555 Temporizador para emitir sinal para interromper Atmega328: 7 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

O principal objetivo deste circuito é economizar energia. Portanto, não vou falar sobre o arduino porque a própria placa tem sobrecarga de energia desnecessária para um produto final. É ótimo para o desenvolvimento. Mas, não é muito bom para projetos finais que funcionam com baterias. Vou usar um para meu POC, mas, para economizar energia, usar o Atmega328 autônomo vai te dar melhores resultados

Fiz uma estação meteorológica (TOBE) que vai carregar um par de bateria 3,7 V em paralelo usando um painel solar. Minha primeira versão correu muito bem, obrigado. Mas, eu tive um problema. O uso da bateria foi maior do que a taxa de carregamento do painel solar. Não vou entrar em números aqui. Mas, depois de um tempo, percebi que os níveis da bateria estavam diminuindo lentamente. Tirando o fato de que eu sou do Canadá e o sol aqui não é uma mercadoria. Então, usei uma biblioteca para colocar o Atmega328 em hibernação por 8 segundos (há outros intervalos de tempo, mas 8 segundos é o mais alto) e depois voltei ao trabalho. O uso é muito simples e funciona como deveria. Mas, 8 segundos não foram suficientes para mim.

Isso porque minha estação meteorológica tem 3 componentes.

• Um relógio em tempo real
• A DHT11
• Display Oled

O relógio é exibido no visor com uma precisão de minuto. A temperatura e a umidade não são algo que precisamos atualizar com frequência. Então, eu precisava pensar em algo que me permitisse ajustar o intervalo e queria me divertir fazendo isso também.

Eu construí uma prova de conceito para ter um temporizador 555 no modo astável para despertar o Atmega328 usando interrupções externas. É isso que vou mostrar aqui

Suprimentos

Para este Instructable, precisaremos dos seguintes materiais:

• Uma placa Arduino
• Um chip de cronômetro 555
• 2 resistores (1M ohms, 220 ohms)
• 1 capacitor polarizado (100uF)
• Fios de ligação
• Sensor DHT11
• Tábua de pão

Etapa 1: primeiro o layout

Vamos começar com o layout do breadboard. Estou usando um sensor DHT para apontar outra forma de economizar energia em seus projetos. Como você pode ver, o dispositivo é ligado por um pino Arduino. Que ficará BAIXO enquanto o Arduino estiver dormindo, economizando ainda mais energia. Você pode fazer isso com qualquer dispositivo que requeira menos de 40mA para funcionar.

Etapa 2: Explicação sobre o circuito

Não vou me aprofundar em como o temporizador 555 funciona, pois há muitos tutoriais por aí explicando suas operações e seus vários modos. Estamos usando o temporizador 555 em um modo astável. Isso significa que, em um nível alto, ele carregará o capacitor em 2/3 volts por tanto tempo quanto o resistor 1 determinar, do que descarregará por quanto tempo os resistores 2 determinarem. Na verdade, não precisamos de muito tempo no sinal de descarga, então, você pode usar um resistor de 220 Ohms. Usando uma combinação de resistor de 1M ohms e 220 ohms, você terá um retardo de cerca de 1 minuto. Jogar com o primeiro resistor e o capacitor resultará em tempos diferentes.

Etapa 3: o esboço

Etapa 4: Explicando o esboço

O objetivo deste esboço é ler a Umidade e Temperatura e dormir até que receba uma cutucada para acordar e ler novamente.

Para isso, estou definindo um pino de interrupção como INPUT_PULLUP (mais sobre pullups em outro episódio). E esse pino terá uma interrupção associada a ele sempre que o trabalho for concluído.

Assim que o sinal de interrupção entrar, o código será executado novamente e voltará a dormir. E assim por diante.

Etapa 5: alguns números

Para este POC, consegui fazer as medidas em cerca de 3 segundos. Em seguida, o dispositivo entraria em repouso por cerca de 1 minuto.

Usando um dispositivo medidor de AMP de precisão de 0,001 para medir a corrente, vi 0,023-0,029AMPs durante o tempo de funcionamento (~ 3 segundos) e 0,000 durante o sono (~ 1 minuto). Claro que não é uma leitura Zero, pois temos o 555 em execução. Mas, eu não entrei em Microamps. De qualquer forma, a economia é substancial

Etapa 6: O esquema e PCB

Para aqueles de vocês que desejam construir o PCB para isso, aqui está o link:

Lá você encontrará design e esquemático que podem ser enviados a qualquer fornecedor de fabricação de PCB.

Há também uma pasta chamada print_version para aqueles que gostam de gravar o seu próprio pcb em casa como eu.

Etapa 7: Aplicativos

As aplicações disso são tremendas. Toda vez que você precisar de um sinal externo vindo em uma taxa específica, você pode usar este circuito. Estou usando para definir minha estação meteorológica para hibernar e um dos módulos irá hibernar junto com o Atmega328.

Para resultados eficazes na economia de energia, você deve considerar ter um Atmega328 autônomo. Estou projetando uma placa com essa capacidade e em breve poderei conectar qualquer projeto Atmega328 com esse conceito.

Se você tem boas idéias sobre como implementar soluções para economizar energia, por favor, me avise, pois estou realmente interessado em projetos que envolvam baterias e painéis solares

Obrigado pela leitura e vejo você na próxima vez com mais projetos.