🛠 Low-power : power-down, watchdog et budget batterie

Objectifs

La vocation de la Pro Mini : l'installation semi-permanente sur pile (« intended for semi-permanent installation in objects or exhibitions »). On met l'ATmega328P en mode power-down (le plus profond de ses 5 modes d'économie d'énergie), on le réveille toutes les ~8 s par le watchdog indépendant, et on réveille aussi sur appui bouton via l'interruption externe INT0 (broche 2). On aborde le budget batterie : pas de puce USB sur la carte, donc pas de pont FTDI à nourrir — c'est tout l'intérêt du format face au Nano pour le même ATmega328P.

Matériel

• 1 × Arduino Pro Mini (le modèle 3,3 V/8 MHz se prête le mieux aux LiPo ; le régulateur accepte jusqu'à 12 V sur RAW)
• 1 × batterie LiPo 3,7 V sur RAW, ou 3,3 V régulé externe sur VCC
• 1 × micro-ampèremètre en série pour mesurer le gain réel
• 1 × bouton entre broche 2 (INT0) et la masse, pull-up interne
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Code complet

// Sommeil power-down + réveil watchdog ~8 s + bouton INT0 (broche 2)
#include <avr/sleep.h>
#include <avr/wdt.h>
#include <avr/interrupt.h>

ISR(WDT_vect) { /* réveil : retour naturel en loop */ }
ISR(INT0_vect) { /* réveil sur bouton, même chemin */ }

void setup {
  pinMode(13, OUTPUT);
  pinMode(2, INPUT_PULLUP);              // INT0 : réveil sur appui
  MCUSR &= ~(1 << WDRF);
  wdt_reset;
  WDTCSR |= (1 << WDCE) | (1 << WDE);    // acces config watchdog
  WDTCSR = (1 << WDIE) | (1 << WDP2) | (1 << WDP1);  // IT, ~8 s
  EICRA = (1 << ISC01);                  // INT0 sur front descendant
  EIMSK = (1 << INT0);
  set_sleep_mode(SLEEP_MODE_PWR_DOWN);   // ADC et BOD coupes dans ce mode
  sei;
}

void loop {
  digitalWrite(13, HIGH);                // pouls de mesure
  delay(50);
  digitalWrite(13, LOW);
  // ... ici : lecture capteur, mesure, envoi radio ...
  wdt_reset;
  WDTCSR |= (1 << WDCE) | (1 << WDE);
  WDTCSR = (1 << WDIE) | (1 << WDP2) | (1 << WDP1);  // rearme
  sleep_enable;
  sleep_cpu;                           // power-down jusqu'à WDT ou INT0
  sleep_disable;
}

Vérification attendue

Le micro-ampèremètre montre des pics courts (l'impulsion LED de 50 ms) séparés de plateaux très bas : le MCU seul tombe de plusieurs milliampères actifs à quelques microampères en power-down. La LED clignote toutes les ~8 s, preuve que le watchdog réveille bien le sommeil ; un appui sur le bouton réveille immédiatement le cycle. Retirer le code de sommeil fait immédiatement remonter le plateau de consommation.

Erreurs fréquentes

• Oublier de réarmer le watchdog à chaque cycle : au deuxième délai, l'expiration passe en mode reset et la carte redémarre en boucle.
• Compter sur la carte complète pour du microampère : le régulateur linéaire embarqué et la LED d'alim consomment en permanence — le vrai gain se mesure en retirant la LED (ou sur un 328P nu au même brochage).
• Laisser Serial.begin actif : l'UART et ses buffers coûtent cher ; couper les périphériques inutilisés (power_adc_disable etc.) avant de dormir.
• Brown-out en fin de batterie : un seuil BOD mal calibré (ou des clones mal-fusibles) fait redémarrer la carte en boucle dès que la tension sous charge passe sous le seuil ; mesurer le plateau réel sous pic radio.
• Choisir un délai watchdog trop court : chaque réveil coûte de l'énergie ; regrouper les mesures et les envois pour maximiser le temps endormi.
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