十分な電力が収集されたときにのみarduinoをオンにする方法は？

最近、Christian Science Monitorにクラッカーサイズの衛星の打ち上げに関する記事がありました。この記事によると、衛星には「コンデンサーに電力が蓄えられており、蓄積されたエネルギーが単一の無線周波数放射を生成するのに十分なときにマイクロプロセッサーをオンにするスイッチング回路、つまりデジタルビープ音」が含まれています。電力は太陽電池から収集されます。

地球ベースのデバイスを作成して、太陽電池から電力を収集し、十分な電力が得られたときにデバイスの電源を入れて送信することに興味があります。最近arduinoを購入しましたが、この種のエンジニアリングの経験はほとんどありません。始める方法について何か提案はありますか？ありがとう！

その衛星は、おそらく「エナジーハーベスティング」（EH）を使用して、太陽電池から供給されたエネルギーをスーパーコンデンサーに蓄えます。TIとMicrochipはどちらも、EHと太陽電池を使用してMCUとワイヤレストランシーバーに電力を供給する評価キットの供給を開始しました。Advanced Linear Devicesは、 EH300エネルギーハーベスティングモジュールを製造します。これは、太陽電池を含むさまざまなソースからのスーパーコンデンサのペアを充電できます。私はこれを試してみましたが、非常に低い電圧源から1.8V-3.3Vを供給でき、68 msで25 mAを供給できます。これは、MSP430やXLP PICなどのMCUには十分以上です。低電力送信機。EH300には2つのスーパーコンデンサーがあります。彼らは約£34の費用がかかり、私はファーネルから私のものを購入しました。

Arduinoは、このような低電圧では機能せず、電力を消費しすぎるため、このアプリケーションには適していません。XLP PICは通常、ディープスリープモードで20 nA、アクティブ時は50 uA / Mhzを使用します。

AVRをスリープモードにする方法を確認します。スリープモードのとき、マイクロコントローラーは可能な限り電源をオフにして節電を増やします。あなたができることは、ソーラーパネルからのエネルギーを蓄えているものは何でも、arduinoのADCピンの1つにフックし、それが特定のしきい値に達すると、マイクロコントローラーを起動することができます。

ただし、睡眠にはいくつかの異なるレベルがあり、節約したい電力が多いほど多くのものをオフにします。ADCピンは、最高/最低の省電力レベルでのみオンになっていると思います。また、avrs内部コンパレーターを使用して、エネルギーを保存するコンデンサー/バッテリーと、任意の電圧しきい値の電圧源を使用することもできます。

最後にもう1つ、これにarduinoを使用するのは最善ではないかもしれません。最低のスリープ状態でも、arduinoは約15mAを使用しますが、この状態ではavrチップは0.05mAしか使用しません。arduinoには線形電圧レギュレーターが搭載されており、常に約10mAを消費し、さらにいくつかのチップを追加で使用します。このため、独自のAVRセットアップを作成する価値があります。

電圧トリガー（タイプI）BEAMソーラーエンジンで使用されている手法を試すことができます。

基本的に、大きなコンデンサを充電し、その両端の電圧がしきい値を超えると、放電して回路に電力を供給します。十分な大きさのコンデンサがあれば、アルドゥイーノの寒さをパワーアップできるはずです。しかし、あなたはいくつかの大きなものが必要になるでしょう 1秒以上供給するためには、コンデンサます。

これらの回路はかなり小さい場合があります。たとえば、以下に示すこの回路は、2つのトランジスタとPanasonic 1381xを使用しています。

ソーラーエンジンは、スロープトリガーなどの他の手法を使用します。これらの詳細については、こちらをご覧ください。

次に、BEAMロボット工学とソーラーエンジンの背後にある概念を検討するための提案を紹介します。MAX8212チップ（マキシムが無料サンプルを提供します）に基づくソーラーエンジンは、最も（簡単に）構成可能であるため、最も適切なSEだと思います。arduinoは、マイクロコントローラーについて学ぶための優れたプラットフォームですが、太陽光発電にはかなりの電力が必要です。Arduinoを理解したら、Atmel AVRチップで直接作業することを検討してください。ATtiny45は非常に楽しい小さなプラットフォームであり、ソーラーエンジンから十分に電力を供給できます。ここで私が彼らと何をしているかをチェックしてください

私はarduinoの経験がありません。現在の回答から、それは多くの電力を消費し、おそらくそれを実行可能なオプションにするのに十分なほど低いスリープ電流が不足しているようです。ナノワットのxlp PICが出発点ですが、エナジーハーベスター（この場合はソーラーセル）とマイクロチップの間のインターフェイスに対処する必要があります。太陽電池の出力は、他の形態のエナジーハーベスタやPIC +回路の要件と比較して低電圧です。リニアテクノロジーは、エナジーハーベスティングアプリケーション（LTC3105など）を対象とした一連の自己始動DCDCコンバーターを実行します。あなたの電力変換器。その時点から、コンデンサ/バッテリーに写真を取り付け、太陽電池がバッテリー/コンデンサを充電しているときにスリープモードで実行します。

arduinoはこのタイプのことを行うには電力が多すぎると人々は言っていますが、PICなどに移行できるまで太陽電池をさらに使用することで問題を解決でき、より高度なシステムを作成できます。