Det handler ikke bare om opret et Arduino-projekt Og det er ikke alt; flere faktorer, der kan påvirke dens udvikling, skal også tages i betragtning, så hvordan bestyrelsen fungererDerfor, i øjeblikket opret et projekt med Arduino eller andre mikrokontroller Det er vigtigt at vide hvordan vil den blive fodret Og hvis der bruges batterier, hvilken autonomi skal de så have?
Dette vil være fundamentalt for dens levetidDet skal også tages i betragtning, at på tidspunktet for strøm til mikrocontrolleren De fodrer også aktuatorer og sensorerHvis der ikke tages højde for de elektriske begrænsninger for hver af dem, fungerer projektet muligvis ikke korrekt.
I øjeblikket er der forskellige måder at kunne fodre en arduino bord, en af de mest almindelige er en via USB, så den forbliver direkte tilsluttet computeren. Der er dog andre måder at gøre det på, og derfor vil vi vise dig hvordan. Sådan strømforsyner du en Arduino sikkert uden at beskadige dit printkortFor at gøre dette skal du nøje følge alt, hvad vi lærer dig nedenfor.
Hvad skal vi huske på, når vi forsyner mine Arduino-boards med strøm?
Nu Arduino-boards er meget alsidige og understøtter forskellige måder at blive strømforsynet på. Men før udførelse fodringsprocessen Det er vigtigt at tage flere aspekter i betragtning, da dette vil forhindre det i at ske der opstår en fejl eller funktionsfejl at det kan forårsage skaden på pladen.
Derfor viser vi dig her de forskellige aspekter, du skal overveje, når du forsyner dette board med følgende behandle:
Adaptertypen
I dette tilfælde skal man være meget forsigtig med typen af adapter at den bruges, da en af de mest almindelige fejl brugerne begår er at tage enhver form for strøm og antage, at alle strømkilder er de samme og kan bruges med Arduino-kort.
Den mest anbefalede type adapter bør have en strømkilde på 12 volt 1 ampere med jævnstrømsudgangDe fleste problemer i disse tilfælde opstår, fordi de fleste ældre adaptere har en AC-strømudgang, og disse er ikke egnede til brug med Arduino.
På dette billede kan du se, at adapteren til venstre bruger en strømforsyning med 12 VDC udgang, mens adapteren til højre har en 12 VAC udgangsstrømforsyning.
Spændingen på pladerne
At kunne tage højde for pladespændingen er fundamentalt for disse processer, især fordi det i nogle tilfælde er nødvendigt at øge driftsspænding eller samlet batterikapacitetDerfor er det vigtigt at kunne vide i detaljer, hvordan serie- og parallelkoblede batteriopsætninger fungerer.
Om nødvendigt øge batterikapacitetenDet er muligt at bruge parallelle batteriopstillinger, hvilket betyder, at det er nødvendigt at Forbind de positive poler på alle batterierne sammen., ligesom vist på det følgende billede.
Hvis der nu er behov for en højere spænding, kan batterier forbundet i serie bruges til f.eks. at opnå spændingen for fodring af en UNO Arduino I alt 5 genopladelige 1.2 volt batterier.
Nuværende regulatorbegrænsninger
Dette er et andet af de mest almindelige problemer, man kan støde på, når man vil strømforsyning til et Arduino-kort, og dette skyldes, når det gøres gennem Eksternt strømstik hvor regulatoren, der er integreret i printkortet, kan overophede.
For at forstå hovedårsagen til alt dette, er det nødvendigt at vide, hvordan det fungerer NCP1117ST50T3G spændingsregulator, som præsenteres i SOT-223-pakke på Arduino-kortDerfor er dette integrerede kredsløb en lineær spændingsregulator, hvilket betyder, at det er en regulator, der varierer sin interne elektriske modstand for at opretholde en spænding.konstant udgangsspænding.
Fordi den opfører sig som en elektrisk modstand, vil den have en tendens til at varme op i forhold til strøm- og spændingsforskellen. spænding mellem udgang og indgangSåledes, hvis forskellen mellem indgangs- og udgangsspændingen stiger, vil den effekt, der tabes i Regulatoren vil stige. For bedre at forstå dette er der udviklet nogle grundlæggende beregninger, som er nødvendige at kende.
Dette er den maksimalt anbefalede strøm for forskellige indgangsspændinger, forudsat et tab på 2 watt i regulatoren:
- 7-volt strømforsyning: I = 2 / (7-5) = 2/2 = 1A
- 9-volt strømforsyning: I = 2 / (9-5) = 2/4 = 500mA
- 12-volt strømforsyning: I = / (12-5) = 2/7 = 258mA
Som du kan se, jo højere indgangsspændingen er, desto lavere er den strøm, der kan opnås ved regulatoren uden at den overophederFor at kunne arbejde på det mest optimale punkt er det nødvendigt at have en 7-volt AC/DC-adapter.
Brug jævnstrøm
Når du vil strømforsyning til et Arduino-kort Det er yderst vigtigt, at den strøm, der bruges til dette, er en jævnstrømDette er normalt ikke et problem nu om dage, fordi moderne skrifttyper typisk bruger denne type strøm. Problemet opstår dog, når de bruges gamle kilder, da nogle af dem har en vekselstrømsudgang.
Bemærk venligst vekselstrømme De er ikke egnede til brug med Arduinoda deres brug kan forårsage en uoprettelig skade i dit arduino bordDerfor skal du være meget forsigtig med det.
Hvad er de primære strømindgange til en Arduino?
Under hensyntagen til de vigtigste aspekter, der skal overvejes, inden udførelse Strømforsyning til en Arduino og de risici, dette kan medføreDet næste skridt vil være at lære dig Hvad er de primære strømindgange på disse boards?
Heldigvis findes der i dag forskellige metoder til at gøre det, som vi vil vise dig nedenfor:
USB
Strømforsyning til Arduino gennem en USB-kabel Det er den mest anvendte metode, der er tilgængelig; det er måske den enkleste måde at udføre denne proces på. Den accepterer kun en strømindgang på 5 volt. disse 5 volt fås fra computerens USB-port eller enhver anden USB-kompatibel enhed, såsom en lydsystem med USB-port eller et tv.
Du skal huske på, at de kabler, der bruges til disse, er de samme Mobiltelefonadaptere med USB-udgang eller ved nødopladere også tilgængelig for mobiltelefoner. usb-porte De har generelt en PPTC-sikring det begrænser strøm som Arduinoen og alle dens komponenter kan kræve fra port USBDerfor er den maksimale strøm i dette tilfælde begrænset.
Denne type af Arduino strømforsyning Det anbefales at bruge det, når det er nødvendigt små belastninger og ingen spændinger større end 5 voltHvis dette er tilfældet, er der ingen grund til bekymring. polaritet / spænding, da det er standard i alle USB-enheder.
Strømstikket
I tilfælde af Arduino-kortet er Den er designet til at modtage strøm gennem Standard Jack som findes i mange elektroniske enheder, primært brugt i en strømadapter (AC/DC) eller som det også er populært kendt i mange lande "En eliminator." Da det er en jævnstrømsindgang, har strømadapterens tilslutning en polaritet, der skal respekteres.
I dette tilfælde positiv pol Den skal gå mod midten af stikket, og den mest passende spænding at bruge på disse indgange er 7 til 12 volt jævnstrøm. til spændingerne mindre end 5 til 7 volt Denne indtastning kan forårsage Arduino intern regulator kan ikke arbejde konstant. For den Spændinger højere end 12 kan forårsage overophedning hurtigt på regulatoren, selvom det tilsluttede tilbehør ikke er så stort.
Endelig skal det nævnes, at dette indlæg har en diode til beskyttelse mod omvendt polaritetHvis denne polaritet derfor ikke respekteres, vil der ikke ske nogen skade, men Arduino-kortet virker simpelthen ikke.
Pin-stelnummer
Dette er en anden måde at udføre det på strømforsyningen til Arduino-kort, i dette tilfælde Stelnummer placeret i strømstikgruppe og jorden tjener et dobbelt formål.
Som vi viser dig nedenfor:
- Den første er, at den muliggør anvendelse af en ekstern strømforsyning til området fra 12 til 6 voltDette anvendes direkte på inputtet af Arduino-kortregulatorDet skal dog nævnes, at der i dette tilfælde ikke er nogen... ingen beskyttelse mod omvendt polaritet eller overstrøm. Når spændingen påføres direkte til VIN-pinden, a bør ikke anvendes samtidig spænding ved stikket.
- Det fungerer også som en spændingsudgang når boardet får strøm fra strømstikI dette tilfælde er den tilstedeværende spænding i stelnummer Det vil være den, der påføres stikket, minus spændingsfaldet over dioden til beskyttelse mod omvendt polaritet, som har en værdi omkring 0.7 volt. Husk at tilslutning af belastninger større end 1000 mA på denne pin, da vi kan beskadige beskyttelsesdioden.
I begge disse to tilfælde vil strømforsyningens negative pol være forbundet til en af stifterne mærket som GNDHvor forbindelsen af en Holderen til 6 AA-batterier vil se ud som på billedet nedenfor.
Endelig kan det siges, at det bør bruges VIN-pinden til at drive Arduinoen med uregulerede jævnstrømskilder eller med et sæt af AA- eller AAA-batterier 4 til 6 cellerHvis strømforsyningen er batteridrevet, anbefales det at den går gennem dette stik, når Batterierne leverer en spænding på 6 volt, da der ikke er nogen beskyttelsesdiode her, der kan forårsage yderligere spændingsfald.
Ben 5V
Endelig kan du finde strømforsyningen via 5V-pinden, som ligesom VIN har to anvendelser, som vi viser dig nedenfor:
- Den første af disse er, at denne pin fungerer som en 5-volt udgang til andre kredsløb. Dermed, 5-volts pinden Den forbindes direkte til regulatorens udgang på printkortet. Når Arduinoen er drevet af USB-kablet eller strømstikket, udgangen af 5 volt fra regulatoren eller USB vil være til stede ved denne pin.
- Den anden funktion af dette er, at det tillader brugen af 5 volt-ben for det strømforsyner Arduino direkte med en stabiliseret strømkilde og reguleret til 5 volt når der ikke er nogen cstand USB, der er tilsluttet, eller om nødvendigt en strømadapter, der er tilsluttet strømstikket.
Endelig, i øjeblikket hvor strøm til Arduino-kortet gennem 5V-pinden der vil ikke være nogen ingen beskyttelse mod polaritetsskiftUanset om det er overspænding eller et andet kredsløb, er alle printpladens beskyttelsesmekanismer placeret før dette punkt i kredsløbet. Denne strømforsyningsmetode bør kun bruges, når man planlægger at have en udgangskilde faste 5 volt og en permanent forbindelse med Arduinoen for at undgå fejl.
Lær trin for trin, hvordan du sikkert strømforsyner et Arduino-board
Det er vigtigt at huske, at på tidspunktet for strømforsyning til et Arduino-kort Det er vigtigt at bruge strømforsyninger der giver en jævnstrøm til pladenDette vil gøre det muligt at udføre processen uden risiko, i tilfælde af at en kilde med vekselstrøm, så den vil beskadige Arduinoen.
Disse procedurer kan udføres ved hjælp af følgende metoder:
Med en ureguleret strømforsyning
Denne type af ureguleret kost Den vil altid have en transformer, der konverterer 230 V fra elnettet til en meget lavere værdi, også med en bro af dioder som ensretter og til sidst med en elektrolytisk kondensator til filtrering. Disse typer strømforsyninger er dem, der tilbyder mindre pålidelighedDet betyder, at det samme Det anbefales ikke stærkt at bruge detTil dette formål tilbyder vi dig andre muligheder, der kan være langt mere fordelagtige.
Med reguleret lineær strømforsyning
Denne type skrifttype er kendt for at have en Spændingsregulator og kondensatorer med filter- og retursikringsfunktioner. Hvad angår spændingen, er den meget stabil, hvor den kun præsenteres maksimale variationer på 0,1 V på den nominelle værdi, uanset den nuværende.
Denne type strømforsyning præsenterer dog også et problem; i dette tilfælde er det dens ydeevne, som er ret lav, med en ydeevne mellem... 40% og 60%, Donde regulatoren bruger en stor del af strømmenDet kan således siges, at der kræves en indgangsspænding lig med . elnettet de 230 V.
Med en switch-mode strømforsyning
Det er kendetegnet ved at anvende en højfrekvent operativsystem og er til gengæld i stand til at regulere udgangsspændingen både ved en lavere indgangsværdi og ved en højere indgangsværdiHvad angår designet af disse systemer, er det meget mere komplekst end lineære systemer, som tilbyder en høj effektivitet som en 80-90% og stabilisering Kvaliteten af dem er fremragende.
Men når man tager regulerede lineære modeller i betragtning, genererer de en hel del højfrekvent støjDe kan for det meste arbejde med en stor mængden af indgangsspændinger der går fra (100-240 V AC).
Batteridrevet
Til sidst kan du også strøm til Arduino-kortet igennem batterier og akkumulatorer, Dette vil give dig mulighed for at give det en portabilitet til dit projektI øjeblikket forskellige typer af batterier og akkumulatorer at de tillader dig strøm til din tallerkenDerfor vil vi vise dig hver af dem, så du altid kan huske dem.
For at gøre dette skal du følge listen, som vi viser dig nedenfor:
9 volt batterier
Disse typer batterier bruges hovedsageligt i tilfælde, hvor du ønsker at montere en ret grundlæggende kredsløb eller bare for at rode lidt med hvad det er Arduino-miljøetDerfor, hvis det er det, du leder efter, er dette din bedste mulighed, da det er meget nemt at bruge. at bruge og at finde, Så du kan få den i enhver butik. Men ligesom alt andet har den også en ulempe; i dette tilfælde har den en lav kapacitet, der ligger mellem 500-600 mAh.
På den anden side har den en spidsstrøm som kun er egnet til meget simple opsætningerDerfor vil det ikke fungere for noget, der allerede er i gang. En af dens største fordele er dens relativt lave pris, men de kan ikke genoplades siden Dens levetid er reduceret til éngangsbrug, Dette kan gøre dem meget uholdbare over tid. Den ideelle løsning her er, at tilslut Vin-indgangen gennem USB-kabel eller gennem indgangen Jack igennem en adapter.
1.5V AA-batterier
Dette er en anden mulighed, der er tilgængelig, når brugerne ønsker at arbejde på deres projekter med batterier; i dette tilfælde er det bedst at bruge fire eller fem AA-batterier i serie, Dette vil give dig mulighed for at få en i alt 6 – 7.5 V, I dette tilfælde lægges spændingen for hvert af batterierne sammen for at opnå en fuld spændingDerfor, hvis du arbejder på et projekt, der ikke er særlig krævende, vil dette være en rigtig god mulighed for dig. Disse batterier har en omtrentlig kapacitet på 800-2500 mAhSelvom, for at være ærlig.
Alt dette afhænger hovedsageligt af batteritypen, men dens maksimale intensitet kan nå 1 A. Ligesom det sker med 9V-batteriet, dens markedspris er også ret lavtDisse er dog heller ikke genopladelige, så deres levetid over tid er ikke særlig holdbar. De fleste butikker tilbyder batteriholdere; de mest almindelige i disse tilfælde er... dem med 4 batterier og ikke dem med 5 batterier ogfordi dette gør monteringen af projektet meget enklere.
Det er altid bedst at bruge en spænding højere end 7 volt ved Arduino-indgangen, Men hvis du ikke kan finde en Holder til 5-cellet batteri Så vil dette ikke være et problem, da med De indledende 6 volt, som batteriholderen til 4 batterier tilbyder, vil ikke være et problem. Endelig skal det nævnes, at dette skal tages i betragtning, når man starter brug batterierne opfordi printkortet hurtigt vil holde op med at virke, fordi det ikke modtager al strømmen. den energi, der er nødvendig for at fortsætte med at løbe.
1.2V AA genopladelige batterier
I denne type tilfælde er det mest hensigtsmæssige at bruge mellem 5 og 6 genopladelige 1.2 volt AA-batterierJa, på denne måde er det muligt at opnå mellem 6 og 7.2 volt Afhængigt af tilfældet. Hovedforskellen med det ovennævnte batteri er, at dette er genopladeligt, så det betragtes som et meget god langsigtet investeringDens anvendelse er langt mere omkostningseffektiv, da det ikke vil kræve nye udgifter, i hvert fald ikke i den nærmeste fremtid.
I denne type batteri kan der findes to typer, såsom NiCd og NiMh. Det skal også bemærkes, at da det er genopladelige batterier, er deres markedspris højere end AA-batterier på 1.5V. Husk også, at du skal bruge en oplader for at oplade dem.
Evnen til Genopladelige 1.2V AA-batterier har en kapacitet på mellem 600-2500 mAh. og har en maksimal intensitet på cirka 1 ABrug af en batteriholder vil gøre samlingen meget enklere; i disse tilfælde ville det være en 5 eller 6 batteriholdere, Dette vil variere i batteriernes funktion som du vil bruge.
18650 3,7v litiumbatterier
Hvis det du ønsker er at udføre Arduino-projekter Hvis du har specifikke strømkrav, er disse typer batterier en god mulighed for dig. Målet med alt dette er at kunne Sæt to 18650 batterier i serie så jeg kan få en i alt 7.4-8.4 V, hvilket er den maksimale nominelle spænding.
En væsentlig fordel ved alt dette er, at De er genopladeligeDerfor er de meget nyttige på lang sigt, men for at genoplade dem skal du gøre det gennem en speciel oplader Du bliver nødt til at foretage køb, selvom den oprindelige investering vil være umagen værd, da det vil få dig til at glemme alt om fremtidige batterikøb.
Det er vigtigt at nævne, at disse typer batterier kan nå en kapacitet på op til 4800 mAh, selvom det i de fleste tilfælde, især hos dem af 18650 kinesereDenne kapacitet er forfalsket, Det vil sige, at de ikke når den kapacitet, men snarere opnår de faktisk en mængde på 1500-2500 mAhUdledningskapaciteten i dette tilfælde varierer mellem 1°C og 2°C, næsten 10 A i tilfælde af 4800 mAh, Selvom det mest tilrådelige i disse tilfælde er at arbejde med lavere downloadhastigheder, da dette vil undgå enhver form for risiko.
Det er vigtigt at huske på, at disse batterier er meget dyrere, men af indlysende årsager. Endelig er det værd at nævne, at du skal være meget forsigtig, når du arbejder med disse typer batterier, da forkert brug kan føre til... forårsage overophedning og endda sætte ild til Arduino-kortet. Til tilslut og fastgør batterierne Det anbefales at bruge lithium batteriholder til to.
LiPo-batterier
Hvis nu det du ønsker er Opret et Arduino-projekt der kræver et højt strømforbrug, så LiPo-batterier De er den ideelle mulighed til det. Da de er blevet en af de mest komplette muligheder, der giver dig mulighed for at udvikle Arduino-boards med høj strømforbrug.
I dette tilfælde vil et specifikt batteri blive valgt baseret på antallet af celler, det indeholder; sådan kan et bruges 2V LiPo-batteri celler, hvilket vil generere cirka 7.4-8.4 voltDette vil give dig mulighed for at drive et Arduino-board uden problemer. Kapaciteten af disse batterier spænder fra 500 til 5000 mAh, hvor dens downloadkapacitet er meget høj, hvilket svinger mellem 20°C og 25°C, Dette gør det muligt at nå op til en 100 A strøm i det mest almindelige tilfælde.
Det er klart, at disse funktioner betyder en højere pris sammenlignet med dem, der er nævnt tidligere, men heldigvis er de genopladelige, hvilket gør dem til en et meget godt alternativ til lang sigtDet er også vigtigt at nævne, at ikke alt er positivt med hensyn til LiPo-batterierda de også kan være meget farlige.
Og misbrug af dem kan føre til alvorlig skade på arduino bordFor at opnå dette behøver man kun at fokusere på opbevaringsprocessen, som skal udføres under kontrollerede forhold. Dette har ført til LiPo-batterier De bør kun anbefales til de brugere, der virkelig har erfaring med dens brug og i projekter, der er virkelig komplekse og berettiger det.
