如何仅在收集到足够电量后才打开arduino？

最近在《基督教科学箴言报》上发表了一篇有关发射饼干大小卫星的文章。文章说，卫星具有“电容器中的功率存储，以及当存储的能量足以产生单个射频发射（数字蜂鸣声）时，开关电路可以打开微处理器”。从太阳能电池收集功率。

我感兴趣的是创建一个基于地球的设备，该设备可以做到这一点，从太阳能电池中收集电能，并且只有在有足够电能时才打开设备进行传输。我最近购买了arduino，但是对这种工程经验很少。关于如何入门的任何建议？谢谢！

该卫星可能会使用“能量收集”（EH）将太阳能电池提供的能量存储在超级电容器中。TI和Microchip都已开始使用EH和太阳能电池提供评估套件，以为MCU和无线收发器供电。Advanced Linear Devices生产EH300能量采集模块，该模块可以为来自太阳能电池等各种来源的一对超级电容器充电。我一直在进行实验，它可以从非常低的电压源提供1.8V-3.3V的电压，并能够在25 ms内提供25 mA的电流，这对于MSP430或XLP PIC等MCU来说已经足够了。低功率发射机。EH300具有两个超级电容器。它们的价格约为34英镑，我是从Farnell购买的。

Arduino不适合此应用程序，因为它无法在如此低的电压下工作，并且功耗太大。XLP PIC在深度睡眠模式下通常使用20 nA，在活动状态下使用50 uA / Mhz。

您将要看一下如何将AVR置于睡眠模式。处于睡眠模式时，微控制器将尽可能关闭以增加功耗。您可以做的是，将太阳能电池板中存储的能量最多钩到arduino上的ADC引脚之一，当达到某个阈值时，您可以唤醒微控制器。

虽然有几种不同的睡眠级别，但是您想要节省的电量越多，就会关闭更多的东西。我认为ADC引脚仅以最高/最低省电级别开启。您还可以使用AVR内部比较器，将电容器/电池用于存储能量，并为所需的任何电压阈值提供电压源。

最后一件事是使用arduino可能不是最好的方法。即使在最低的睡眠状态下，arduino也将使用〜15mA，而avr芯片在此状态下仅使用0.05mA。arduino上有一个线性稳压器，该稳压器将始终消耗约10mA的电流，外加其他一些额外的芯片。为此，可能需要进行自己的AVR设置。

您可以尝试由电压触发（I型）BEAM太阳能发动机使用的技术。

本质上，您需要对一个大电容器进行充电，直到其两端的电压超过某个阈值为止，然后通过放电为电路供电。有了足够大的电容器，您应该能够启动arduino感冒。但是，您将需要一些大电容来馈送> 1s。

这些电路可能很小。例如，如下所示，该电路使用2个晶体管和一个Panasonic 1381x。

太阳能发动机使用其他技术，例如斜坡触发。您可以在此处找到有关它们的更多信息。

我将建议第二，研究BEAM机器人技术和太阳能引擎背后的概念。我认为基于MAX8212芯片的太阳能发动机（该最大值将为您提供免费的样品）将是最适合您的SE，因为它是最（容易）配置的。arduino是学习微控制器的绝佳平台，但是它有点耗电。一旦了解了Arduino，就可以开始直接研究Atmel AVR芯片。ATtiny45是一个非常有趣的小平台，可以使用太阳能引擎很好地供电。在这里查看我一直在与他们一起做什么

我没有使用arduino的经验，从当前的答案来看，它似乎消耗了很多功率，并且可能没有足够低的睡眠电流来使其成为可行的选择。纳瓦xlp PIC将是起点，但是您仍然需要处理能量收集器（在这种情况下为太阳能电池）与微芯片之间的接口。与其他形式的能量收集器以及PIC +电路的要求相比，太阳能电池的输出为低电压，线性技术针对能量收集应用（例如LTC3105）提供了一系列自启动dcdc转换器，它们可以用作您的电源转换器。从那时起，您可以将图片附加在电容器/电池上，然后在太阳能电池为电池/电容器充电时使其进入睡眠模式。

尽管人们已经指出，arduino对于此类事情太耗电了，但是您可以通过使用更多的太阳能电池来解决该问题，直到您能够使用PIC等，这将使您制作一个更加复杂的系统。