очень легкий микроконтроллер с низким энергопотреблением и памятью?

Я построил несколько проектов с использованием Arduino. Для нового проекта я хочу записать температуру поверхности кожи в зависимости от времени (возможно, несколько раз в день) и, возможно, другую легкую информацию, такую ​​как напряжение.

Мне нужно сделать все как можно меньше и легче (так как это будет измерять температуру кожи у маленького млекопитающего), то есть ниже 5 г, если возможно, легче, в идеале 3 г, включая батарею, чтобы она не расстраивала 50- 100 г животного слишком много.

Я читал, что возможно было бы изменить Arduino Pro Mini, чтобы использовать меньше тока, избавившись от регулятора напряжения? но, возможно, более разумно полностью измениться и научиться программировать микроконтроллеры другого типа, которые кто-то может порекомендовать? Должно быть возможно управлять им напрямую от легкого монетного элемента или аналогичного легкого аккумулятора. (Я также не уверен, как найти легкую 3,3 В батарею для Arduino Pro Mini, я думаю, что они существуют, но я пока могу найти только 3 В батареи). Если бы он имел встроенную память для сохранения температуры каждые несколько часов, которую можно было бы загрузить позже, это было бы идеально (мне также было бы интересно, если у кого-то есть рекомендации по памяти). Я знаю, что можно купить "Ibutton"

Я сделал небольшой локатор факела, который использовал ATtiny85, питающийся от кнопки (CR2032). Это выглядит так:

Другая сторона:

Это в настоящее время весит 5,9 г. Держатель батареи весит 1,6 г, поэтому вы можете сэкономить, сделав более легкий держатель (возможно, немного пластика для изоляции и припаяя непосредственно к батарее). Гнездо для микросхемы весит не менее 0,5 г, так что вы можете сохранить его, припаяв к контактам процессора. Таким образом, мы до 3,8 г.

ATtiny85 имеет 512 байт EEPROM, которые вы можете использовать для записи показаний. Я не уверен насчет часов, если вы пытаетесь сэкономить вес, но если вы запустите их в известное время, вы можете получить разумную оценку времени, используя millis()функцию для поиска миллисекунд с момента запуска.

Я сделал еще один, который мигает светодиод каждые пару секунд:

Это похоже. Там есть процессор (вверх дном под гнездом для микросхемы), а батарея внизу. Это весит 6 г. Батарея прослужила пару лет, и каждые пару секунд мигает светодиод!

Вместо светодиода у вас может быть термистор для считывания температуры.

Вы можете запрограммировать чтение каждые несколько часов и сохранить его в EEPROM. Затем при получении инструкции (например, путем соединения нескольких контактов) он может выводить показания на другой вывод (через последовательный порт).

Вы могли бы сэкономить больше веса, используя SMD-устройства (для поверхностного монтажа), и, возможно, используя крошечную печатную плату, которую вы могли бы изготовить.

Код

Код для моего поиска факела ниже. Интересно то, что он спит большую часть времени. Также он спит во время дискретизации АЦП. Хотя в моем случае я измеряю LDR (светозависимый резистор), код для измерения термистора будет аналогичным. Вам просто нужно сделать некоторые вычисления в конце, чтобы превратить показания в температуру.

// ATtiny85 torch detector
// Author: Nick Gammon
// Date: 25 February 2015

// ATMEL ATTINY 25/45/85 / ARDUINO
// Pin 1 is /RESET
//
//                  +-\/-+
// Ain0 (D 5) PB5  1|    |8  Vcc
// Ain3 (D 3) PB3  2|    |7  PB2 (D 2) Ain1 
// Ain2 (D 4) PB4  3|    |6  PB1 (D 1) pwm1
//            GND  4|    |5  PB0 (D 0) pwm0
//                  +----+

/*

  Pin 2 (PB3) <-- LDR (GL5539) --> Pin 7 (PB2) <----> 56 k <----> Gnd

  Pin 5 (PB0) <---- LED ---> 100 R <-----> Gnd

*/


#include <avr/sleep.h>    // Sleep Modes
#include <avr/power.h>    // Power management
#include <avr/wdt.h>      // Watchdog timer

const byte LED = 0;          // pin 5 
const byte LDR_ENABLE = 3;   // pin 2
const byte LDR_READ = 1;     // Ain1 (PB2) pin 7
const int LIGHT_THRESHOLD = 200;  // Flash LED when darker than this

 // when ADC completed, take an interrupt 
EMPTY_INTERRUPT (ADC_vect);

// Take an ADC reading in sleep mode (ADC)
float getReading (byte port)
  {
  power_adc_enable() ;
  ADCSRA = bit (ADEN) | bit (ADIF);  // enable ADC, turn off any pending interrupt

  // set a2d prescale factor to 128
  // 8 MHz / 128 = 62.5 KHz, inside the desired 50-200 KHz range.

  ADCSRA |= bit (ADPS0) | bit (ADPS1) | bit (ADPS2); 

  if (port >= A0)
    port -= A0;

#if defined(__AVR_ATtiny85__)  
  ADMUX = (port & 0x07);  // AVcc   
#else   
  ADMUX = bit (REFS0) | (port & 0x07);  // AVcc   
#endif

  noInterrupts ();
  set_sleep_mode (SLEEP_MODE_ADC);    // sleep during sample
  sleep_enable();  

  // start the conversion
  ADCSRA |= bit (ADSC) | bit (ADIE);
  interrupts ();
  sleep_cpu ();     
  sleep_disable ();

  // reading should be done, but better make sure
  // maybe the timer interrupt fired 

  // ADSC is cleared when the conversion finishes
  while (bit_is_set (ADCSRA, ADSC))
    { }

  byte low  = ADCL;
  byte high = ADCH;

  ADCSRA = 0;  // disable ADC
  power_adc_disable();

  return (high << 8) | low;

  }  // end of getReading

// watchdog interrupt
ISR (WDT_vect) 
{
   wdt_disable();  // disable watchdog
}  // end of WDT_vect

#if defined(__AVR_ATtiny85__)  
  #define watchdogRegister WDTCR
#else
  #define watchdogRegister WDTCSR
#endif

void setup ()
  {
  wdt_reset();  
  pinMode (LED, OUTPUT);
  pinMode (LDR_ENABLE, OUTPUT);
  ADCSRA = 0;            // turn off ADC
  power_all_disable ();  // power off ADC, Timer 0 and 1, serial interface
  }  // end of setup

void loop ()
  {
  // power up the LDR, take a reading
  digitalWrite (LDR_ENABLE, HIGH);
  int value = getReading (LDR_READ);
  // power off the LDR
  digitalWrite (LDR_ENABLE, LOW);

  // if it's dark, flash the LED for 2 mS
  if (value < LIGHT_THRESHOLD)
    {
    power_timer0_enable ();
    delay (1);  // let timer reach a known point
    digitalWrite (LED, HIGH);
    delay (2); 
    digitalWrite (LED, LOW);
    power_timer0_disable ();
    }

  goToSleep ();
  }  // end of loop

void goToSleep ()
  {
  set_sleep_mode (SLEEP_MODE_PWR_DOWN);
  noInterrupts ();       // timed sequence coming up

  // pat the dog
  wdt_reset();  

  // clear various "reset" flags
  MCUSR = 0;     
  // allow changes, disable reset, clear existing interrupt
  watchdogRegister = bit (WDCE) | bit (WDE) | bit (WDIF);
  // set interrupt mode and an interval (WDE must be changed from 1 to 0 here)
  watchdogRegister = bit (WDIE) | bit (WDP2) | bit (WDP1) | bit (WDP0);    // set WDIE, and 2 seconds delay

  sleep_enable ();       // ready to sleep
  interrupts ();         // interrupts are required now
  sleep_cpu ();          // sleep                
  sleep_disable ();      // precaution
  }  // end of goToSleep 

Я бы лично предложил ATtiny 45/85. Это довольно маленький AVR с 5 GPIO. Вы можете запрограммировать его в Arduino IDE и использовать Arduino в качестве интернет-провайдера. Если вы можете создать свою собственную печатную плату, SMT-версия ATtiny будет маленькой, низкой и компактной. Общая схема для выполнения функции ATtiny также минимальна.

Кроме того, на низкой тактовой частоте (0–4 МГц) вы можете питать ATtiny при напряжении всего 1,8 В. Вы могли бы даже запустить его на 1,5 В, но это не совсем рекомендуется. Если вы хотите быть в безопасности, ячейка монеты 3 В будет маленькой, плоской, и может длиться, вероятно, много лет. Это также немного безопаснее по сравнению с липосами, которые имеют большой риск, особенно если вы устанавливаете его на животное, которое вы не можете контролировать.

Я также рекомендовал бы компоненты SMD, если это возможно. Это позволяет всем компонентам быть ниже, и это не повреждает и не царапает кожу человека / животного, за которым вы наблюдаете.