Úsporné režimy procesora

Záverečný projekt predmetu MIPS / LS2026 - Gordii Chornyi

Zadanie

Cieľom tohto projektu je oboznámenie s zabudovanymí úspornymí režimami procesora.

Hardware v tomto projekte je doska ACROB s mikrokontroler ATmega328P.

Vývojová doska ACROB s ATmega328P.

Literatúra:

• How to optimize Arduino for low power design
• Sleep Modes and Power Management
• Dokumentacia k ATmega328P
• AVR® Low Power Sleep Modes
• <avr/sleep.h>: Power Management and Sleep Modes

Analýza a opis riešenia

Arduino doska može byť použitá v strojoch, ktoré s spoliehaju na externý zdroj energie a hlavné na uchovanú energiu v akumulatori. Prístup ku externému zdroju môže byť nepravidelný a nie je tak efektívny, ako by sme chceli.

V takejto situácii chceme, aby komponenty stroja využívalí čo najmenej energie a zaroveň zachovávali požadovanú efektivnosť a potrebné schopnosti.

V tomto momente, pravdepodobne, nastane problem: Chceme zobrať malu dosku s malou spotrebou energie, ale pre správnu prácu stroja musime zobrať väčšiu dosku, s väčšou spotrebou, s požadovaným výkonom a funkciami.

Ako jeden zo spôsobov vyriešiť problem veľkej spotreby energie je použiť jeden z úsporných režimov.

Nam sú dostupné 6 úsporných režimov:

- Idle

- ADC noise Reduction

- Power-down

- Power-save

- Standby

- Extended standby

Tabuľka Úsporných režimov a spôsob zobudenia.

Idle

Vypína iba procesor, a necháva dosť veľa možnosti zobudenia z vonku aj z vnutra.

Môže byť zobudený: Pretečením časovača , USART prenosom , prerušením prostrednictvom Analógového komparatora, ADC prevodnika, Timer/Counters, Watchdog, zmenou na pinoch.

ADC noise Reduction

Veľmi podobný ako Idle s rozdielom v tom, že vypína aj SPI a USART. Toto umožňuje zväčšiť kvalitu merania ADC prevodnika.

Power-down

Vypína skoro všetko. Zobudenie je možne iba cez (TWI) 2-wire serial interface, Watchdog, prerušenie na pinoch INT0 a INT1 z vonka, prerušenie z ostatných pinov.

Power-save

Od Power-down sa líši možnosťou zapnuť Timer/Counter2 v synchronnom alebo asynchronnom režime. Ak Timer/Counter2 nepotrebujem, tak lepšie zapnuť Power-down režim.

Standby

Mal by sa používať s vonkajším krýštalom alebo rezonatorom v role časovača. Je identický ku Power-DOWN s jednou vynimkou - oscilator pokračuje pracovať.

Extended standby

Mal by sa používať s vonkajším krýštalom alebo rezonatorom v role časovača. Je identický ku Power-SAVE s jednou vynimkou - oscilator pokračuje pracovať.

---

Algoritmus, program, zapojenie

Algoritmus programu využíva toto a toto, základné funkcie sú takéto a voláma ich tuto... Výpis kódu je nižšie...

AVR C-codefilename.h

#include <avr/io.h>

int main(void)
{
  unsigned int measuredValue;

  while (1)
  {
    /*  relax  */  
  }

  return(0);
}

#include <avr/io.h>

void adc_init(void);                                   // A/D converter initialization

unsigned int adc_read(char a_pin);

Pridajte sem aj zbalený kompletný projekt, napríklad takto (použite jednoznačné pomenovanie, nemôžeme mať na serveri 10x zdrojaky.zip:

Zdrojový kód: zdrojaky.zip

Overenie

Ako ste overili funkciu, napríklad... Na používanie našej aplikácie stačia dve tlačítka a postup používania je opísaný v sekcii popis riešenia. Na konci uvádzame fotku hotového zariadenia.

Aplikácia.

Video:

Čo by som urobil inak

Zamyslite sa spätne nad problémom, ktorý ste riešili a napíšte, čo sa vám nepodarilo a nabudúce by ste spravili inak.

Kľúčové slová 'Category', ktoré sú na konci stránky nemeňte.