Az Arduino táplálása a klasszikus tápegység alternatíváival gyakorlatilag szükséges, ha a projektünk robot, amelynek szüksége van a mozgás autonómiájára. Nézzük meg azokat a különféle alternatívákat, amelyeket az Arduino akkumulátorral történő táplálásához találhatunk. Ugyanezek a tippek vonatkoznak minden Arduino-alapú táblával rendelkező robotikára, például a Makeblock mBotjára.

Névleges üzemi feszültség az Arduino-n és az ajánlott teljesítménytartomány.

A legtöbb Arduino alapú táblának 5 V (5 volt) üzemi feszültségre van szüksége, de van 3,3 V is. Ez egy asztal a legnépszerűbb tányérokkal, de sokkal több van. Az Arduino bármelyik üzemmódjában szükséges feszültséget ellenőrizheti az Arduino webhelyén.

Arduino modell Névleges feszültség Táplálás
Egy 5v 7-12v
Leonardo 5v 7-12v
Mega 5v 7-12v
És a 5v 5v
Esedékes 3.3v 7-12v
Pro mini 16MHz 5v 5-12v
Pro mini 8MHz 3.3v 3.35-12v
Ethernet 5v 7-12v
MKR1000 3.3v 3.7v vagy 5v

Legyen óvatos, mert a névleges üzemi feszültség meghatározza a bemeneti/kimeneti csapok által támogatott maximális feszültséget is. A 3,3 V névleges feszültségű táblák nem bírják az I/O csapok 3,3 V-nál magasabb feszültségeket ezért figyelnünk kell az általunk csatlakoztatott érzékelőkre.

Belső feszültségszabályozó az Arduino táblákon.

Az Arduino egy prototípus-tábla, és ennek az állapotnak az egyik eleme a feszültségszabályozó, ezért általában ajánlott az Arduino 7v és 12v közötti áramellátását az 5v névleges feszültségű táblák esetében. A feszültségszabályozó gondoskodik arról, hogy az 5v legyen a bemenettől függetlenül.

Az Arduino feszültségszabályozón keresztül történő áramellátásához a legtöbb modellben található csatlakozódugót vagy egyes modellekben a RAW vagy Vin tűt fogjuk használni.

power

A tényleges határok a szabályozó bemenetén általában 6v és 20v, de ne feledje a túl alacsony 6v körüli bemeneti feszültség instabilitást okozhat a kimeneti feszültségben, és a 20v-hoz közelebb eső magas feszültség arra kényszeríthet minket, hogy túl sok energiát kelljen hő formájában elvezetnünk így nem leszünk túl hatékonyak.

Egyértelműen, Ha a kártya saját feszültségszabályozóját fogjuk használni, akkor ideális a 7-12 V-os villát táplálni, hogy képes leszállni 6v-ra.

Azokban az alkalmazásokban, ahol szervókat vagy egyenáramú motorokat használunk, annál hatékonyabbak leszünk, minél közelebb kerülünk ehhez a 6v-hoz, mivel semmilyen esetben nem lesz szükségünk magasabb feszültségre. Vannak azonban olyan alkalmazások, amelyekben 12v-os motorokat kell használnunk, így olyan áramforrásra lesz szükségünk, amely meghaladja ezt a feszültséget, annak ellenére, hogy az Arduino szabályozó garantálja alacsonyabb üzemi feszültségét.

Szabályozott külső tápegység. USB csatlakozó.

Egy másik lehetőség az Arduino tápellátása a típustól függően az 5v vagy 3.3v jelzésű speciális tűn keresztül. Az 5 voltos modellekben az USB csatlakozón keresztül is megtesszük, amelyen keresztül a már szabályozott 5v-t szállítjuk.

Nagyon fontos, hogy a feszültség stabil és az alaplaptól függően az 5v vagy 3.3v értékre legyen beállítva. A feszültségváltozás visszafordíthatatlanul károsíthatja a lapot. A tábla tökéletesen szabályozott feszültségre "vár" a megfelelő működés érdekében.

Power Arduino elemekkel vagy elemekkel.

Az Arduino áramellátásának legalkalmasabb lehetősége, amely autonóm, a tápkábeltől mentes, cellák vagy akkumulátorok használata.

Érdemes emlékezni a elektromos töltés egy akkumulátorban. Az elemek esetében ez általában mAh-ban van kifejezve, és kifejezi az elméleti mA (milliamper) mennyiség, amelyet az akkumulátor lemerülés előtt egy órán belül képes leadni. A 2000mAh akkumulátor 2000mA-t képes leadni egy óra alatt, vagy 200mA-t 10 óra alatt, vagy 20mA-t 100 óra alatt. A nagyobb mAh-val rendelkező akkumulátor lemerülése hosszabb időt vesz igénybe, mint az alacsonyabb mAh-val rendelkező akkumulátor lemerülése olyan terhelésekhez kapcsolódik, amelyek ugyanazt fogyasztják.

  • Általános elemek.

4 db AA 1,5 V-os elem a csatlakozóval ellátott akkumulátortartónak köszönhetően sorba van kötve, elméletileg 6v-t fognak leadni. Nagyon gazdaságosak, mert nagyon szabványosítottak, de mivel nem újratölthetőek, a folyamatos használat költsége magas. Előnyük, hogy a kapacitása nagy terhelés, olyan értékekkel, amelyek az alkáli elemekben meghaladhatják a 2500mAh-t, ami a fogyasztástól függően sok működési időt garantál. Ezenkívül egy 4 db AA 1,5 V-os elem is képes szállítani csúcsa 1 és 2 A között van ami hasznos lehet számunkra a projektünkben, bár logikusan nem tudja folyamatosan fenntartani ezt a szállítást.

1 9v-os akkumulátor Tökéletesen használható az Arduino áramellátására, de számos hátrányt figyelembe kell vennünk. Egyrészt alacsony a töltőkapacitása, általában 600mAh alatt, és nem képes az 500mA-t meghaladó áramcsúcsokat leadni. Bár sok kezdőkészlet tartalmaz egy 9 V-os akkumulátoradaptert az Arduino tápcsatlakozóhoz, személy szerint nem ajánlanám, ha nem kis tesztekre lenne szükség, ha nincs más lehetőségünk.

  • Elemek vagy újratölthető elemek.

Az a tény, hogy képesek vagyunk újratölteni az akkumulátorainkat, sokkal több lehetőséget kínál számunkra, és hosszú távon ez a leggazdaságosabb lehetőség. Logikusan szükségünk lesz egy töltőre, amely az adott akkumulátortól függően többé-kevésbé összetett lehet.

5 db AA 1,2 V NiMh újratölthető elem Csatlakozóval rendelkező elemtartóba sorosan csatlakoztatva ugyanazt a 6v-t kínálják nekünk, mint amit 4 AA 1,5V-os elem esetében láttunk. Túlléphetik a 2500mAh-t is, és 1A feletti áramcsúcsokat hozhatnak létre.

Egyéb NiMh akkumulátor opciók figyelembe vehető. Nagyon különböző formátumúak és feszültségűek a nikkel-fémhidrid akkumulátorok, ezért választhatunk, hogy valami konkrétat keresünk, amely illeszkedik a projektünkhöz, vagy újrafelhasználhatjuk az elemeket minden olyan eszközről, amelynek ilyen típusú akkumulátorokat kell használnunk. Előnyei továbbra is a nagy teherbírás és a nagy áramcsúcsok leadására képesek, azonban általában drágábbak, mint más lehetőségek.

A lítium elemek Ők adják nekünk a legtöbb teherbírást, képesek elérni a 4500mAh-t, és az 5A-nál jóval magasabb jelenlegi szállítmányokkal. Választhatunk 2 db 3,7 V-os elem csatlakoztatását sorozatban, így kapva a 7,4 V-ot.

A LIPO (lítium-polimer) elemek Az a tény, hogy ilyen sokat használják drónokban, lehet, hogy drágábbnak tűnik, de mivel sok a kínálat, jelenleg az ára csökken, és az újratölthetőség idővel megtérül. . Megtaláljuk A 7,4 V-os LIPO akkumulátorok tökéletesek az Arduino áramellátásához, de vannak más feszültségek is, ha például el kell érnünk bizonyos motorok 12 V-ját. Ezekkel az elemekkel el fogjuk érni a jobb teljesítmény 5000mAh-ig terjedő töltőkapacitásokkal és 30A feletti áram leadásának lehetőségével, ezért használják a legtöbb drónban.

A "Power bankok" vagy power bankok Még mindig lítium-ion akkumulátorokról van szó, amelyek szabályozása szerint az 5v-t leadják, így logikusan tudjuk használni őket USB csatlakozón keresztül. A modellektől függően nagy teherbírásúak 15000mAh bár a jelenlegi szállítás általában 2A-ra korlátozódik, mivel mobileszközökhöz készült. Drágák, és jelenleg nem ajánlott opció, de ha már van ilyenünk, akkor nyilván kihasználhatjuk az Arduino energiáját, mielőtt más opciókba fektetnénk. Az adott banktól függően a kártya betáplálása közben tölthető be, így elméletileg UPS-ként is használható lenne, de ez valami olyasmi, hogy csak egy Raspberry-vel rendelkező projektemről vannak referenciáim.

Napelemek az Arduino működéséhez.

A napenergia néha az egyetlen lehetőség az Arduino áramellátására, ha a projektünket elkülönítjük anélkül, hogy hozzáférnénk az elektromos hálózathoz, és bizonyos fogyasztása lesz, ami alábecsüli, hogy minden egyes alkalommal cserélni kell az elemeket.

A napelemes opciónak tartalmaznia kell egy akkumulátorokkal ellátott tárolórendszert és egy rendszert az elemek töltésére a paneleknek köszönhetően. Normális esetben szükségünk lesz a töltőrendszerre egy bizonyos bonyolultságra, hogy a rendszer zavartalanul juttassa az energiát az Arduino kártyára.

Ez egy kellően összetett lehetőség ahhoz, hogy a jövőben egy teljes bejegyzést szentelhessen neki.

Végső ajánlás.

Vizsgálja meg alaposan a külső áramforrást, hogy az összhangban legyen a projektével, különösképpen gondoljon arra a fogyasztásra, amelyet igényelni fog, és ha vannak olyan elemei, amelyek különböző feszültségeken működnek, mint az 5-6 V-os villa.

Ha a projekt általában a gazdaságosságon alapszik, keressen egy gazdasági lehetőséget, de ha a projekt már igényel bizonyos beruházást, ne állítsa be pontosan a költségvetést az akkumulátorokban.

Ha sok nagy fogyasztású ürítési ciklust keres, ajánljon minket a drón-felhasználók és a rádióvezérlő ventilátorok észrevételei az adott modell és gyártó kiválasztásakor.

Remélem, hogy az útmutató segít az akkumulátor megfelelő megválasztásában, de ha még mindig kétségei vannak, akkor csak kommentálnia kell a bejegyzést.

Hozzászólások

Szia. Érdeklődéssel olvastam ezt a bejegyzést, és nagyon hasznos volt számomra. Az egyértelműségét értékeljük.
Szeretném tudni, hogyan kell etetni egy Arduino uno-t napelemekkel és töltővel.
Időjárási állomást tervezek diákjaimmal, és szeretnénk megismerni a táplálás és autonómia legjobb módját. Üdvözlet

Szia!
Vannak olyan tányérral és akkumulátorral ellátott kereskedelmi készletek, amelyeket megvásárolhat, ha siet. Néhány hét múlva foglalkozom a témával, és megpróbálok több alternatívát bemutatni az alkalmazástól függően.
Üdvözlet!

Szia Dani! Nagyon érdekes cikk. Az Arduino MKR1000 esetében, amelynek névleges feszültsége 3,3 V és tápellátása 5 V, célszerű lítium elemeket használni.

Szia Ignacio!
Valóban, az MKR1000 rendelkezik egy speciális töltőáramkörrel a lítium polimer akkumulátorokhoz (LIPO), konkrétan a 3.7v a megfelelő feszültség.
Üdvözlet!
Dani

Valeria Osorio azt mondja

A hozzászólásod segített nekem, de kérdésem lenne arról, hogyan töltsem fel a lítium elemeket az arduino nano bemenetén keresztül. Nagyon köszönöm, remélem válaszát.

Szia valeria,
Ha azt szeretné, hogy az akkumulátorokat az Arduino Nano áramellátásával egyidejűleg tölthesse, akkor külső töltőáramra lesz szüksége. Vannak olyan kereskedelmi megoldások, mint ez az áramkör.
Üdvözlet

Szia Dani. Nagyon jó cikk, de volt egy kérdésem, nem vagyok biztos benne, hogy a 9v-os elem aljzatán van-e a helyes polaritás. Valami baj van?

Szia Dani!
Természetesen helyes polaritással kell rendelkeznie, különben problémái lehetnek, nagyon fontos, hogy a polaritás helyes legyen. Multiméterrel kell ellenőriznie a polaritást.
Üdvözlet

sajnálom, ha 8800mAh akkumulátorom van, akkor egy arduino nano-t tudok táplálni, és egyidejűleg egy 20 kg/cm-es szervomotort is táplálni, amely kb. 3A-t fogyaszt a munkához, az arduino károsodása nélkül?

Szia Jose,
Ha a szervomotornak van egy kiegészítő tápfeszültsége, ami feltételezem, nincs gond, mivel a vezérlést csak az arduino nanóval hajtja végre, de ha az áramellátást maga az arduino nano biztosítja, akkor problémái lesznek.
Üdvözlet

Szia! Kérdésem van. Csatlakoztathatok egy 3.7v 5000mAh Li-ion akkumulátort egy Arduino MKR 1000-hez a 3.7v csatlakozón keresztül?

Szia Gabriel,
Elméletileg lehet. Mindenesetre mérje meg az akkumulátor teljesítményét, ha a feszültség sokkal nagyobb, mint a névleges 3,7 V.
Üdvözlet

Buenas tardes,
Kérdésem van, az Arduino-val létrehozom az öntözés vezérlését, és 4 AA elemet használok, de ezek kevesebb, mint 2 óra alatt elhasználódnak. Az arduino csak 15 percenként olvas le hőmérsékletet, páratartalmat és talajállapotot, ez lehet programozási probléma vagy kattintások rögzítése, vagy közvetlenül az, amit az ilyen típusú energia általában ellenáll, amit ajánl.

Szia Sergio,
Annak ellenére, hogy a tábla 15 percenként olvas le, ez valóban mindig működik. A program folyamatosan fut.
Másrészt az érzékelők is folyamatosan táplálkoznak, és gyanítom, hogy itt van a legnagyobb fogyasztásod, bár ez csak 2 órán át tart eltúlzottan kevésnek.
Mindenesetre azoknál a projekteknél, amelyekben optimalizálnia kell a fogyasztást, érdemes megoldásokat találnia speciális, alacsony fogyasztású lemezekre és érzékelőkre, amellett, hogy olyan ütemezéseket kell készítenie, amelyek lehetővé teszik a készenléti állapotot, hogy a lemez minimális fogyasztást élvezzen, miközben Ön nem kell semmit sem tennie.
Az öntözéshez ne zárja ki a napelemes és az akkumulátortöltő áramellátást.
Üdvözlet