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アナログ気圧計2号機のソフト改良 (delayWDT2 を適用)

 前の記事の終わりに少し書きましたが、アナログ気圧計2号機の消費電流をもっと減らすために、スリープを実行するソフトを delayWDT2 関数に入れ替えました。

 関数を入れ替える前に、まずは従来のプログラムの状態の消費電流を測定します。

▼電流測定の様子
消費電流測定
 左下の線が電流測定用の配線です。

▼電池電流測定アダプタ
電池電流測定アダプタ
 この写真のように、薄いプラ板の両面に銅箔テープを貼り付けて、配線を引き出し、電流測定アダプタを作りました。これを電池と電池ケースの間に差し込んで消費電流を測定します。これ、一つ作っておくと便利です。

▼ソフト入れ替え前の消費電流
差し替え前、34.01μA
 ご覧のように、34.01μAでした。内訳は、電源電圧測定用分圧抵抗で 0.8μA、3端子レギュレーターが 6μA、CPUが残りの約 27μAとなっているはずです。

 これはスリープ中の消費電流ですが、これ以外に、10分間隔で行う測定/表示中は10mA以上の電流が流れます。でも、この動作時間は短い(約0.5秒)ので、平均すると 6μAにしかなりません。

 つまり、ソフト入れ替え前の消費電流は両者を合計した、40.01μA ということになります。

◆新ソフト
 スリープの関数を delayWDT から delayWDT2 に変更したスケッチ → _20180429BarometerLPS25H (拡張子が txt になっていてShift-JISエンコードになっています)

▼電流確認
消費電流測定
 本番用の電池に入れ替えて消費電流を確認します。

▼delayWDT2 に入れ替え後の消費電流
delayWDT2適用後、14.42μA
 消費電流が14.42μAまで減っています。これに測定/表示の電流の 6μAを加えると、合計で20.42μAの消費電流になります。つまり、消費電流は半減しています。

 delayWDT2 関数の内部には、タイミングが厳しい部分があるので、狙い通りに動かないかも知れないと、心配していたのですが、大丈夫でした。

◆まとめ
 これまでのプログラムでも、かなり消費電流が小さかったと思いますが、ソフトを入れ替えることで更に消費電流を減らすことが出来ました。値としては20μAになっており、電池容量が仮に1000mAh あるとしたら、5年以上は動くという計算になります。これくらいになると、電池の自己放電の方が問題になりそうです。

 ともかく、プログラムを改良することで、電池寿命を約2倍に伸ばすことが出来ました。このあたりが組み込みプログラムをいじる醍醐味です。というか、最初からこうしておくべきでした。

 回路の省電流化のためには、プログラムの改良以外に、回路設計上の注意点がいろいろあります。ということで、最終的には、この記事のように、消費電流を測定して確認した方が良いと思います。

 今回ソフトを入れ替えたので、電池も新しい物に交換して、電池電圧変化カーブを最初から測定するのが正しい対処だと思います。でもそうすると、これまでの1年間がもったいないです。ということで、電池はこのままで行くことにします。
 今回のソフト変更で消費電流は半減しました。ということは、これまでの1年は2年間に相当するので、あと1年動き続ければ3年間連続動作に成功した、とみなすことが出来るはずです。

◆自分用の覚え書き
 Arduino pro / pro mini 8Mhz としてコンパイル。
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凄い

こんばんは。消費電力が半分って凄いバージョンアップです。
前回とのスケッチを見比べてみたらほんの少し変わっただけなので、簡単に修正出来ますね。

この関数で、私のarduinoの使い方が変わってきそうです。電池で済むものが色々出てきそうです。
ていうか、前回でも十分省エネでしたけど、更に乾電池を使う事に意識してきました。

re:凄い

hiroさん、おはようございます。

ここまで消費電流が減ると、小さな電池も使い易くなってきますよね。

No title

いつも拝見しております。
電池電流測定アダプタは便利そうですね。早速真似させてもらいます。
ここのところアナログ回路ばかりで、ArduinoをいじってませんがdelayWDT2も試してみたいです。

edyさん、今晩は

以前、コイン電池の電流測定用に同じような物を作ったので、それを使おうと思って探したのですが、行方不明。
探しているより作り直した方が早いだろう、ということで単三電池サイズで作り直しました。

あと、edyさんのサイト、いつも拝見してます。
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