Если USB дает 5 В, как Arduino может подавать 5 В на контакт 5 В? (И еще вопрос)

На базовом уровне 5 В порта USB регулируется питанием внешнего устройства, будь то порт USB компьютера или зарядный модуль типа USB. При использовании разъема питания на Arduino вы можете обеспечить диапазон напряжения от 7 В (рекомендуемый минимум) до 20 В. Эта входная мощность проходит через регулятор напряжения, чтобы обеспечить регулируемые 5 В, необходимые для работы Arduino.

Напряжение не «используется» Arduino, но у вас может быть небольшой резерв мощности для дополнительных устройств, подключенных к шине 5 В.

Учтите, что напряжение можно рассматривать аналогично давлению воды, а ток можно сравнить с объемом текущей воды. Если у вас есть источник питания на 1000 мА, а Arduino использует 500 мА, у вас все еще есть 500 мА при 5 В для других целей.

Вы можете столкнуться с падением напряжения в цепи, в зависимости от способа соединения компонентов. Это более продвинуто, чем необходимо для этого обсуждения.

Это очень базовый обзор, и детали будут отличаться в зависимости от модели Arduino.

Также следует отметить, что не следует подавать напряжение 5 В на другие контакты, обозначенные как 5 В, поскольку это обходит регулятор и может повредить плату или другие подключенные устройства.

Вы, возможно, путаете напряжение и силу тока. Arduino потребляет от 5 до 12 вольт и использует регулятор для понижения более высоких напряжений до 5 В. Миллиамперы (мА) — это мера того, что потребляется каждой частью схемы. Сам Arduino потребляет только около 25 из них, что при работе от USB оставляет около 475 мА, которые могут потреблять другие устройства.

Вы можете подать пять 5 В непосредственно на контакт 5 В, что фактически и делает интерфейс USB. Указанные 7–12 В действительны только при использовании разъема питания. Это преобразует их в 5 В, что необходимо процессору.

На самом деле Arduino питается от 5 В (контакт 5 В и ATmega328p подключены к шине +5 В на плате). Вопрос в том, откуда берутся эти 5 В. По сути, из 2 возможных источников:

1. USB. Линия 5 В от USB уже отрегулирована (или должна быть отрегулирована), поэтому она напрямую (фактически, через предохранитель) подается на шину +5 В платы. Максимальный ток, потребляемый таким образом, составляет 500 мА и ограничен предохранителем, чтобы вы не взорвали свой ПК.

2. Бочковый разъем (адаптер для настенного монтажа). Он принимает напряжение 7–12 В и понижает его до 5 В с помощью линейного стабилизатора, выход которого поступает на шину +5 В платы. Максимальный ток, потребляемый таким образом, составляет 1000 мА и ограничен возможностями стабилизатора.

Если оба источника присутствуют одновременно, предпочтение отдается сетевому адаптеру. Плата UNO имеет схему, которая определяет напряжение от адаптера и отключает (с помощью переключателя MOSFET) линию USB 5 В от шины +5 В платы.

Это делается не только для удобства (чтобы у вас был больший ток), но и для защиты. В противном случае вам пришлось бы подключать два источника питания (+5 В от регулятора и +5 В от USB), что является опасной ситуацией.

Я прокомментировал схему UNO R3, чтобы вы могли увидеть, как она реализована (оба источника входного сигнала, схема обнаружения напряжения адаптера и т. д.), см. ниже.

@enric blanco сделал хорошее описание. Я просто указываю на странную разницу между USB (5 В) и разъемом типа «бочка» (7-12 В).

Бочковый разъем должен принимать различные источники питания (с разным напряжением), более того, им может потребоваться регулировка напряжения; таким образом, Arduino нужен «регулятор» после бочкообразного разъема. Существуют различные компоненты, которые могут это сделать. Этот простой вызовет минимальную потерю напряжения. Вот почему вам нужно вводить более 5 В.

Существуют и другие компоненты (понижающие/повышающие), которые могут принимать входное напряжение от 3 В до 12 В и всегда обеспечивать 5 В на выходе, но они стоят дороже (5$).

Нет, вам не нужно подавать на вывод raw больше 5 В, в то время как на выводе VCC выводится ровно 5 В (по крайней мере, с Pro Mini). Как это делается, я понятия не имею.