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Las placas Arduino han cambiado la cara de la tecnología de bricolaje. Los proyectos simples como la creación de semáforos Arduino en miniatura son perfectos para enseñar a los principiantes sobre programación y electrónica básica.
Los arduinos son perfectos para proyectos domésticos y se pueden usar en movimiento colocándoles un paquete de baterías. El problema es que incluso la batería más gruesa se agotará rápidamente incluso con una placa Arduino pequeña.
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Si realmente desea que su Arduino funcione a largo plazo, tendrá que hacer algunos ajustes y cambios.
1. Bibliotecas de software de bajo consumo de Arduino
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 período de tiempo determinado, se puede ahorrar energía entre operaciones. Esto es particularmente útil para microcontroladores que toman lecturas de sensores en áreas remotas, como estaciones meteorológicas, o subcircuitos de detección para dispositivos más grandes.
los Biblioteca de bajo consumo 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 algunos de los códigos de ejemplo de la biblioteca:
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Este código es un buen comienzo. No solo reduce el consumo de energía utilizando métodos ya integrados, sino que también apaga los costosos conversión de analógico a digital (que puede usar energía incluso cuando está inactivo) y el detección de apagón 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 consume su Arduino. ¡Sin embargo, podemos ir mucho más allá!
2. Ahorro de energía incorporado de Arduino
El lenguaje de programación Arduino tiene su propio lenguaje integrado. dormir funcionalidad diseñada para ayudar con el ahorro de energía. La función dormir, utilizada en conjunto con interrumpir cláusulas, permita que Arduino se despierte nuevamente.
Arduino tiene pines específicos diseñados para interrumpir el ciclo de suspensión, y puede acceder a ellos usando la función de configuración:
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Ahora que esto está configurado como un pin de interrupción, puede enviar su Arduino a dormir de manera segura. Una forma simplificada de hacer esto es crear dos pequeñas funciones:
|_+_|El código anterior es una forma simplificada de enviar su Arduino al modo de suspensión, y puede reactivarlo nuevamente conectándolo pin 2 al GND alfiler. Mientras que el Arduino Uno está en modo de suspensión, reduce alrededor de 11 mA del consumo total de energía, y si usa un Pro Mini en su lugar, puede esperar reducir el uso de energía regular de 25 mA a solo 0,57 mA.
Las interrupciones son una excelente manera de reducir el consumo de energía y El blog de Kurks tiene algunas publicaciones detalladas sobre ellos. , que ayudan a desmitificar las interrupciones para principiantes.
3. Reducir 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 funcionan con 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 180 MHz. Por eso muchos A los hackers de bricolaje les gusta usar tableros Teensy 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 la regulación de la velocidad del reloj a través del software puede marcar la diferencia.
Sería una negligencia por mi parte no advertirte, cambiar la velocidad del reloj puede causar problemas con el cargador de arranque y puede dejarlo con un Arduino en el que no puede cargar bocetos, si se hace incorrectamente.
Si desea intentar cambiar la velocidad de su reloj, además de crear herramientas en el IDE de Arduino que le permitan cambiar la frecuencia de la CPU sobre la marcha, La guía detallada de Pieter P puede ayudarlo a comenzar.
4. Reemplace los componentes Arduino hambrientos de energía
La Arduino Uno es la placa más popular para principiantes, y la mayoría de los kits de Arduino suministran un modelo oficial o clonado. Su factor de forma más grande y 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 todos los propósitos.
Toda esta funcionalidad no es barata en términos de uso de energía. Con esto en mente, hay una serie de cosas que puede hacer para alterar físicamente un Arduino Uno para ahorrar energía.
El regulador de voltaje del Arduino Uno causa el mayor consumo de energía en la placa. Esto no es particularmente sorprendente, ya que tiene que caer hasta 7v de forma segura desde la fuente de alimentación de entrada a la placa misma. Algunos han intentado evitar esto reemplazando el regulador por otros más eficientes, pero esto realmente no resuelve el problema.
A Patrick Fenner de DefProc engineering se le ocurrió una gran solución en su publicación de blog que cubre las estrategias de ahorro de energía de Uno. Al reemplazar el regulador de voltaje por completo con un convertidor reductor CC-CC, logró la mitad del consumo de energía del microcontrolador.
5.Haga su propio Arduino
Una forma segura de utilizar solo la energía necesaria para su proyecto es diseñar un microcontrolador según sus propias especificaciones. En el pasado, mostramos cómo puedes construir tu propio Arduino por una fracción del costo de una placa 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 modo de espera y tan solo a 0.36mA en modo de suspensión. Estas cifras se toman de la publicación increíblemente detallada por 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 intenta aprovechar un poco más de tiempo de una fuente de alimentación móvil.
Use Arduino para grandes ideas y una pequeña huella de energía
Cuando estás trabajando en sus primeros proyectos 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 optimizar su configuración. Entre asegurarse de obtener la placa Arduino correcta y configurarla para aprovecharla al máximo, puede recorrer un largo camino para crear dispositivos verdaderamente únicos y útiles. ¡Buena suerte y sigue jugando!
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Ian Buckley es un periodista, músico, intérprete y productor de video independiente que vive en Berlín, Alemania. Cuando no está escribiendo o en el escenario, está jugando con la electrónica o el código de bricolaje con la esperanza de convertirse en un científico loco.
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