描述

該項目是我的項目“具有最小值和最大值的極低功率溫度和濕度監視器”的演變。我想擴展它以存儲 24 小時的歷史記錄并將其顯示在圖表中。如下所述，我必須刪除使處理器進入睡眠狀態的代碼，因此我還添加了一個電池電量指示器，以便知道何時需要充電。

我在擴展項目時遇到了幾個問題：

• 最初我添加了一個數組來存儲溫度歷史int tempHistory[96];，這很好用，但是一旦我添加了第二個數組來消除濕度歷史int humidHistory[96] ，程序就不再運行。它編譯并上傳，但甚至沒有運行 setup()。盡管看起來有大量的備用程序和變量空間，但我能得出的唯一結論是它的內存不足。因此，我更改了曲目，現在將歷史記錄存儲在 EPROM 中。
• 在鏈接的項目中，我通過調用睡眠模式降低了功耗以延長電池壽命。這樣做的問題是它會停止觸發計時器，因此millis()在睡眠期間不會前進。這是一個問題，因為我想每 15 分鐘（每天 96 分鐘）存儲一次讀數，并且無法跟蹤睡眠時的經過時間。因此，我刪除了激活睡眠模式的代碼。由于取消睡眠模式會縮短電池壽命，因此我添加了電池監控功能，以便知道電池電量何時變低。
• 最后，我添加了一個屏幕保護程序，顯示每 10 秒移動一次的電池電量。

編碼

該代碼使用以下庫：

#include             // This is the DHT sensor library by Adafruit	
                            // required for the OLED display 	
#include             // Synchronous serial data protocol library	
#include            // IC2 communications library	
#include    // Adafruit Graphics Core Library	
#include   // SSD1306 library for Monochrome 128x64 and 128x32 OLEDs 
#include          // Library to support writing to and reading from EPROM

這些來自 Adafruit 圖形核心庫的字體：

#include  	
#include 

代碼中主要感興趣的領域：

檢查是否需要激活屏幕保護模式或移動位圖。loop()

// Check if the time since last display of data started is greater than
 // the time set to keeo the display showing
 if ((millis() - timeDisplay) > keepDisplayFor) {
   // If so in screen save mode
   // Set flag to indicate data not being displayed
   displaying = false;      
   // Check if we need to move the bitmap
   if ((millis() - lastMoved) > moveEvery) {
     // Update time last moved
     lastMoved = millis();
     // Dislpay battery bitmap in random position
     DrawScreenSave(random(10, 110), random(10, 45));
   }
 }

我們首先檢查系統顯示數據的時間是否超過了設置的時間以保持顯示。timeDisplay是millis()按下按鈕以激活顯示或更改屏幕所經過的時間。

if ((millis() - timeDisplay) > keepDisplayFor)...

如果這個時間已經過去，那么我們確保標志設置為指示我們不顯示數據，并檢查自上次移動位圖以來經過的時間是否超過moveEvery，如果超過，那么我們調用例程來顯示電池位圖每次隨機放置一個位置，以免燒壞。

然后系統檢查自上次讀取一組讀數后是否已過 2 秒，如果已過，則刷新讀數并更新最小值和最大值。

if ((millis() - lastReadingUpdate) > 2000ul) ...

如果系統正在顯示，則使用 switch 語句調用例程以呈現當前選定的數據屏幕，然后調用例程以檢查是否已按下按鈕。

• 如果當前未處于顯示模式，模式按鈕（引腳 2）將激活顯示。如果處于顯示模式，則它使用 switch 語句在 4 個顯示中循環。
• 如果當前正在顯示數據，重置按鈕（引腳 3）將重置最小和最大讀數的值。

最后，如果自歷史數據中的最后一條記錄更新以來已經過去了 15 分鐘，則系統調用例程將當前讀數存儲在歷史中。

檢查電池電壓

我們使用模擬輸入引腳來讀取電壓。由于我們使用 3.7v 伏電池運行，我們需要調整引腳使用的參考電壓，否則它會將電壓與自身進行比較。該語句analogReference(INTERNAL)將引腳設置為將輸入電壓與穩定的 1.1v 進行比較。因此，我們需要將輸入引腳上的電壓降低到 1.1v 以下才能正常工作。這是通過使用 2 個電阻器（1m 和 330k 歐姆）對電壓進行分壓來完成的。這將電壓除以大約 4，因此當電池充滿電時，即 4.2v，引腳輸入的電壓為 4.2/4 = 1.05v。

// Read the monitor pin and calculate the voltage
float BatteryVoltage(){
 float reading = analogRead(MONITOR_PIN);
 // Calculate voltage - reference voltage is 1.1v
 return 1.1 * (reading/1023) * voltageDivider;
}

該函數BatterVoltage()讀取模擬引腳，其范圍從 0 表示 0 伏到 1，023 表示 1.1 伏，并使用該讀數計算來自電池的實際電壓。

函數調用 this 然后根據DrawScreenSave()以下內容選擇要顯示的適當位圖：

• 如果電壓大于 3.6v - 滿
• 3.5 和 3.6v 之間的電壓 - 3/4
• 3.4 和 3.5v 之間的電壓 - 一半
• 3.3 和 3.4v 之間的電壓 - 1/4
• 電壓 < 3.3v - 空

存儲歷史

如上所述，我最初將歷史記錄存儲在數組中，但似乎這會導致內存問題。因此，我將數據存儲在 EPROM 中的 96 個位置，分別是溫度和歷史，在一個循環列表中。EEPROM 庫在此處提供了管理數據的功能。

歷史記錄以整數形式存儲，在 Arduino 上每個占 2 個字節。數據地址的指針histPointer從0到95再回到0。tempStart并humidStart存儲每個列表的起始位置，每個位置就是起始位置+位置*2。

顯示圖表

圖形例程首先獲取歷史中的最小值和最大值，計算比例，然后使用從最舊值 ( histPointer+1) 到存儲在的最新值的線繪制來繪制圖形histPointer。

開/關

如果您想添加一個開/關開關，請將其插入從充電器模塊 OUT+ 到 Arduino 板的電線中。這將允許您在設備關閉的情況下為電池充電。

調節電池充電

所使用的 TP4056 充電器包括一個 1.1K 歐姆的調節電阻，以 1, 000mAh 的速率提供充電。對于使用的 1, 000mAh 電池來說，這實在是太高了，應該以最大 500mAh 充電。這很繁瑣，但是您可以卸下板上安裝的電阻器（R3），或者我發現用刀刮過它更容易將其破壞，因為這會使柱子焊接到，并焊接在外部電阻器上以減少電流。下表顯示了電阻值和產生的電流。（用儀表檢查您是否仍在讀取連接上的正確電阻，因為很容易將它們短路，這可能會造成損壞。）

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