Ha az Arduino-t terveknél és projekteknél alkalmazza, gyakran felmerülnek ezek a kérdések: Melyek az Arduino feszültség-, áram- és teljesítményhatárai? Meddig vihetem el anélkül, hogy károsítanám?

A következő képen egy Arduino Uno látható, amely közvetlenül egy viszonylag nagy szervóhoz van csatlakoztatva. Az ilyen szervók és motorok képesek arra, hogy az Arduino-t a határáig vagy azon túlra tolják, különféle hibákat okozva, például újraindulást, szokatlan hibákat okozva, vagy akár elrontva. Mindenesetre nagyon fontos megérteni az arduino, a bemeneti/kimeneti csapok és a feszültségszabályozó korlátait.

arduino

Itt mutatjuk be az Arduino ajánlott és maximális határértékeit; az alábbi táblázat az alatta lévő összefoglalót és részletes magyarázatot mutatja.

Bemeneti feszültséghatárok

12 V ajánlott
• 6

20 V abszolút határ
• Bemeneti/kimeneti (I/O) csapok: -0,5 V és +5,5 V között
(a tényleges maximum Vcc + 0,5 V egy 5 voltos arduino esetén) * 1. megjegyzés

Kimeneti áramkorlátok:

• Ha USB tápellátás: összesen 500 mA
• Ha külső forrásból vagy akkumulátorból működik: összesen 500 mA

1 A
• Egyedi maximum I/O tűnként: 40 mA
• Az összes bemenet/kimenet együttvéve
(NEM tartalmazza az „5V” tűt): 200 mA

Bemenet: Az arduino táplálásához az USB porton keresztül, az Uno-ban található 2,1 mm x 5,5 mm-es tápcsatlakozón keresztül vagy a „VIN” és „GND” érintkezőkön keresztüli csatlakozókon keresztül arduinos). Amikor az Arduino tápellátását a jack vagy a VIN és a GND csapok látják el, a következő korlátozások érvényesek:

Ajánlott tápfeszültségek: 7

12 V [1 és 2]

Ezek a bemeneti feszültségek korlátlanul fenntarthatók.

MAXIMÁLIS tápfeszültségek: 6

20 V [1 és 2]

7 V alatt ez a tábla 5 V-szintjének változását, ingadozását vagy csökkenését okozhatja, instabilitást és pontatlan analóg leolvasást okozva, amikor az analogRead () -ot használja a programozásban.

A 12 V feletti tartós szintek további hevítést okoznak az Arduino lineáris feszültségszabályozójában, ami akár túlmelegedéshez is vezethet. Rövid ideig azonban elviselhető. Ha a szabályozó túl forró ahhoz, hogy megérintse, feszültségfokozót kell használni a javasolt határokon belül. Az alábbi kép a sárga kör belsejében mutatja a tábla feszültségszabályozóját.

A bemeneti/kimeneti csapok feszültséghatárai [3]

Ha fel kell mérnie vagy meg kell mérnie egy digitális vagy analóg bemeneti tű feszültségét, akkor győződjön meg arról, hogy a feszültség 0 és 5 V között van, ha ezen a határon kívül esik, akkor egy feszültségosztó segítségével csökkenthető. Ez az analóg vagy digitális leolvasások feszültségét a megengedett tartományokra skálázza.

Kimeneti áramkorlátok

Az Arduino-ból lehúzható maximális teljes áram, ha az USB-portot táplálja: 500 mA

Az Arduino UNO kártya rendelkezik egy visszaállítható biztosítékkal, amely megvédi a számítógép USB portjait, amelyek áramellátást biztosítanak rövidnadrágok vagy túláram ellen.

Az Arduino külső áramellátásának maximális áramfelvétele (Jack vagy VIN és GND csapok):

Arduino UNO: 1 amper [4]

Arduino Nano: 500 mA [5]

Arduino Nano kompatibilis: 1 Amper (néhány más gyártó)

Jegyzet: Ha az áramellátást nem USB-n keresztül végzik, akkor a használható 5 V teljes áramkorlátot a kérdéses kártya szabályozója és/vagy az áramellátás kapacitása korlátozza, amelyik kisebb. Tegyük fel például, hogy az Arduino Nano tápellátását biztosító forrás 7-12 V feszültséget és egy Ampere-nél nagyobb áramot képes biztosítani; ebben az esetben az 5 V a kártya szabályozójának 500 mA áramkapacitására korlátozódik.

Maximális kimeneti áram, amelyet egy I/O tű adhat: 40 mA [1,2 és 3]

A kimeneti áram maximális összege az összes bemeneti/kimeneti érintkező között kombinálva: 200 mA

Ez az utolsó pont az egyik leggyakrabban zavaró, és a legkevésbé érthető. Függetlenül attól, hogy az Uno szabályozója képes-e ellátni egy Ampert (vagy ugyanezen esetben a Nano 500 mA-t) az 5V és a GND csapokra; az Atmega328 mikrovezérlő bemeneti/kimeneti érintkezőinek (beleértve az analóg érintkezőket is) összesített áramerőssége soha nem haladhatja meg a 200 mA-t.

Tehát, ha tíz kimenetet használ 10 LED-en és mindegyiket 20 mA-nél, ezzel elérte a határt a 10 LED bekapcsolásakor. Ha ezt a határt túllépik, a mikrovezérlő megsérülhet.

Ennek egyik lehetséges megoldása a tranzisztorok használata; A bemeneteknek/kimeneteknek nagyon kevés áramra lenne szükségük a tranzisztorok meghajtásához, ami viszont közvetlenül a 5 V-os tűről (amely közvetlenül a kártya szabályozójához van csatlakoztatva) merítené a szükséges áramot.

Ily módon a bemeneti/kimeneti csapok áramainak összegét a 200 mA határ alatt tartják, míg az 5 V tű nem haladja meg az 500 mA-t vagy az 1 A-t.