低功耗arduino程序、电流测量值及电流与电池电量时间换算...

njabsw

最近做项目需要用到低功耗，参考了论坛内各位前辈的帖子，自己做了实验并测定了电流值。原计划用arduino pro mini，实验发现耗电量仍然比较大，最后采用328p最小系统。独乐乐不如众乐乐，不敢独享，分享给大家。
1:低功耗程序如下

1. #include <avr/sleep.h>
   
2. #include <avr/wdt.h>
   
3. 
   
4. volatile byte data = 0;
   
5. 
   
6. void setup() {
   
7.   pinMode(13, OUTPUT);
   
8.   setup_watchdog(8);
   
9.   // 0=16ms, 1=32ms,2=64ms,3=128ms,4=250ms,5=500ms
   
10.   // 6=1 sec,7=2 sec, 8=4 sec, 9= 8sec
    
11. 
    
12. ACSR |= _BV(ACD); //OFF ACD
    
13. ADCSRA = 0; //OFF ADC
    
14. 
    
15.   Sleep_avr();//Sleep_Mode
    
16. }
    
17. 
    
18. void loop() {
    
19. 
    
20.   if (data >= 2) {
    
21.           //ON ACD
    
22.   ACSR &= ~_BV(ACD);    //开启模拟比较器
    
23.   
    
24.   //ON ADC
    
25.   ADCSRA |= _BV(ADEN);   //ADC使能开启
    
26.    
    
27.     data = 0;
    
28.     //-------------------------------
    
29.     digitalWrite(13, HIGH);
    
30.     delay(3000);                      //此处是到达设置唤醒时间允许的程序
    
31.     digitalWrite(13, LOW);
    
32.     //--------------------------------
    
33.     ACSR |= _BV(ACD); //OFF ACD
    
34. ADCSRA = 0; //OFF ADC
    
35.     Sleep_avr();
    
36.   }
    
37.   else {
    
38.     Sleep_avr();  //Continue Sleep
    
39.   }
    
40. 
    
41. }
    
42. 
    
43. //Sleep mode is activated
    
44. void setup_watchdog(int ii) {
    
45. 
    
46.   byte bb;
    
47. 
    
48.   if (ii > 9 ) ii = 9;
    
49.   bb = ii & 7;
    
50.   if (ii > 7) bb |= (1 << 5);
    
51.   bb |= (1 << WDCE);
    
52. 
    
53.   MCUSR &= ~(1 << WDRF);
    
54.   // start timed sequence
    
55.   WDTCSR |= (1 << WDCE) | (1 << WDE);
    
56.   // set new watchdog timeout value
    
57.   WDTCSR = bb;
    
58.   WDTCSR |= _BV(WDIE);
    
59. 
    
60. 
    
61. }
    
62. //WDT interrupt
    
63. ISR(WDT_vect) {
    
64. 
    
65.   ++data;
    
66.   // wdt_reset();
    
67. 
    
68. }
    
69. 
    
70. void Sleep_avr() {
    
71.   set_sleep_mode(SLEEP_MODE_PWR_DOWN  ); // sleep mode is set here
    
72.   sleep_enable();
    
73.   sleep_mode();                        // System sleeps here
    
74. }

复制代码

2：实验发现采用上述程序，5v供电情况下，arduino pro mini的低功耗电流为69uA，采用328p最小系统（一个16M晶振+2个22pf电容）低功耗电流为29uA。
3：实验发现采用上述程序，如果不关闭ACD和ADC，也就是注释这两句ACSR |= _BV(ACD); //OFF ACD   ADCSRA = 0; //OFF ADC，328p最小系统的低功耗电流为159uA，因此关闭ACD和ADC有助于节省电流。
4：电流与电池电量时间换算关系

电流为：Ⅰ=40uA，电池容电量一共Q=300mA.h，则该电池理论上可用的时间为：t=Q/Ⅰ=300/0.04=7500小时。

40303838

3：实验发现采用上述程序，如果不关闭ACD和ADC，也就是注释这两句ACSR |= _BV(ACD); //OFF ACD   ADCSRA = 0; //OFF ADC，328p最小系统的低功耗电流为0.159uA，因此关闭ACD和ADC有助于节省电流。

上边单位是不是写错了？0.159uA？不可能吧。

wing

楼主的意思是:关闭ADC和ACD后,在睡眠状态下0.1几 uA, 这个电流单位是微安（μA ） 么?
核实下测量工具,这个单位其实有可能是毫安(mA)

njabsw

笔误，是159uA

yzz163

电池自放电，也不会少于1mA吧。。。7500 不能这样算

碌碌无为

过来学习一下，感谢楼主分享。