Problema alimentazione arduino stazione meteorologica

Per la tesina ho deciso di costruire una stazione meteorologica con l'arduino utilizzando i seguenti sensori:
-sensore di temperatura tmp102
-barometro bmp085
-sensore di umidità HIH-4030
-Sensore di Luce AMBI
-Sensore monossido di carbonio MQ-7
In piu ho deciso di salvare le rilevazione una volta ogni un tot di tempo salvandolo su una micro sd utilizzando la microSD shield.
Salvando le rilevazioni sulla sd ho bisogno di sapere anche la data e l'ora per fare successivamente dei grafici. Per questo motivo utilizzo un rtc ds1307.
A questo punto mi sorge un dubbio.
Dovendo tenere il tutto all'esterno come posso alimentare l'arduino? grazie mille

Non vedo sensato un sensore monossido anche perché consuma abbastanza corrente.
Se é all esterno senza possibilitá di allaciamento alla rete elettrica non Ti resta nient altro che una batteria. Potresti prevedere (con spese abbastanza alte) un panello solare o un generatore a eolico per caricare la batteria.
Ciao Uwe

Se decido di utilizzare una batteria quale potrei utilizzare?

Sto lavorando in questi giorni ad un rilevato re di fughe di gas ed ho usato un sensore MQ-4 per il metano ed un sensore MQ-7.
Ti confermo quello che dice Uwe: il sensore MQ-7 ha un consumo molto elevato perché deve essere tenuto costantemente sotto tensione. Per funzionare deve infatti essere "caldo", e per il suo riscaldamento sono consumati 350 mW, che a 5V sono 70 mA solo per lui.
A questi aggiungici il consumo di un Arduino e di una shield oltre a quella di tutti i sensori.

Ti serve una bella batteria ma, a parte questo, un sistema di ricarica solare perché con una semplice batteria duri 1 giornata.... Immaginiamo un consumo di tutto sui 200 mA (plausibile, data la roba che hai): con un pacco batterie NiMH da 2000 mAh andresti avanti solo 10 ore! Considera che il datasheet dell'MQ-7 riporta un periodo di preriscaldamento del sensore di ben 48 ore prima di poter fare rilevamenti!
Dovresti quindi usare un pacco batterie molto più capiente.

Usando un pannello solare per la ricarica devi mettere in conto la circuiteria per l'abbassamento e la regolazione del voltaggio ed il sistema per la ricarica della batteria, con ulteriore aggravio in termini di complessità del circuito e aumento del consumo (sono passato anche attraverso questo problema).

Rivedi un po' il progetto....

leo72:
Sto lavorando in questi giorni ad un rilevato re di fughe di gas ed ho usato un sensore MQ-4 per il metano ed un sensore MQ-7.
Ti confermo quello che dice Uwe: il sensore MQ-7 ha un consumo molto elevato perché deve essere tenuto costantemente sotto tensione. Per funzionare deve infatti essere "caldo", e per il suo riscaldamento sono consumati 350 mW, che a 5V sono 70 mA solo per lui.
A questi aggiungici il consumo di un Arduino e di una shield oltre a quella di tutti i sensori.

Ti serve una bella batteria ma, a parte questo, un sistema di ricarica solare perché con una semplice batteria duri 1 giornata.... Immaginiamo un consumo di tutto sui 200 mA (plausibile, data la roba che hai): con un pacco batterie NiMH da 2000 mAh andresti avanti solo 10 ore! Considera che il datasheet dell'MQ-7 riporta un periodo di preriscaldamento del sensore di ben 48 ore prima di poter fare rilevamenti!
Dovresti quindi usare un pacco batterie molto più capiente.

Usando un pannello solare per la ricarica devi mettere in conto la circuiteria per l'abbassamento e la regolazione del voltaggio ed il sistema per la ricarica della batteria, con ulteriore aggravio in termini di complessità del circuito e aumento del consumo (sono passato anche attraverso questo problema).

Rivedi un po' il progetto....

Ok decidendo di non utilizzare un sensore MQ-7 gli altri sensori consumano molta corrente?

Senza datasheet è difficile fare dei conti. Se li hai, calcolatrice alla mano puoi verificare tu stesso.

ok grazie…se invece volessi caricare i rilevamenti che salvo sulla micro sd via ftp su un server…mi serve l’ethernet shield giusto?

se hai un cavo di rete dove attacare la Ethernet perché non hai alimentazione?
Ciao Uwe

perchè pensavo di salvare i dati sulla micro sd e poi una volta ogni tanto spostare il tutto e collegare la shield al router e di caricare i dati sul server

La prima cosa da fare è capire a cosa vai incontro come consumi. Usando l'Arduino in toto e la shield SD secondo me con una batteria ricaricabile non duri molti.

Devi prevedere di mettere il chip in standalone e di usare una di quelle breakout board con uno slot microSD montato, poi crei un circuito e lo alimenti a batteria ricaricabile ed usi un pannellino per ricaricare la batteria. In questo modo hai un'autonomia sicuramente molto più lunga che usare la sola batteria.

Forse ho trovato il modo di collegare arduino direttamente alla rete elettrica...in quel caso che alimentatore devo usare?

Hai 2 scelte:
se hai un alimentatorino da 5V con uscita USB lo colleghi direttamente alla porta USB;
altrimenti prenditi un alimentatorino da 9V con jack e collegalo alla porta apposita.

In ogni caso sincerati che siano uscite stabilizzate.

e se volessi comprarlo su internet?qualche link?

a parte il sensore metano, che abiamo detto consuma un sacco, grazie all'RTC e con un poco di pratica puoi mettere in sleep tutti i sensori + arduino, finhè non scatta l'allarme dell'RTC (la sveglia!), arduino se ne accorge, si sveglia, sveglia i sensori, logga tutto, e torna a dormire.

se immaginiamo che fai una sola lettura del carbonio all'ora, anzichè usare il sensore 24H su 24H, riduci di molto il suo consumo! (usa un transistor per dealimentare correttamente i sensori, meglio un NPN, in modo che per spegnerli spegni il pin in uscita di arduino, risparmiando pure su quello!)

x l'ethernet shield mi pare una spesa inutile... se porti in giro l'arduino, tanto vale scaricare i dati via USB...

su internet ci sono molti negozi, RS-online è anche in italia ed è un grosso distributore di componenti, però tipo gli arduino non li ha, ha gli atmega da cui puoi fare uno stand-alone.
2 negozi al 100% italiani sono robot-italy e gioblu

questa cosa di mandare in sleep i sensori è molto interessante...ho cercato un pò in internet ma non ho trovato nulla....qualche esempio o tutorial su come si fa?serve qualche libreria in particolare?

la via più facile è staccare la corrente: se usi un transistor NPN (ma quà qualcuno mi corregga se dico baggianate), metti l’entrata a 5v o 3v (dipende a quanto va alimentato il sensore), il comando su un pin arduino, e l’uscita al sensore.

Il transistor si comporta da interruttore: quindi passa corrente SOLO quando il pin di arduino è HIGH (il contrario con un transistor PNP, che però vuol dire che per spegnere il sensore devi consumare corrente per tenere il pin di arduino su HIGH)

l’arduino invece è un poco più complicato, io non l’ho mai fatto, ma so che può essere messo a dormire fichè non arriva un segnale su di un suo PIN: e questo segnale è l’allarme dell’RTC, che puio impostare da arduino ogni tot.

in pratica:
SETUP:

  1. avvio arduino
  2. setti la sveglia
  3. spegni i sensori
  4. sleep di arduino

LOOP:
5. passa il tempo
6. suona la sveglia
7. accendi i sensori
8. fai le letture e le salvi
9. risetti la sveglia (se necessario, ovvero non è in auto-ripetizione ogni tot)
10. torni a dormire e ricominci dal punto 5

Questo funziona solo se il tuo RTC supporta la modalità “sveglia”

in oltre arduino consuma di meno se lo fai funzionare più lentamente: puoi togliere il clock esterno, e usare quello interno da 8MHz, o addirittura abbassarlo se non erro fino ad 1MHz.
Ovviamente questa operazione funziona solo se non usi un arduino, ma se ti stai facendo il circuito da solo.

preso dalla mia dispensa di meteo laboratorio (e qui mi faccio figo :stuck_out_tongue: )
strumenti di una capannina metereologia (le trovi negli aeroporti):

  • Psicometro
  • Termometro a massima
  • Termometro a minima
  • Termoigrografo
  • Barografo
  • Pluviografo

quindi in realtà il sensore di CO2 diventa superfluo.

se vuoi altri dettagli le misure andrebbero prese a 1,5m ca. dal suolo e la capannine dovrebbe essere bianca, deve essere previsto però scambio di calore con l'esterno ma non essere influenzata da radiazioni solari.

infatti solitamente sono in legno, bianche con le persiane sui lati (per anche la ventilazione), un imbuto per il pluviografo e la loro "porta" e situata a nord se nell'emifero boreale e a sud se australe XD

riguardo i consumi ancora non ho quei sensori quindi non so che consigliarti, comunque le letture standard sono effettuate alle (ore UTC)
00.00 - 06.00 - 12.00 - 18.00
le principali ed intermedi:
03.00 - 09.00 - 15.00 - 21.00

quindi se proprio gli strumenti stanno in standby minimo 3 ore ad eccezione di stumenti come pluviografo idrografo ecc che stanno sempre attivi per poter tracciare il grafico (metti che diluvia alle 00.10 UTC e smette alle 02.50 UTC non avresti un grafico corretto)

just my two cent.

Non vorrei deludervi ma l'avevo già detto mi pare ad inizio thread.
Normalmente i sensori di gas "a filo caldo" come l'MQ-4 per il metano, l'MQ-7 per il CO, DEVONO stare costantemente sotto tensione perché funzionano ad una data temperatura. Addirittura il datasheet da un periodo di preriscaldamento che varia da sensore a sensore ma normalmente si sta intorno alle 24 ore, se non si arriva anche a 48, prima di poter fare una lettura.

Alcuni sensori devono essere alimentati in modo particolare. Ad esempio l'MQ-7 per il monossido di carbonio deve essere alimentato ciclicamente prima a 1V4 per 90 secondi poi a 5V per 60 secondi.

Hanno un consumo molto elevato: centinaia di mA. Non sono assolutamente dispositivi da pilotare tramite batteria. Una batteria non basterebbe neanche per terminare il preriscaldamento.

ok ho deciso di non utilizzare il sensore di co2 in quanto era solo un'aggiunta e visto che comporta cosi tanti problemi lascio stare

leo72:
Non vorrei deludervi ma l’avevo già detto mi pare ad inizio thread.
[…]preriscaldamento che varia da […]24 ore, se non si arriva anche a 48, prima di poter fare una lettura.

accidenti, io pensavo che in 5 o 10 min si portassero a temperatura! (mai usati questi sensori)