Arduino nano получает питание через аналоговый вход?

Сегодня я кое-что заметил. Я питаю Arduino Nano от батареи и повышающего преобразователя на 5 В. Это работает просто отлично, и я получаю стабильный выход 5 В. У меня есть второй кабель, выходящий из батареи, который подключается прямо к аналоговому входу A0, установленному в качестве входа, поэтому я могу измерить напряжение батареи. Однако, когда я отсоединяю аккумулятор от USB-разъема и оставляю кабель измерения напряжения подключенным к аналоговому входу, индикатор питания остается включенным. Я хочу, чтобы он выключился и был отключен от источника питания, а кабель измерения напряжения все еще был подключен. Как я могу это исправить?

, 👍1


2 ответа

Лучший ответ:

2

Питание поступает от аналогового контакта через внутренние фиксирующие диоды на линию Vcc. Однако эти диоды не предназначены для работы с таким большим током, поэтому не продолжайте делать это.

Либо отсоедините заземляющий провод от батареи, либо просто добавьте резистор между батареей и аналоговым контактом. Что-то вроде 10к. Таким образом будет зафиксирован ток менее мА, а Arduino останется выключенным.

,

Но насколько высоким будет падение напряжения? У меня их не может быть, если я измеряю напряжение батареи, которое должно быть точным., @qwertz

Незначительный. Аналоговые контакты являются входами с высоким импедансом. «АЦП оптимизирован для аналоговых сигналов с выходным сопротивлением примерно 10 кОм или меньше»., @Gerben

Спасибо. Другой вопрос: знаете ли вы какие-нибудь транзисторы / полевые транзисторы с очень низким падением напряжения, которые мне нужны для отключения датчика?, @qwertz

@qwertz Это совсем другая тема. Не спрашивайте об этом в комментарии. Вместо этого этот вопрос лучше задать на http://electronics.stackexchange.com, так как он не имеет ничего общего с Arduino., @Majenko

Ок, создам новую тему, спасибо, @qwertz

Подойдет любой (MOS)FET. У них нет падения напряжения, как у обычных транзисторов. Только сопротивление у них очень низкое. Например, 50 мОм. Что приведет к падению напряжения на 50 мВ при прохождении тока 1 А., @Gerben

0

Это относится к подмножеству вашего вопроса, который был рассмотрен в добавленном вами комментарии-вопросе. Я рассмотрел использование полного диапазона входного сигнала 20 В, чтобы сделать ответ более общим. Результаты будут «еще лучше» для вашего случая ввода 5 В. Обратите внимание, что при Vin ~= 5 В вам нужен диапазон измеряемой сети несколько выше 5 В макс., чтобы вы могли обрабатывать типичные колебания напряжения.

Знаете ли вы какие-нибудь транзисторы/полевые транзисторы с очень низким падением напряжения, которые мне нужны для отключения датчика?

Если вы использовали, скажем, 10 кОм резистор в верхнем плече делителя напряжения и добавили MOSFET-переключатель с сопротивлением во включенном состоянии (Rdson) 2 Ом (ужасная характеристика) между Vin и делителем, тогда возникнет ошибка примерно 2/10к = 1:5000. При измерении, скажем, 12-вольтовой батареи и использовании напряжения Vinmax 20 В погрешность измерения напряжения будет порядка 20 В/5000 = 4 мВ. При использовании Arduino Nano с АЦП 10 но разрешение (не точность) составляет 1 из 2^10 = 1:1024 или 20 В/1024 = около 19 мВ для входного диапазона 20 В. т.е. резистор вносит погрешность около 1/5 бит доступной точности измерения. Хуже (или лучше) - если вы используете 1% резисторы, они заглушат ошибки, вызванные разрешением АЦП. Даже использование, скажем, 0,1% резисторов или калибровка могут привести к результату, при котором разрешение АЦП не является основным ограничивающим фактором.

Даже без резистивного делителя точность, определяемая разрешением АЦП 1:1024, а не другими факторами, требует осторожности и усилий. При 5В по оси разрешение АЦП 1:1024 означает, что изменение на 1 часть на 2048 может привести к ошибочным показаниям. Входные напряжения смещения, тепловые эффекты, сопротивления платы и разъемов, а также падения и смещения напряжения на землю могут легко привести к большим величинам погрешности.

Тест: возьмите работающий дизайн. Установите измеритель на самый низкий диапазон напряжения, чтобы можно было легко увидеть 1 мВ. (В идеале диапазон 200 мВ. Диапазон 2 В незначительно). Измерьте напряжения заземления между различными точками «земли» в различных местах системы. Часто можно найти различия от m мВ до десятков мВ. Различия потенциально выше, если присутствует ток питания - скажем, 10 мА или более.

,
Смотрите также: