ArduinoLoRa 休眠極限 1.4uA

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把低功耗做到極致

超過 80% 的 LoRa 終端將由電池供電，這樣一來，低功耗將是一個核心的技術挑戰，一旦電能耗盡設備將“罷工”，在某些場合電能意味着 LoRa 終端的壽命。

ArduinoLoRa+ 是銳米推出的低成本快速開發 LoRa 終端方案，它能達到行業第一的低功耗(1.4uA)，最大限度地延長電池續航能力。

下面，逐步解密 ArduinoLoRa+ 極限低功耗是如何實現的。

組件和材料

LoRa 擴展板 x 1 採購鏈接
Arduino Pro Mini x 1 採購鏈接
電池盒 x 1 採購鏈接
鱷魚夾 x 2 採購鏈接

杜邦線 x 4 採購鏈接

工具和軟件

Arduino IDE 下載鏈接

下載燒錄器 採購鏈接
數字萬用表 採購鏈接

技術細節

改制 Arduino Pro Mini

如上圖所示，新購的 Arduino Pro Mini 需要卸掉 2 個器件：LDO（低壓差穩壓器）和電源指示燈處的 1k 電阻。

燒錄 Arduino 休眠代碼

按下表連接 Arduino Pro Mini 和 下載燒錄器

Arduino	杜邦線	下載燒錄器
VCC	紅	3.3
GND	黑	GND
RXD	綠	TXD
TXD	黃	RXD
DTR	棕	DTR

設置 Arduino IDE

編譯和燒錄下述休眠代碼

#include <avr/sleep.h>

void setup () 
{
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);

  int  count;
  for (count = 0; count < 5; ++count)
  {
    digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);   // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
    delay(200);                       // wait for 200ms
    digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);    // turn the LED off by making the voltage LOW
    delay(200);                       // wait for 200ms    
  }
  
  // disable ADC
  ADCSRA = 0;  
  
  set_sleep_mode (SLEEP_MODE_PWR_DOWN);  
  noInterrupts ();           // timed sequence follows
  sleep_enable();
 
  // turn off brown-out enable in software
  MCUCR = bit (BODS) | bit (BODSE);
  MCUCR = bit (BODS); 
  interrupts ();             // guarantees next instruction executed
  sleep_cpu ();              // sleep within 3 clock cycles of above

}  // end of setup

void loop () { }

連接 Arduino Pro Mini 和 LoRa

如下圖所示，使用杜邦線連接 Arduino Pro Mini 和 LoRa 擴展板，並使用電池供電。

LoRa 入網後自動休眠

Arduino Pro Mini 上電後閃爍 LED 共 5 次（表示正常工作），LoRa 模塊入網後將自動休眠。將電流表串聯在上述電路中，測量休眠電流爲 1.4uA

喚醒技術

很明顯，一個永久休眠的 ArduinoLoRa 平臺是沒有意義的，它需要被喚醒以從事某些工作，這可以通過“定時器”和“外部中斷”來完成。請參考：

• ArduinoLoRa 休眠中斷喚醒 1.4uA
• ArduinoLoRa 休眠定時器喚醒 5.5uA