الإعلانات

لقد غيرت لوحات Arduino وجه تقنية DIY. مشاريع بسيطة مثل الإبداع مصغرة إشارات المرور اردوينو مثالية لتعليم المبتدئين حول الإلكترونيات الأساسية والبرمجة.

تعتبر Arduinos مثالية للمشاريع المنزلية ، ويمكن استخدامها أثناء التنقل عن طريق إرفاق حزمة بطارية بها. تكمن المشكلة في أنه حتى أصغر بطارية سيتم تشغيلها بسرعة حتى من قبل لوحة Arduino صغيرة.

إذا كنت تريد حقًا أن يعمل Arduino على المدى الطويل ، فستحتاج إلى إجراء بعض التعديلات والتغييرات.

1. مكتبات برامج Arduino منخفضة الطاقة

هناك العديد من مكتبات البرامج المتاحة التي يمكنها تغيير استهلاك الطاقة في Arduino. عن طريق إرسال Arduino في نوم عميق لفترة محددة من الوقت ، يمكن توفير الطاقة بين العمليات. هذا مفيد بشكل خاص للمتحكمين الذين يأخذون قراءات أجهزة الاستشعار في المناطق النائية مثل محطات الطقس ، أو الدوائر الفرعية للاستشعار للأجهزة الأكبر.

ال مكتبة منخفضة الطاقة من قبل مستخدم Github rocketscream هو مثال على مكتبة سهلة الاستخدام مثالية لتوفير بعض الطاقة. ضع في اعتبارك الكود التالي ، بناءً على بعض أمثلة كود المكتبة:

# تضمين "LowPower.h" // setup () أجهزة الاستشعار / مؤشرات LED هنا حلقة فارغة () {// هذا السطر التالي يشغل اردوينو للأسفل لمدة 8 ثوان // يعني ADC التناظرية إلى التحويل الرقمي ، و BOD للبني كشف الخروج // كلاهما متوقفان خلال فترة النوم لتوفير الطاقة LowPower.powerDown (SLEEP_8S ، ADC_OFF ، BOD_OFF) ، // بعد كل نوم ، يمكنك توجيه اردوينو للقيام بمهامه هنا - على سبيل المثال ، قراءة درجة الحرارة وإرسالها إلى الخادم. }





instagram viewer

هذا الرمز هو بداية جيدة. فهو لا يسقط فقط استهلاك الطاقة باستخدام طرق مدمجة بالفعل ، ولكنه يوقف التكلفة المحتملة التناظرية إلى التحويل الرقمي (والتي يمكن استخدام الطاقة حتى عندما يكون خاملا) و الكشف عن البني والذي يوقف كود تشغيل Arduino عندما ينخفض ​​جهد الدخل الخاص به.

هذا إجراء بسيط ولكنه فعال لبدء خفض مقدار الطاقة التي يسحبها Arduino. يمكننا أن نتعمق أكثر من هذا!

2. توفير الطاقة Arduino المدمج

تحتوي لغة البرمجة Arduino على مدمج لها ينام وظائف مصممة للمساعدة في توفير الطاقة. وظيفة النوم ، جنبا إلى جنب مع يقطع البنود ، السماح لاردوينو بالاستيقاظ مرة أخرى.

يحتوي Arduino على دبابيس محددة مصممة لمقاطعة دورة النوم ، ويمكنك الوصول إليها باستخدام وظيفة الإعداد:

#define interruptPin 2 إعداد الفراغ () {// يجب أن يكون دبوس المقاطعة Arduino pin 2 أو 3 على Uno // اضبط الدبوس لسحب وضع pin لأعلى (interruptPin، INPUT_PULLUP) ؛ }

الآن بعد أن تم إعداد هذا ليكون دبوس المقاطعة ، يمكنك الذهاب بأمان إلى إرسال Arduino إلى النوم. طريقة مبسطة للقيام بذلك هي إنشاء وظيفتين صغيرتين:

إرسال sendToSleep () باطل {// تمكين النوم - لاحظ أن هذا النوم الأولي لا يبدأ! sleep_enable () ؛ // إرفاق المقاطعة ، حدد الدبوس ، طريقة استدعاء المقاطعة ، // وظروف المقاطعة ، في هذه الحالة عندما يتم سحب الدبوس منخفضًا. attachInterrupt (interruptPin و wakeUpAgain و LOW) ؛ // فعلياً تنشيط وضع السكون sleep_cpu () ؛ // يستمر الرمز من هنا بعد المقاطعة Serial.println ("استيقظ فقط") ؛ } wakeUpAgain () باطل {// إيقاف وضع السكون sleep_disable () ؛ // clear the detachInterrupt المقاطعة (interrputPin)؛ }

الرمز أعلاه هو طريقة مبسطة لإرسال Arduino إلى وضع السكون ، ويمكنك إيقاظه مرة أخرى عن طريق الاتصال دبوس 2 إلى GND دبوس. عندما يكون Arduino Uno في وضع السكون ، فإنه يحلق حوالي 11mA من إجمالي سحب الطاقة ، وإذا كنت تستخدم Pro Mini بدلاً من ذلك ، يمكنك أن تتوقع أن تنخفض من 25mA لاستخدام الطاقة العادي إلى 0.57mA فقط.

المقاطعات هي طريقة رائعة لخفض استهلاك الطاقة الخاصة بك ، و تحتوي مدونة Kurks على بعض المنشورات التفصيلية عنها، مما يساعد على إزالة الغموض عن المقاطعات للمبتدئين.

3. تبطئ سرعة ساعة اردوينو

تحدد سرعة ساعة Arduino عدد العمليات التي يمكنها تنفيذها في الثانية. تعمل معظم لوحات Arduino على معالج 8 أو 16 ميجاهرتز ، على الرغم من أن بعض اللوحات الفرعية مثل Teensy 3.6 تفتخر بسرعات معالجة تصل إلى 180 ميجاهرتز! لهذا السبب الكثير يحب قراصنة DIY استخدام لوحات Teensy 7 مشاريع رائعة يمكنك بناءها مع سن المراهقةTeensy هو بديل رائع لـ Arduino ، وهذه المشاريع الرائعة تُظهر فقط ما يمكنك القيام به مع Teensy! اقرأ أكثر على Arduino في مشاريعهم DIY.

تأتي كل قوة المعالجة هذه بتكلفة طاقة ، وبالنسبة للعديد من حالات الاستخدام التي تستخدم سرعة الساعة الكاملة فهي مبالغة. هذا هو المكان الذي يمكن أن يحدث فيه تنظيم سرعة الساعة من خلال البرامج فرقًا.

سيكون لي أن لا أحذرك ، يمكن أن يتسبب تغيير سرعة الساعة في حدوث مشكلات في برنامج bootloader وقد يتركك مع Arduino لا يمكنك تحميل الرسومات ، إذا تم بشكل غير صحيح.

إذا كنت ترغب في محاولة تغيير سرعة ساعتك ، إلى جانب صنع أدوات في Arduino IDE للسماح لك بتغيير تردد وحدة المعالجة المركزية بسرعة ، دليل بيتر بي المفصل يمكن أن تساعدك على البدء.

4. استبدال مكونات اردوينو المتعطشة للسلطة

Arduino Uno هي اللوحة الأكثر شعبية للمبتدئين ، وتوفر معظم مجموعات Arduino إما نموذجًا رسميًا أو نموذج استنساخ. يجعلها عامل الشكل الأكبر والرقائق الدقيقة القابلة للتبديل السريع مثالية للتجريب ، وقدرتها الواسعة بالنسبة لجهد المدخلات إلى جانب تحويل الجهد على متن المركبة لمكونات 3.3 فولت ، تجعلها مناسبة لكل شيء تقريبًا غرض.

كل هذه الوظائف ليست رخيصة من حيث استخدام الطاقة. مع وضع ذلك في الاعتبار ، هناك عدد من الأشياء التي يمكنك القيام بها لتغيير Arduino Uno جسديًا لتوفير الطاقة.

يتسبب منظم الجهد في Arduino Uno في أكبر استنزاف للطاقة على اللوحة. هذا ليس مفاجئًا بشكل خاص ، حيث يجب أن يسقط ما يصل إلى 7 فولت بأمان من مصدر طاقة الإدخال إلى اللوحة نفسها. حاول البعض تجاوز هذا عن طريق استبدال المنظم بأخرى أكثر كفاءة ، لكن هذا لا يحل المشكلة حقًا.

توصل باتريك فينر من هندسة DefProc إلى حل رائع في مدونته تغطي استراتيجيات أونو لتوفير الطاقة. من خلال استبدال منظم الجهد بالكامل بمحول باك DC-DC ، تمكن من نصف استهلاك الطاقة للمتحكم الدقيق.

5. اصنع أردوينو بنفسك

من الطرق المؤكدة لاستخدام الطاقة المطلوبة لمشروعك فقط تصميم متحكم دقيق وفقًا لمواصفاتك الخاصة. لقد أظهرنا في الماضي كيف يمكنك ذلك قم ببناء Arduino الخاص بك لا تنفق المال على اردوينو - بناء بنفسك بأقل من ذلك بكثيرأنا أحب بلدي Arduinos. في أي وقت ، لدي عدد قليل من المشاريع أثناء التنقل - النماذج الأولية سهلة للغاية معهم. لكن في بعض الأحيان ، أريد أن أبقي المشروع يعمل بدون شراء ... اقرأ أكثر لجزء بسيط من تكلفة مجلس رسمي.

بالإضافة إلى وجود قدر أكبر من التحكم في حجم ونطاق دائرتك ، يمكن أن يؤدي ذلك إلى خفض استهلاك الطاقة إلى 15.15 مللي أمبير في وضع الاستعداد ، وقليلًا من 0.36 مللي أمبير في وضع السكون. هذه الأرقام مأخوذة من وظيفة مفصلة بشكل لا يصدق بواسطة Nick Gammon في منتداه.

يغطي هذا المنشور العديد من الجوانب الأخرى لتوفير طاقة Arduino ، وهو مورد رائع للإشارة إليه عند محاولة تقليل وقت أكثر قليلاً من مصدر طاقة متنقل.

استخدم Arduino للحصول على أفكار كبيرة وبصمة طاقة صغيرة

عندما تعمل على مشاريعك الأولى للمبتدئين في Arduino، ربما لا يمثل استهلاك الطاقة مصدر قلق كبير.

نظرًا لأن أفكارك تكبر وتتطلب المزيد من التفكير ، فمن الجدير تعلم طرق لتبسيط إعدادك. ما بين مع التأكد من حصولك على لوحة Arduino المناسبة دليل شراء Arduino: أي مجلس يجب أن تحصل عليه؟هناك العديد من الأنواع المختلفة من لوحات Arduino الموجودة هناك ، فسوف يتم الصفح عليك بسبب الخلط. ما الذي يجب أن تشتريه لمشروعك؟ دعنا نساعد ، مع دليل شراء Arduino هذا! اقرأ أكثر وإعداده لتحقيق أقصى استفادة منه ، يمكنك قطع شوط طويل لإنشاء أجهزة فريدة ومفيدة حقًا. حظا سعيدا واستمر في ترقيع!

إيان باكلي صحفي مستقل وموسيقي ومؤدي ومنتج فيديو يعيش في برلين بألمانيا. عندما لا يكتب أو على خشبة المسرح ، فإنه يتلاعب بإلكترونيات DIY أو رمز على أمل أن يصبح عالمًا مجنونًا.