今から始める電子工作 Step2 ① I/Oポートの状態と消費電流

●環境

●電源を入れた時、I/Oポートの状態はLowかHighのどちらでしょうか

　新規スケッチで、何も変更せず、コンパイルしアップロードしました。したがって、意味のあるプログラムは何も動いていないはずです。

　メッセージでは、

最大262144バイトのフラッシュメモリのうち、スケッチが52200バイト（19%）を使っています。
最大32768バイトのRAMのうち、グローバル変数が6744バイト（20%）を使っていて、ローカル変数で26024バイト使うことができます。

と表示されたので、何らかのコードは書き込まれてはいるようです。

　この状態で、I/Oポートの電圧をテスタで測っていきます。全部Lowでした。

●マイコン・ボードの消費電流

　12ピンとGNDピン間に、下記の赤色LEDをつなぎ、D12の電圧と、R1の両端の電圧を測ります。

　次のスケッチをコンパイルして動かします。

void setup() {
  pinMode(12, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(12,HIGH);
  delay(1000);
}

　テスタで測ると、D12-GNDの電圧は4.03Vでした。

　R1両端の電圧は2.175Vでしたので、流れる電流は、

　　2.175 / 270 = 8[mA]

です。Arduino UNO R4 WiFiのスペックから、GPIOの扱える最大の電流は8mAと書かれているので、最大電流値になっています。

　PCとArduinoをつないでいるUSBケーブルを抜き、次のように、実験用電源を使って5V端子に4.75Vを配給します。

　スケッチは変更して、10秒おきにON/OFFし、電流を測定します。

void setup() {
  pinMode(12, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(12,HIGH);
  delay(10000);
  digitalWrite(12,LOW);
  delay(10000);
}

　5V端子の電圧は4.74V、LEDがON時の電流は101.3mA、OFF時は94.2mAでした。差は7.1mAです。

D12の電圧は3.875V、R1の両端の電圧は1.933Vなので、流れる電流は7.2mAです。

　これらの実験から、このマイコン・ボードは何もしないときの消費電力は、

　　4.74 * 94.2 = 446.5[mW]

だと思われます。

　googleに聞くと、

Arduino UNO R3の消費電力は、単体で動かすだけでも約50mAです。

5*50=250mWでした。