Cómo conectar un potenciómetro a un ADC para baja potencia

Yo sugeriría cablear ambos extremos del potenciómetro a los pines de puerto que pueden configurarse para que no quemen la corriente inactiva mientras está sentado en medio riel (muchos procesadores tienen pines que pueden configurarse para ser salidas digitales o entradas analógicas) y flotar Ambos extremos de la olla sin tomar lecturas. Conecte el punto medio del potenciómetro a una entrada ADC, con un límite de valor significativo a tierra. Si tiene varios potes y no puede utilizar tres pines del procesador para cada uno, podría, por ejemplo, Usa chips externos para conectar y desconectar los extremos de las ollas. Tenga en cuenta que los extremos de las diferentes macetas no deben estar unidos entre sí; cuando se desconecta una olla, no debe conectarse a ninguna otra cosa.

Si haces las cosas de esta manera, el voltaje de entrada del ADC, con su tapa a tierra, debe permanecer aproximadamente constante cuando el potenciómetro está conectado y desconectado. Al encender la tapa, tome las lecturas repetidamente hasta que se estabilicen o quede claro que no (porque suben y bajan, en lugar de aproximarse asintóticamente a algún valor). Si no hay demasiadas fugas en el circuito, no debe tener la olla encendida durante mucho tiempo si no se está moviendo, ya que la tapa debe comenzar con, y permanecer a, el voltaje adecuado.

Su potenciómetro de 1k está causando la mayor parte de su corriente inactiva (estado de espera / apagado): I = V / R, y tiene 3-5mA y 3.3V / 1000 = 3.3mA. Puede conectar un lado a un pin GPIO y conducirlo solo cuando sea necesario (como sugirió) y / o usar una olla más grande.

Tenga cuidado cuando use potes muy grandes (1M y más), ya que la impedancia de entrada de su pin A / D puede causar una ligera variación en el voltaje que lee. Esto puede o no ser significativo para su proyecto.

Me comprometería usando un potenciómetro de 100k y conectando un lado del pot directamente al suelo, y el otro a la fuente de un MOSFET de canal P. Conecte el centro a su pin A / D, y la puerta MOSFET al microcontrolador. De esa manera, puede permitir que la resistencia interna débil del microcontrolador lo lleve a 3V3 y disipar la potencia mínima.

Un ahorro de energía adicional podría ser agregar un divisor de voltaje constante a su circuito (y una línea A / D adicional) y correr directamente desde las baterías, eliminando el regulador de voltaje y sus requisitos de corriente de reposo.

Además, es posible que desee ejecutar los números y ver qué tipos de vida útil de la batería obtiene con pulsos más rápidos. Incluso si reduce la velocidad de su microcontrolador a 100 kHz o menos, es probable que pueda tomar una lectura A / D en un milisegundo. Diez segundos entre impulsos le da un ciclo de trabajo de 0.01%, que no es tan diferente de 0.1% o 0.3% para muchas aplicaciones. Lo aceleraría para tomar una lectura cada 300 ms o menos para evitar que los usuarios reiniciaran y, de lo contrario, jugaran con el dispositivo cuando no responde al instante. Pensándolo bien, asumo que un humano está girando la olla, lo que puede no ser el caso.

En lugar de conectar el extremo alto del medidor de potencia a + 3V3, se puede conectar a un pin de E / S. Antes de pasar al modo de reposo, establezca el pin en entrada, de modo que no haya corriente corriendo a través del potmeter. (La resistencia mantiene el extremo alto y el limpiaparabrisas en el suelo). Cuando la uC se despierta, configure el pin de E / S para que salga y ajústelo a nivel alto. Aunque 1K puede no ser un problema, extraerá 3.3 mA del pin de salida. Le sugiero que tome al menos un potómetro de 10K.