arduinoでsleep機能を使いたい

前提・実現したいこと

arduinoでセンサ値を読み取り、センサの出力がない(センサが反応しない)時間が4分を超えたら出力をリセットするシステムを作りたいです。

発生している問題・エラーメッセージ

sleep関数を使用するとloop文が回らない(program)が回らない

該当のソースコード

arduino
1#include <avr/sleep.h>
2#include <MsTimer2.h>//時間計測
3#include <avr/wdt.h>
4fastIoPin<3>PPR1;
5fastIoPin<10>LED_BLUE;
6fastIoPin<11>LED_GREEN;
7fastIoPin<12>LED_RED;
8fastIoPin<13>buza_Pin;
9unsigned int state1 = 0;
10void time_count(void);
11void delayWDT2(unsigned long t);
12ISR(WDT_vect);
13unsigned int lastState1 = LOW;
14unsigned long risingEdgeTime1 = 0;
15unsigned int stage1 = 0; //0=初期, 1=監視期間, 2=HIGH期間
16int x;
17
18void setup() {
19  MsTimer2::set(20, value_count);//オーバーフローする時間が20sで20ミリ秒ごとにtime_count関数を呼出,
20  PPR1.pinMode(INPUT);//センサ値
21  LED_BLUE.pinMode(OUTPUT);//青LED
22  LED_GREEN.pinMode(OUTPUT);//緑LED
23  LED_RED.pinMode(OUTPUT);//赤LED
24  buza_Pin.pinMode(OUTPUT);//buza
25  set_sleep_mode(SLEEP_MODE_PWR_DOWN);//sleep設定
26  wdt_enable(WDTO_8S);//秒数設定
27  Serial.begin(9600);
28  MsTimer2::start();
29}
30//sensor値取得
31void value_count(void) {
32　float t = (millis() - 30000) * 0.001; //loop開始からの経過秒
33  state1 = digitalNoiselessRead1(3, 40,  10000); //PPR1 ピンが 0.04秒間 HIGH になっていたら,その後 10秒間 HIGH が返る                                                                                                 
34  Serial.print(t, 2);
35  Serial.print("  ");
36  Serial.println(state1);
37  delayWDT2(7);                         // 引数でスリープ時間指定（詳細はdelayWDT_setup参照）//7=2s
38　
39} 
40
41void delayWDT2(unsigned long t) {       // パワーダウンモードでdelayを実行
42  Serial.flush();                       // シリアルバッファが空になるまで待つ
43  delayWDT_setup(t);                    // ウォッチドッグタイマー割り込み条件設定
44
45  // ADCを停止（消費電流 147→27μA）
46  ADCSRA &= ~(1 << ADEN);
47
48  set_sleep_mode(SLEEP_MODE_PWR_DOWN);  // パワーダウンモード指定
49  sleep_enable();
50
51  // BODを停止（消費電流 27→6.5μA）
52  MCUCR |= (1 << BODSE) | (1 << BODS);   // MCUCRのBODSとBODSEに1をセット
53  MCUCR = (MCUCR & ~(1 << BODSE)) | (1 << BODS);  // すぐに（4クロック以内）BODSSEを0, BODSを1に設定
54
55  asm("sleep");                         // 3クロック以内にスリープ sleep_mode();では間に合わなかった
56
57  sleep_disable();                      // WDTがタイムアップでここから動作再開
58  ADCSRA |= (1 << ADEN);                // ADCの電源をON（BODはハードウエアで自動再開される）
59}
60
61void delayWDT_setup(unsigned int ii) {  // ウォッチドッグタイマーをセット。
62  // 引数はWDTCSRにセットするWDP0-WDP3の値。設定値と動作時間は概略下記
63  // 0=16ms, 1=32ms, 2=64ms, 3=128ms, 4=250ms, 5=500ms
64  // 6=1sec, 7=2sec, 8=4sec, 9=8sec
65  byte bb;
66  if (ii > 9 ) {                        // 変な値を排除
67    ii = 9;
68  }
69  bb = ii & 7;                          // 下位3ビットをbbに
70  if (ii > 7) {                         // 7以上（7.8,9）なら
71    bb |= (1 << 5);                     // bbの5ビット目(WDP3)を1にする
72  }
73  bb |= ( 1 << WDCE );
74
75  MCUSR &= ~(1 << WDRF);                // MCU Status Reg. Watchdog Reset Flag ->0
76  // start timed sequence
77  WDTCSR |= (1 << WDCE) | (1 << WDE);   // ウォッチドッグ変更許可（WDCEは4サイクルで自動リセット）
78  // set new watchdog timeout value
79  WDTCSR = bb;                          // 制御レジスタを設定
80  WDTCSR |= _BV(WDIE);
81}
82
83//ISR(WDT_vect) {                         // WDTがタイムアップした時に実行される処理
84//  wdt_cycle++;                      // 必要ならコメントアウトを外す
85//}
86  
87unsigned int digitalNoiselessRead1(unsigned int pin1, long monitoringPeriod1, long highPeriod1) {
88  state1 = digitalRead<3>();
89  unsigned long now = millis();
90  if (stage1 == 0 && lastState1 == LOW && state1 == HIGH) { //立ち上がり検出
91    risingEdgeTime1 = now;
92    stage1 = 1; //監視期間開始
93  }
94  lastState1 = state1;
95  if (stage1 == 1) { //監視期間中
96    if (state1 == LOW) { //ノイズだった
97      stage1 = 0;
98    } else if (now - risingEdgeTime1 >= monitoringPeriod1) {
99      stage1 = 2; //HIGH 期間へ移行
100    } else {
101      state1 = LOW; //監視期間中は LOW
102    }
103  } else if (stage1 == 2) { //HIGH期間中
104    if (now - risingEdgeTime1 <= monitoringPeriod1 + highPeriod1) {
105      state1 = HIGH;  //HIGH期間中は HIGH
106    } else {
107      stage1 = 0; //HIGH期間終了
108    }
109  }
110  return state1;
111}
112void loop() {    //LED,システム
113  switch (x) {
114    case 0:
115      //buza_Pin.digitalWrite(LOW);
116      LED_RED.digitalWrite(LOW);
117      LED_GREEN.digitalWrite(HIGH);
118      LED_BLUE.digitalWrite(LOW);   //青
119      break;
120    case 1:
121      //buza_Pin.digitalWrite(LOW);
122      LED_RED.digitalWrite(HIGH);
123      LED_GREEN.digitalWrite(LOW);
124      LED_BLUE.digitalWrite(HIGH);   //黄
125      break;
126    case 2:
127      //buza_Pin.digitalWrite(HIGH);
128      LED_RED.digitalWrite(HIGH);
129      LED_GREEN.digitalWrite(HIGH);
130      LED_BLUE.digitalWrite(HIGH);   //赤
131      delay(100);
132      //buza_Pin.digitalWrite(HIGH);
133      LED_RED.digitalWrite(LOW);
134      LED_GREEN.digitalWrite(HIGH);
135      LED_BLUE.digitalWrite(HIGH);   //赤
136      delay(100);
137      break;
138    case 3:
139      //buza_Pin.digitalWrite(HIGH);
140      LED_RED.digitalWrite(HIGH);
141      LED_GREEN.digitalWrite(LOW);
142      LED_BLUE.digitalWrite(LOW);   //白
143      break;
144  }
145  if (state1 == LOW) {        //青       00000
146    x = 0;
147  }
148else if (state1 == HIGH) {//5m~10m黄色11000
149    x = 1;
150  }
151…//その他30通り記載
152}

試したこと

実際はセンサを5つ使用しています。loop文、新しい関数内などにdelayWDT2関数を入れてみましたが正常に動作しません。関数をコメントアウトするとシステムは正常に動きますがリセット機能がないので5分ほどでシステムが停止します。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

モバイルバッテリーを使用すると約5分ほどでシステムが停止します。恐らく、モバイルバッテリーの過電流防止回路が発生しているのだと思います。そこで、5分以内に定期的にシステムのリセットをすることができればシステムを長時間使用することができると思い、いろいろ試しましたができませんでした。もしわかる方がいらっしゃいましたらご教示いただけないでしょうか。よろしくお願い致します。

ozwk

2021/12/17 08:18 編集

ただ単にLチカするだけのArduinoをモバイルバッテリーで動かしても停止しますか?

777333555

2021/12/17 08:22

そのようです。そのため、バッテリーが安定して出力をするようにするためにウォッチドッグタイマなどを使用してみましたが、その場合そもそもバッテリーにつながなくてもプログラムが停止してしまいます。

行動規範の内容に同意します

回答2件

ベストアンサー

モバイルバッテリーは負荷が軽すぎると自動停止するので多分そのせいでしょう

適当な抵抗などで無駄に電力を使うようにするなどしてください

投稿2021/12/17 08:28

ozwk

総合スコア13521

777333555

2021/12/17 08:38

ご回答ありがとうございます。できればもう少し詳しくお教えいただけると幸いです。現段階では、usbケーブルでモバイルバッテリーとarduinoを直接つないでいる状況です。バッテリーにはusb端子しかありません。どのように対処すればよろしいでしょうか。

ozwk

2021/12/17 08:51

arduinoの5v-gnd間に適当な抵抗入れるだけですモバイルバッテリーダミー負荷などで検索してください

777333555

2021/12/17 10:03

ありがとうございます。センサ、LED、ブザーなど使用機器が多いのでオートパワーオフキャンセラーを使用することにしました。購入したので届き次第実践してみます。

thkana

2021/12/17 22:53

自動オフしないモバイルバッテリー https://cheero.net/canvas-iot/ また、Ankerのモバイルバッテリーは「低電流モード」と称して同様の機能をつけているらしい、という話もあります。ワイヤレスイヤホン等の充電での低負荷対応だとか。こちらは数時間でモード解除されてオフになる、とかいうウワサも聞いたのですが未確認。

777333555

2021/12/18 06:24

ありがとうございます．参考に致します．

777333555

2021/12/23 08:50

パワーオフキャンセラー、モバイルバッテリーを自身で充電しながらなどの方法でできました。ただ、これらの方法でも使用できないものもあるようです。いろいろ試していきたいと思います。

行動規範の内容に同意します