Arduino 电池节省器 - 看门狗和睡眠功能

本示例展示了如何利用 ATMEGA168 芯片（decimila）提供的看门狗和睡眠功能。这些功能在您想要构建由电池或太阳能供电的低功耗设备时非常有用。

降低的功耗是通过系统的间歇性操作实现的。在 Arduino 的情况下，您的主循环将在系统进入睡眠模式之前执行一次。几秒钟后，看门狗唤醒系统，主循环再次执行。主循环执行时间与看门狗时间之间的比率决定了将节省的功率量。

当我们假设测量传感器并做出一些决策的时间为 10 毫秒，且看门狗设置为 8 秒时，开/关比率为 800，这将电池寿命延长了这个倍数。

电池寿命计算

现在，我们想知道使用标准碱性 AA 电池可以运行设备多长时间。这些电池即使是便宜的品牌也能提供 2000 到 3000 毫安时（mAh）。我们假设系统在运行时消耗 20 mA，在睡眠时消耗 0.05 mA。

在正常操作下，电流为 20mA，电池将持续 2000/20 = 100 小时或约 4 天。

在间歇操作下，因子为 800，运行电流减少到 20mA/800 = 0.025mA 加上睡眠模式下消耗的电流 0.05mA。

现在，用 2000/(0.025+0.05) 我们得到 27000 小时寿命，约合 3 年。

为了演示看门狗和睡眠功能，我们构建了一个小设备，用于测量日光并在夜晚降临时激活声音。我们在这里不使用 Arduino 硬件，因为 USB 芯片和电压调节器在睡眠模式下消耗太多功率。因此，我们围绕一个 28 引脚 DIL 插座焊接一个小电路，在上传代码后插入来自原始 Arduino 板的 ATMEGA 芯片。

Arduino 最小硬件 / 夜莺原理图

烧录引导程序

与其破坏 Arduino 板的 ATMEGA 芯片，我们建议购买一些空白的 ATMEGA 168 PU-20 芯片并向它们烧录引导程序。您需要的是一个 AVRIPS-MKII 编程器（不贵）和一个 9 伏直流电源来运行没有 USB 的 Arduino 板。当您取出芯片时，小心不要弯曲 IC 引脚，螺丝刀是这项工作的有用工具。

源代码