Как выбрать аккумулятор для питания проекта Arduino Nano?

Мне было интересно, не захочет ли кто-нибудь научить меня, как логически выбирать/рассчитывать, какую батарею я должен/могу использовать для питания моего проекта Arduino nano (чтобы мне не пришлось хранить ее подключен к моему компьютеру, чтобы использовать его)? Я заинтересован в обучении, а не просто в том, чтобы получить ответ, потому что моя цель — понять это самостоятельно для моего следующего проекта. (Кроме того, я добился этого сам из-за большого количества проб и ошибок в дополнение к тому, что я прочитал как можно больше, но я не хочу покупать набор батарей для проб и процесса обучения.) Большое спасибо. .

Если вы хотите преподавать, я включил все подробности о моем проекте в приведенный ниже код, или, по крайней мере, я так думаю.

Прежде чем я перейду к своему коду, одна проблема (я думаю) заключается в том, что двухразрядный семисегментный светодиодный дисплей, который я купил для своего проекта, не имеет спецификации. Однако, даже если бы это было так, я не уверен, что понял бы, как им пользоваться. Я посмотрел на другие подобные светодиодные дисплеи, и если я понимаю, на что смотрю, они, кажется, используют от 2-3 В до 20-30 мА.

Я подумал, что, поскольку я видел 2-3 В на похожих светодиодных дисплеях, я смогу использовать 3-вольтовую батарею для питания моего проекта. Однако, когда я попробовал следующие две батареи для питания моего проекта, они не работали:

1. Литиевая батарея CR2032 3 В (для LilyPad). Этой мощности было достаточно, чтобы приглушить индикатор питания нано, но недостаточно, чтобы включить свет в моем проекте.

2. Батарея E-Textiles 3,7 В – 110 мА·ч (разрядка 2 C) — этого также было достаточно, чтобы тускло включить индикатор питания нано, но этого недостаточно, чтобы включить свет в моем проекте.

Поскольку они не работали, и это все, что у меня осталось, я попробовал 9-вольтовую батарею:

3. Аккумулятор 9 В — отлично питает проект, но я надеялся рассчитать фактическое напряжение и/или ток, потому что надеялся использовать один из крошечных ионно-литиевых аккумуляторов с SparkFun.com (или где-либо еще) для питания моего проект, если это возможно.

Вот мой код (извините, что код немного длинный. Я не мог понять, как работает библиотека SevSeg, поэтому я просто написал свой собственный код):

/************************************************************************************************************************
Rebecca Wilson
12/17/18

Эта программа предназначена для использования arduino nano для запуска 2-разрядного 7-сегментного светодиодного дисплея. Я сделал это как счетчик жизней для
MTG, поэтому для начала отображается «20», и есть две кнопки, которые можно использовать для изменения общего количества жизней на +/- 1.

Вот куски, которые я использовал:

1x контроллер Nano 3.0, совместимый с USB-драйвером arduino nano CH340 (taydaelectronics.com; артикул A-2864)
*Вы должны выбрать «ATmega328P (Old Bootloader)» для процессора (иначе он не сможет загрузить файл в nano).
* Это также работает с arduino UNO, но я предпочитаю изменить отрицательный контакт кнопки на 13 для arduino Uno (я не
думаю, что контакт 13 работает на моем nano, потому что он подключен к тренировочному светодиоду, который прикреплен к плате).

1x светодиодный дисплей 7-сегментный 2-разрядный 0,28-дюймовый общий анод HI RED (taydaelectronics.com; SKU A-1701)

2x Tact переключатель 6x6мм 5мм сквозное SPST-NO (taydaelectronics.com; артикул A-5127)

2x 330 Ом, 1/4 Вт, 5% углеродно-пленочный резистор (taydaelectronics.com; артикул A-2067)

макетная плата и перемычки

Вот что я понимаю о светодиодном дисплее:
LOW означает, что сегмент включен
HIGH означает, что цифра включена, и когда эта цифра включена, все сегменты устанавливаются на LOW (включены).
*****************************************************************************************************************************/

//объявить константы
int tensDigit = 10; // Резистор 330 Ом между цифровым и нано-выводом
int onesDigit = 11; // Резистор 330 Ом между цифровым и нано-выводом

int pinA = 2;
int pinB = 3;
int pinC = 4;
int pinD = 5;
int pinE = 6;
int pinF = 7;
int pinG = 8;
int pinDP = 9;

int positiveButtonPin = 12; //а другая сторона кнопки подключена к контакту GND рядом с D2
int negativeButtonPin = A0; //а другая сторона кнопки подключена к контакту GND рядом с D2

//объявить переменные
unsigned long lastPositiveDebounceTime = 0;
unsigned long lastNegativeDebounceTime = 0;
unsigned long debounceDelay = 100;
unsigned long previousMillis = 0;

int currentPositiveButtonState = HIGH;
int currentNegativeButtonState = HIGH;
int lastPositiveButtonState = LOW;
int lastNegativeButtonState = LOW;
int trueLastPositiveButtonState = LOW;
int trueLastNegativeButtonState = LOW;
int buttonPushCounter = 0;
int startingValue = 20;
int currentValue = startingValue;


//объявляем функции
void delayTime(unsigned long milliseconds);
void setDigit(int place, int number);
void setNumber(int number);

void setup() { 

  pinMode(tensDigit, OUTPUT);
  pinMode(onesDigit, OUTPUT);
  pinMode(pinA, OUTPUT);
  pinMode(pinB, OUTPUT);
  pinMode(pinC, OUTPUT);
  pinMode(pinD, OUTPUT);
  pinMode(pinE, OUTPUT);
  pinMode(pinF, OUTPUT);
  pinMode(pinG, OUTPUT);
  pinMode(pinDP, OUTPUT);

  pinMode(positiveButtonPin, INPUT_PULLUP);
  pinMode(negativeButtonPin, INPUT_PULLUP);

  Serial.begin(9600);
}

void loop() {

  setNumber(currentValue);

  //читаем текущее состояние кнопки
  currentPositiveButtonState = digitalRead(positiveButtonPin);
  currentNegativeButtonState = digitalRead(negativeButtonPin);

  //если положительное состояние кнопки изменилось, то записываем новое текущее время
  if (currentPositiveButtonState != lastPositiveButtonState)
  {
    lastPositiveDebounceTime = millis();  
  }

  //если состояние кнопки не изменилось за время debounceDelay, то считаем это истинным изменением состояния и...
  if ((millis() - lastPositiveDebounceTime) > debounceDelay) 
  {
    //если последнее истинное состояние кнопки изменилось, то...
    if (currentPositiveButtonState != trueLastPositiveButtonState)
    {
      trueLastPositiveButtonState = currentPositiveButtonState;

      //если кнопка была нажата, то увеличиваем счетчик нажатий кнопки
      if (currentPositiveButtonState == LOW)
      {
        currentValue++;
        setNumber(currentValue);
        Serial.println(currentValue);
      }
    }
  }

  // изменяем последнее чтение кнопки на текущее чтение кнопки
  lastPositiveButtonState = currentPositiveButtonState;

  //если отрицательное состояние кнопки изменилось, записываем новое текущее время
  if (currentNegativeButtonState != lastNegativeButtonState)
  {
    lastNegativeDebounceTime = millis();  
  }

  //если состояние кнопки не изменилось за время debounceDelay, то считаем это истинным изменением состояния и...
  if ((millis() - lastNegativeDebounceTime) > debounceDelay) 
  {
    //если последнее истинное состояние кнопки изменилось, то...
    if (currentNegativeButtonState != trueLastNegativeButtonState)
    {
      trueLastNegativeButtonState = currentNegativeButtonState;

      //если кнопка была нажата, то увеличиваем счетчик нажатий кнопки
      if (currentNegativeButtonState == LOW)
      {
        currentValue--;
        setNumber(currentValue);
      }
    }
  }

  // изменяем последнее чтение кнопки на текущее чтение кнопки
  lastNegativeButtonState = currentNegativeButtonState;



}

void setNumber(int number) {

  int onesPlace = number % 10;
  setDigit(1, onesPlace); 
  delay(5);
  int tensPlace = number / 10;
  setDigit(10, tensPlace); 
  delay(5);
}


//место равно 1 при установке разряда единиц и 10 при установке разряда десятков
void setDigit(int place, int number) {
  switch(place)
  {
    case 1: 
      digitalWrite(onesDigit, HIGH);
      digitalWrite(tensDigit, LOW);
      break;
    case 10:
      digitalWrite(onesDigit, LOW);
      digitalWrite(tensDigit, HIGH);
      break;
  }

  switch(number)
  {
    case 0:
      digitalWrite(pinA, LOW);
      digitalWrite(pinB, LOW);
      digitalWrite(pinC, LOW);
      digitalWrite(pinD, LOW);
      digitalWrite(pinE, LOW);
      digitalWrite(pinF, LOW);
      digitalWrite(pinG, HIGH);
      digitalWrite(pinDP, HIGH);
      break;
    case 1:
      digitalWrite(pinA, HIGH);
      digitalWrite(pinB, LOW);
      digitalWrite(pinC, LOW);
      digitalWrite(pinD, HIGH);
      digitalWrite(pinE, HIGH);
      digitalWrite(pinF, HIGH);
      digitalWrite(pinG, HIGH);
      digitalWrite(pinDP, HIGH);
      break;
    case 2:
      digitalWrite(pinA, LOW);
      digitalWrite(pinB, LOW);
      digitalWrite(pinC, HIGH);
      digitalWrite(pinD, LOW);
      digitalWrite(pinE, LOW);
      digitalWrite(pinF, HIGH);
      digitalWrite(pinG, LOW);
      digitalWrite(pinDP, HIGH);
      break;
    case 3:
      digitalWrite(pinA, LOW);
      digitalWrite(pinB, LOW);
      digitalWrite(pinC, LOW);
      digitalWrite(pinD, LOW);
      digitalWrite(pinE, HIGH);
      digitalWrite(pinF, HIGH);
      digitalWrite(pinG, LOW);
      digitalWrite(pinDP, HIGH);
      break;
    case 4:
      digitalWrite(pinA, HIGH);
      digitalWrite(pinB, LOW);
      digitalWrite(pinC, LOW);
      digitalWrite(pinD, HIGH);
      digitalWrite(pinE, HIGH);
      digitalWrite(pinF, LOW);
      digitalWrite(pinG, LOW);
      digitalWrite(pinDP, HIGH);
      break;
    case 5:
      digitalWrite(pinA, LOW);
      digitalWrite(pinB, HIGH);
      digitalWrite(pinC, LOW);
      digitalWrite(pinD, LOW);
      digitalWrite(pinE, HIGH);
      digitalWrite(pinF, LOW);
      digitalWrite(pinG, LOW);
      digitalWrite(pinDP, HIGH);
      break;
    case 6:
      digitalWrite(pinA, LOW);
      digitalWrite(pinB, HIGH);
      digitalWrite(pinC, LOW);
      digitalWrite(pinD, LOW);
      digitalWrite(pinE, LOW);
      digitalWrite(pinF, LOW);
      digitalWrite(pinG, LOW);
      digitalWrite(pinDP, HIGH);
      break;
    case 7:
      digitalWrite(pinA, LOW);
      digitalWrite(pinB, LOW);
      digitalWrite(pinC, LOW);
      digitalWrite(pinD, HIGH);
      digitalWrite(pinE, HIGH);
      digitalWrite(pinF, HIGH);
      digitalWrite(pinG, HIGH);
      digitalWrite(pinDP, HIGH);
      break;
    case 8:
      digitalWrite(pinA, LOW);
      digitalWrite(pinB, LOW);
      digitalWrite(pinC, LOW);
      digitalWrite(pinD, LOW);
      digitalWrite(pinE, LOW);
      digitalWrite(pinF, LOW);
      digitalWrite(pinG, LOW);
      digitalWrite(pinDP, HIGH);
      break;
    case 9:
      digitalWrite(pinA, LOW);
      digitalWrite(pinB, LOW);
      digitalWrite(pinC, LOW);
      digitalWrite(pinD, HIGH);
      digitalWrite(pinE, HIGH);
      digitalWrite(pinF, LOW);
      digitalWrite(pinG, LOW);
      digitalWrite(pinDP, HIGH);
      break;
  }
}