なんでも作っちゃう、かも。

Arduinoで遊ぼう - 動作クロックを切り替えて省電力制御

Posted by arms22 on 2010年03月04日 2　 0

Arduinoの動作クロックを変更するライブラリ「Prescaler」を作った。普段、Arduinoは16MHz（Proは8MHz）で動いている。このライブラリを使えば8MHz、4MHz、2MHz、1MHzと動的に動作クロックを切り替えることができる。USB電源やDC電源を使って動作させている場合はそれほど省電力に気を使う必要はないだろう。でも、電池やソーラーセルで動作させたい場合は別だ。動作クロックを切り替えて、積極的に省電力制御を行おう。

次の図はATmega168Pの動作クロックと消費電流の関係を表している。当然、動作クロックが低いほど消費電流は少なくなる。

（ATmega168Pのデータシートより）

次の関数・ライブラリはArduinoが16MHz（Proは8MHz）で動いていることを前提に作られている。その為、Prescalerで動作クロックを切り替えると正しく動作しなくなる。

• Serialライブラリ
  
• tone()
  
• analogRead()
  
• micros()
  
• millis()
  
• delayMicroseconds()
  
• delay()

delay()/millis()については代替関数を用意しているので、これらを使う。

• scaledMillis()
  
• scaledDelay(ms)

ライブラリのインストール

---

次のURLからPrescalerライブラリをダウンロードし、Arduinoのライブラリフォルダにコピーする。

Prescalerライブラリ
http://arms22.googlecode.com/files/Prescaler001.zip

サンプルスケッチ

---

#include <Prescaler.h>

const int led_pin = 13;

void setup()
{
  pinMode(led_pin, OUTPUT);
  Prescaler.set(clock_div_8);
}

void loop()
{
  scaledDelay(500);
  digitalWrite(led_pin, HIGH);
  scaledDelay(500);
  digitalWrite(led_pin, LOW);
}

Prescaler.set()でSystem Clock Prescalerの分周比を設定する。Arduino Pro 3.3V 8MHz 168を使って分周比1から256まで設定した時の消費電流を計測してみた。

div1	8MHz	5.0mA
div2	4MHz	3.4mA
div4	2MHz	2.5mA
div8	1MHz	1.8mA
div16	500kHz	1.5mA
div32	250kHz	1.3mA
div64	125kHz	1.2mA
div128	62.5kHz	1.2mA
div256	31.25kHz	1.1mA

※実は Arduino playground 全く同じようなライブラリがすでにあったりする。。

Arduino playground - Prescaler
http://www.arduino.cc/playground/Code/Prescaler

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