คู่มือ Arduino Sleep Modes: ประหยัดพลังงานแบตเตอรี่แบบมืออาชีพ

// Arduino Idle Mode Example
// ตัวอย่างการใช้งาน Idle Mode เพื่อประหยัดพลังงาน

#include <avr/sleep.h>  // Library สำหรับ Sleep Mode

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
  
  Serial.println("Arduino Idle Mode Example");
  Serial.println("CPU จะหยุดทำงานแต่ Serial ยังใช้งานได้");
}

void loop() {
  // กระพริบ LED เพื่อแสดงว่ากำลังทำงาน
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
  delay(100);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
  
  Serial.println("เข้าสู่ Idle Mode...");
  delay(100);  // รอให้ Serial ส่งข้อมูลเสร็จก่อน
  
  // เข้าสู่ Idle Mode
  set_sleep_mode(SLEEP_MODE_IDLE);  // ตั้งค่าเป็น Idle Mode
  sleep_mode();  // เข้าสู่ Sleep Mode
  
  // เมื่อ Wake-up โค้ดจะทำงานต่อจากตรงนี้
  Serial.println("ตื่นจาก Idle Mode!");
  
  delay(2000);  // ทำงานปกติ 2 วินาที
}

// Arduino Power Save Mode Example
// ใช้งาน Timer 2 เพื่อตื่นจาก Sleep ทุกๆ 1 วินาที

#include <avr/sleep.h>

volatile bool wakeUp = false;  // Flag สำหรับตรวจสอบ Wake-up

// Timer 2 Interrupt Service Routine
ISR(TIMER2_COMPA_vect) {
  wakeUp = true;  // ตั้งค่า flag เมื่อตื่น
}

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  
  // ตั้งค่า Timer 2 สำหรับ CTC mode
  TCCR2A = (1 << WGM21);  // CTC mode
  TCCR2B = (1 << CS22) | (1 << CS21) | (1 << CS20);  // Prescaler 1024
  OCR2A = 0x7C;  // 124 (เพื่อให้ได้ ~1 วินาที)
  TIMSK2 = (1 << OCIE2A);  // เปิดใช้งาน Timer 2 Compare Match A Interrupt
  
  Serial.println("Arduino Power Save Mode Example");
  Serial.println("ตื่นทุกๆ 1 วินาทีด้วย Timer 2");
}

void loop() {
  if (wakeUp) {
    Serial.println("ตื่นจาก Power Save Mode!");
    wakeUp = false;
    
    // ทำงานที่ต้องการ
    digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
    delay(100);
    digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
  }
  
  // เข้าสู่ Power Save Mode
  set_sleep_mode(SLEEP_MODE_PWR_SAVE);
  sleep_enable();
  sleep_mode();  // เข้าสู่ Sleep Mode
  sleep_disable();  // ปิดใช้งาน Sleep Mode เมื่อตื่น
}

// Arduino Power Down Mode Example
// ตื่นจาก Sleep ด้วยการกดปุ่ม (Pin 2 หรือ 3 เท่านั้น)

#include <avr/sleep.h>

const int buttonPin = 2;  // ต้องใช้ Interrupt Pin (2 หรือ 3)
const int ledPin = LED_BUILTIN;

volatile bool wakeUp = false;

void wakeUpFunction() {
  // ฟังก์ชันนี้จะถูกเรียกเมื่อมีการกดปุ่ม
  wakeUp = true;
  // หมายเหตุ: ใน ISR ควรทำงานน้อยๆ เท่านั้น
}

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP);  // ตั้งค่าเป็น Input พร้อม Pull-up
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
  
  // ตั้งค่า Interrupt สำหรับ Wake-up
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(buttonPin), wakeUpFunction, FALLING);
  
  Serial.println("Arduino Power Down Mode Example");
  Serial.println("กดปุ่มที่ Pin 2 เพื่อตื่น");
}

void loop() {
  if (wakeUp) {
    // รอสัญญาณจากปุ่ม (debounce)
    delay(50);
    wakeUp = false;
    
    Serial.println("ตื่นจาก Power Down Mode!");
    
    // กระพริบ LED 3 ครั้ง
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
      digitalWrite(ledPin, HIGH);
      delay(200);
      digitalWrite(ledPin, LOW);
      delay(200);
    }
    
    Serial.println("กลับเข้า Sleep Mode...");
    delay(1000);  // รอให้ Serial ส่งข้อมูลเสร็จ
  }
  
  // เข้าสู่ Power Down Mode
  Serial.println("กำลังเข้าสู่ Power Down Mode...");
  delay(100);  // รอให้ Serial ส่งข้อมูลเสร็จ
  
  set_sleep_mode(SLEEP_MODE_PWR_DOWN);
  sleep_enable();
  sleep_mode();  // เข้าสู่ Sleep Mode (จะหยุดที่นี่จนกว่าจะตื่น)
  sleep_disable();  // โค้ดจะทำงานต่อเมื่อตื่นแล้ว
}

// Arduino Power Down Mode ด้วย Watchdog Timer
// ตื่นทุกๆ 8 วินาทีอัตโนมัติ

#include <avr/sleep.h>
#include <avr/wdt.h>  // Watchdog Timer Library

volatile bool wakeUp = false;

// Watchdog Interrupt Service Routine
ISR(WDT_vect) {
  wakeUp = true;  // ตั้งค่า flag เมื่อ Watchdog หมดเวลา
}

void setupWatchdog() {
  // ปิดการใช้งาน interrupts
  cli();
  
  // ตั้งค่า Watchdog
  wdt_reset();  // Reset Watchdog
  // ตั้งค่า WDTCSR (Watchdog Timer Control Register)
  // WDIE: Watchdog Interrupt Enable
  // WDP3, WDP2, WDP1, WDP0: Prescaler bits
  // ตั้งค่าให้ตื่นทุกๆ 8 วินาที
  WDTCSR |= (1 << WDCE) | (1 << WDE);  // เปลี่ยนค่า WDTCSR
  WDTCSR = (1 << WDIE) | (1 << WDP3) | (1 << WDP0);  // 8 วินาที
  
  // เปิดใช้งาน interrupts
  sei();
}

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
  
  setupWatchdog();  // ตั้งค่า Watchdog
  
  Serial.println("Arduino Power Down Mode ด้วย Watchdog");
  Serial.println("ตื่นทุกๆ 8 วินาที");
}

void loop() {
  if (wakeUp) {
    wakeUp = false;
    
    Serial.println("ตื่นจาก Power Down Mode! (8 วินาทีผ่านไป)");
    
    // กระพริบ LED
    digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
    delay(100);
    digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
    
    delay(1000);  // รอให้ Serial ส่งข้อมูลเสร็จ
  }
  
  // เข้าสู่ Power Down Mode
  set_sleep_mode(SLEEP_MODE_PWR_DOWN);
  sleep_enable();
  sleep_mode();  // เข้าสู่ Sleep Mode
  sleep_disable();  // โค้ดจะทำงานต่อเมื่อตื่นแล้ว
}

// ปิด Peripherals ที่ไม่ใช้เพื่อลดกำลังไฟ

void setup() {
  // ปิด ADC
  ADCSRA = 0;  // ปิด ADC (ประหยัด ~0.2 mA)
  
  // ปิด Serial
  Serial.end();  // ปิด Serial หากไม่ได้ใช้
  
  // ปิด Timer ที่ไม่ได้ใช้
  TIMSK0 = 0;  // ปิด Timer 0
  TIMSK1 = 0;  // ปิด Timer 1
  TIMSK2 = 0;  // ปิด Timer 2
  
  // ปิด TWI (I2C)
  power_twi_disable();
  
  // ปิด SPI
  power_spi_disable();
  
  // ปิด USART
  power_usart0_disable();
}

// ลดค่า Clock Speed เพื่อประหยัดไฟ
// ค่าเริ่มต้น: 16 MHz, ~10 mA
// ลดเหลือ: 1 MHz, ~1 mA

#include <avr/power.h>

void setup() {
  // ปิด Prescaler เพื่อลด Clock Speed
  clock_prescale_set(clock_div_16);  // 16 MHz / 16 = 1 MHz
  
  // หรือใช้วิธีนี้:
  // CLKPR = (1 << CLKPCE);  // เปิดใช้งาน Prescaler Change
  // CLKPR = (1 << CLKPS2);  // ตั้งค่าเป็น /16
  
  // หมายเหตุ: Serial จะไม่ทำงานถ้าลดค่าเกินไป
  Serial.begin(9600);  // อาจต้องใช้ค่าที่ต่ำกว่า
}

// ตัด LED บนบอร์ด (Pin 13)
// LED บน Arduino Uno กินไฟ ~3-5 mA

// วิธีที่ 1: ใช้โค้ด (ยังมีกระแสไหลผ่านตัวต้านทานเล็กน้อย)
void setup() {
  pinMode(LED_BUILTIN, INPUT);  // ตั้งเป็น Input เพื่อปิด LED
}

// วิธีที่ 2: ตัดตัวต้านทานทางกายภาพ (ถ้าจำเป็นต้องประหยัดสุดๆ)
// ใช้หั่นแหล็งตัดตัวต้านทานที่ต่อกับ LED บนบอร์ด
// หรือใช้ Arduino Pro Mini ที่ไม่มี LED บนบอร์ด