no resuelve el problema.

Patrick Fenner, de DefProc Engineering, encontró una gran solución en su blog que cubre las estrategias de ahorro de energía de Uno. Al reemplazar el regulador de voltaje completamente con un convertidor reductor CC-CC, logró reducir a la mitad el consumo de energía del microcontrolador..

5. Haz tu propio Arduino

Una forma segura de usar solo la energía necesaria para su proyecto es diseñar un microcontrolador según sus propias especificaciones. En el pasado, hemos demostrado cómo puede construir su propio Arduino. No gaste dinero en un Arduino: construya el suyo por mucho menos. No gaste dinero en un Arduino; construya el suyo por mucho menos. Amo a mis Arduinos. En cualquier momento, tengo bastantes proyectos en marcha: la creación de prototipos es muy fácil con ellos. Pero a veces, quiero mantener el proyecto funcional sin comprar ... Lea más por una fracción del costo de un consejo oficial.

Además de tener mucho más control sobre el tamaño y el alcance de su circuito, esto puede reducir el consumo de energía a 15.15mA en espera, y tan solo 0.36mA en modo de suspensión. Estas cifras están tomadas de la increíblemente detallada publicación de Nick Gammon en su foro..

Esta publicación cubre muchos otros aspectos del ahorro de energía de Arduino, y es un recurso fantástico al que referirse cuando se trata de exprimir un poco más el tiempo de una fuente de alimentación móvil..

Utilice Arduino para grandes ideas y una pequeña huella de poder

Cuando estás trabajando en tus primeros proyectos de Arduino para principiantes, el consumo de energía probablemente no sea una gran preocupación..

A medida que sus ideas se hacen más grandes y requieren más reflexión, vale la pena aprender formas de simplificar su configuración. Entre asegurarse de obtener la placa de Arduino correcta Guía de compra de Arduino: ¿Qué placa debería obtener? Guía de compra de Arduino: ¿Qué tabla debería obtener? Hay tantos tipos diferentes de tableros de Arduino por ahí que se te perdonará por estar confundido. ¿Qué debes comprar para tu proyecto? Déjanos ayudarte, con esta guía de compras de Arduino! Lea más y configúrelo para aprovechar al máximo, puede hacer un gran camino para crear dispositivos verdaderamente únicos y útiles. Buena suerte y sigue jugando!

Explore más acerca de: Arduino, Duración de la batería, Consejos de hardware.