Monitor Suhu Arduino Daya Rendah: 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Dalam Instruksi ini kami membuat monitor suhu lain menggunakan sensor suhu DS18B20. Tapi proyek ini berbeda. Itu bisa bertahan dengan baterai selama hampir 1,5 tahun! Ya! Menggunakan perpustakaan daya rendah Arduino, kita dapat menjalankan proyek ini untuk waktu yang lama. Baca terus untuk mengetahui lebih lanjut!

Langkah 1: Dapatkan Suku Cadangnya

Bagian-bagian yang diperlukan untuk membangun proyek ini adalah sebagai berikut:

ATMEGA328P

LCD Nokia 5110

DS18B20

Fotoresistor

Kapasitor

Kristal 16MHz

Resistor

Multimeter Mastech 8268

Total biaya proyek pada saat saya menulis Instruksi ini kurang dari $10

Langkah 2: Hubungkan Semua Bagian

Sekarang setelah Anda memiliki semua bagian, mari kita hubungkan semuanya sesuai dengan diagram skematik.

Kunci dari konsumsi daya yang rendah dari proyek ini adalah penggunaan chip ATMEGA sebagai pengganti Arduino Board. Karena papan Arduino menggunakan pengatur tegangan untuk bekerja dengan banyak level tegangan yang berbeda, mereka membutuhkan lebih banyak daya. Kami tidak memerlukan regulator ini karena kami memberi daya pada proyek kami dari baterai 3AA!

Dalam proyek ini saya menggunakan layar LCD Nokia 5110 yang merupakan layar yang bagus dan hanya membutuhkan arus 0,2mA saat lampu latar mati. Menakjubkan!

Kami juga menggunakan fotoresistor untuk mendeteksi cahaya. Jadi, jika malam hari kami menonaktifkan layar LCD untuk menghemat daya.

Rahasia kecil lainnya adalah perpustakaan LowPower. Saat kami tidak mengukur suhu, kami menidurkan Arduino menggunakan perpustakaan LowPower. Ketika chip ATMEGA yang telanjang sedang tidur, ia hanya membutuhkan arus 0,06mA! Itu berarti Anda dapat memiliki chip ATMEGA yang tertidur selama lebih dari 4 tahun dengan 3 baterai AA!

Jadi dengan desain perangkat lunak yang cerdas, kami mencapai masa pakai baterai yang baik. Chip ATMEGA membutuhkan sekitar 10mA arus saat terjaga. Jadi, tujuan kami adalah membuatnya tidur hampir sepanjang waktu. Karena itu, kami hanya membangunkannya saat perlu mengukur suhu, setiap dua menit. Ketika kami membangunkan chip ATMEGA, kami melakukan segalanya secepat mungkin, dan kami segera tidur lagi.

Algoritma

Proyek bangun setiap dua menit. Hal pertama yang dilakukan adalah mengaktifkan fotoresistor dengan menulis HIGH ke pin digital 6. Ia membaca nilai dari fotoresistor dan menentukan apakah siang atau malam. Kemudian ia menulis LOW ke pin digital 6 untuk menonaktifkan fotoresistor dan menghemat pori. Jika sudah malam kita matikan layar LCD jika sudah ON dan kita langsung tidur selama dua menit tanpa membaca suhu. Tidak perlu melakukannya, karena layar mati. Dengan cara ini kita menghemat lebih banyak daya. Jika ada cukup cahaya, kami mengaktifkan layar LCD jika dinonaktifkan, kami membaca suhu, kami menampilkannya di layar dan kami pergi tidur selama dua menit. Lingkaran itu berlangsung selama-lamanya.

Langkah 3: Pengukuran

Seperti yang Anda lihat dari gambar, ketika proyek sedang tidur dan layar ON, dibutuhkan arus 0,26mA yang sangat rendah jika Anda mempertimbangkan fakta bahwa kami memiliki layar!

Saat proyek mengukur suhu dan memperbarui kebutuhan tampilan sekitar 11.5mA

Terakhir, ketika gelap dan ldr telah menonaktifkan layar LCD Nokia 5110, kita hanya membutuhkan 0,07mA yang sangat bagus!

Daya tahan baterai

Untuk menghitung masa pakai baterai proyek, saya membuat file Excel sederhana. Saya memasukkan pengukuran dari multimeter dan seperti yang Anda lihat, kami mendapatkan masa pakai baterai lebih dari 500 hari jika kami mengukur suhu setiap 2 menit! Itu dengan penggunaan baterai 3AA yang berkapasitas 2.500mAs. Tentu saja jika Anda menggunakan baterai yang lebih baik seperti baterai Li-Ion 3.400 mAh, Anda dapat menjalankan proyek Anda selama lebih dari 2 tahun!

Anda dapat mengunduh file Excel dari tautan ini.

Langkah 4: Kode Proyek

Kode proyek ini sangat sederhana. Kami menggunakan beberapa perpustakaan di bagian kode ini. Library yang kami gunakan adalah sebagai berikut:

• Perpustakaan Daya Rendah:
• Pustaka sensor suhu DS18B20:
• Perpustakaan LCD Nokia 5110:

Kode proyek terdiri dari dua file. Pada file pertama terdapat kode yang berjalan di Arduino. File berikutnya berisi beberapa data biner untuk ikon yang ditampilkan program utama. Anda harus meletakkan kedua file di folder proyek agar kode dapat dikompilasi dengan benar.

Kodenya sangat sederhana. Anda dapat menemukannya di bawah ini. Semua keajaiban terjadi pada fungsi sleepForTwoMinutes. Pada fungsi ini kami membuat Arduino tertidur lelap. Masalahnya adalah dengan menggunakan timer pengawas, jumlah waktu maksimum yang dapat kita gunakan untuk membuat Arduino tidur adalah 8 detik. Jadi, kami memasukkannya dalam satu lingkaran selama 15 kali dan kami mendapatkan interval dua menit yang kami inginkan

Saya harap Anda menikmati proyek ini. Sampai jumpa lagi!