64 светодиодных ленты и 8 сдвиговых регистров (подключенных к 64 датчикам), подключенных к 5 В и заземлению arduino

Я предполагаю, что в данный момент вы подключаете все это через USB-порт на вашем компьютере. Вам повезло, если вы ничего не поломали на Arduino. Когда напряжение на выводе 5 В падает до 3,1 В, это означает, что либо вы сожгли силовую электронику, либо в данный момент полностью отключаете источник питания. Источники питания, которые перегружены, часто значительно снижают напряжение или просто выходят из строя.

Все светодиоды, регистры сдвига и датчики потребляют ток. С таким количеством светодиодных лент вы можете легко попасть на территорию многих ампер тока, необходимых для их приведения в действие (в зависимости от количества светодиодов и потребляемого тока каждого светодиода). USB-порт ПК по умолчанию обеспечивает только 500 мА. Arduino может обрабатывать ток, выводимый с вывода 5 В, равный примерно 1 А, включая ток, необходимый самому Arduino. Итак, допустим, 800 мА. Когда вы подаете питание через разъем barrel, это также зависит от напряжения вашего источника питания. Линейный регулятор напряжения рассеивает разницу напряжений до 5 В в виде тепла, поэтому подача более высокого напряжения означает больше тепла, а значит, он может обрабатывать меньший ток.

Что теперь делать:

• Вам необходимо питать светодиодные ленты, регистры сдвига и датчики непосредственно от источника питания. Ток для них не должен проходить через Arduino. Если вы используете источник питания с напряжением выше 5 В, вам необходимо приобрести регулятор напряжения на 5 В, который способен обеспечить общий необходимый ток (+ минимум 20% запаса для обеспечения безопасности и снижения нагрева). Выбирайте переключающий преобразователь типа "понижающий", а не линейный преобразователь. Они намного эффективнее и выделяют меньше тепла. На типичных берегах имеются готовые к использованию модули (например, тот, который назван как самая большая река). Часто на них есть небольшой потенциометр, который вы можете вращать с помощью маленькой отвертки, чтобы установить желаемое выходное напряжение (здесь 5 В).
• Убедитесь, что используемый источник питания действительно способен обеспечить общий необходимый ток. Для этого вам сначала нужно рассчитать, сколько тока будет потреблять проект. Например: Стандартные адресуемые светодиодные ленты с WS2812 потребляют 60 мА на светодиод при полной яркости белого цвета. Умножьте на количество светодиодов, чтобы получить общий ток для них. ПРОСМОТРИТЕ все компоненты вашего проекта и запишите текущий чертеж (посмотрите на таблицу для получения такой информации). Сложите все это вместе. Затем приобретите источник питания (и, при необходимости, регулятор напряжения), который выдержит как минимум на 20% больше этого.

Что, если я добавлю вместо этого 9-вольтовую батарею?

Как было написано выше, для вашего проекта вам понадобится внешний регулятор напряжения. Также: если вы имеете в виду стандартные 9-вольтовые блочные батареи, то просто забудьте об этом. Они не предназначены для применения в системах с высокой мощностью и могут обеспечивать только очень низкий ток. Вы должны смотреть в сторону литий-ионных или липо-аккумуляторов. Когда вы используете их, пожалуйста, также купите подходящий модуль зарядного устройства (поскольку они довольно специфичны в отношении способа их зарядки).

Но прежде чем выбирать аккумулятор, вам сначала нужно знать, какой ток потребляет ваш проект. Затем вам нужно установить временной диапазон, в течение которого проект должен работать от аккумулятора без подзарядки. Затем вы можете выбрать батарею, основываясь на этом.