Запустите Arduino Uno от батареи И используйте выход 5 В.

Question

Запустите Arduino Uno от батареи И используйте выход 5 В.

Новичок здесь: я построил работающие двоичные часы с помощью Arduino UNO R3, см. рисунок 1. Насколько я понимаю, питание для самого Arduino осуществляется через USB, и я использую выход 5 В для подачи питания на переключатель. Теперь Я бы хотел, чтобы Arduino работал от батареи и продолжал использовать выходное напряжение 5 В, а не только тогда, когда он подключен к ПК.

настройка с питанием через USB

Из того, что я собрал в Интернете, например, на этой странице, я могу просто подключиться + конец моей батареи к порту Vin, а минус – к GND. Однако ни одна из страниц, которые я нашел, не посвящена тому, что делать с «окружающей энергетической инфраструктурой». Могу ли я оставить все как есть и использовать проводку, как показано на рисунке 2 (USB отключен), т.е. безопасно ли теперь подключать батарею на 9 В? Или есть лучшая альтернатива?

предлагаемая настройка работает от батареи

Извините за вопрос для начинающих. Мне очень весело учиться с Arduino (прочитал половину руководства по проекту стартового комплекта всего за два дня -> это мой вариант цифровых песочных часов), и я не хочу, чтобы он уже сгорел.

ОБНОВЛЕНИЕ: После того, как ответы показали, что моя идея должна сработать, я попробовал ее, и действительно, она работает нормально. Однако я получаю много сбросов/перезапусков Arduino. Спасибо за ответы!

@Krawabbel, 👍2

Обсуждение

«Однако я часто получаю сбросы/перезапуски Arduino». Вы уверены? Происходят ли непредвиденные события при использовании переключателя? Если да, то рассмотрите дребезг коммутатора, вызывающий непредвиденные события., @st2000

Эти события произошли без моего нажатия на переключатель. Что вы подразумеваете под «тряской переключателя»? Я объяснил это ослаблением контактов из-за непрофессиональной проводки или аккумулятором, не обеспечивающим достаточную мощность., @Krawabbel

Почти все механические переключатели отскакивают достаточно медленно, чтобы ПО могло обнаружить множество событий. Это затрудняет использование переключателей в сочетании с программным обеспечением для людей, не знакомых с этой проблемой. Кажется, я понимаю, где вы просто вставили провода батареи в разъем Arduino. Может помочь, если вы вставите в то же отверстие штифт, чтобы более надежно подсоединить батарею. Или используйте подходящий разъем., @st2000

3 ответа

Лучший ответ:

▲ 1

Да, это должно работать, хотя и неэффективно: на каждый милливатт мощности потребляемая светодиодом, вы будете иметь примерно 0,7 мВт, рассеиваемую в последовательный резистор и 1,3 мВт, рассеиваемые в напряжении Arduino. регулятор. Учитывая малую емкость аккумуляторов на 9 В, я сомневаюсь в вашем часы будут идти очень долго.

4 июл 23, @Edgar Bonet

Спасибо, я бы поддержал ваш ответ, но, похоже, у меня недостаточно репутации. Есть ли какие-либо быстрые и простые улучшения, которые приведут к увеличению времени безотказной работы?, @Krawabbel

@Krawabbel: Вы можете использовать батареи большей емкости, как описано в st2000. Или вы можете собрать [макетную плату Arduino](), запустить ее на частоте 8 МГц и запитать от нестабилизированного напряжения 3 В (пара батарей размера C или D) для максимальной энергоэффективности., @Edgar Bonet

Под «макетной платой Arduino» вы имеете в виду что-то вроде [это](https://docs.arduino.cc/hacking/hardware/building-an-arduino-on-a-breadboard)? Правильно ли я понимаю, что идея использования только 3 В заключалась бы в том, чтобы в основном запускать его при минимально возможном напряжении и / или токе, при котором светодиод все еще работает? Извините за глупые вопросы, я прошёл в университете только один курс электротехники., @Krawabbel

@Krawabbel: Да, я имел в виду это руководство по «макетной плате Arduino». Идея работы от 3 В состоит в том, чтобы уменьшить потери энергии в резисторах и полностью устранить потери, происходящие в регуляторе напряжения, удалив сам регулятор., @Edgar Bonet

▲ 1

Вы, конечно, можете подключить батарею на 9 В к порту VIN на Arduino, но встроенный источник питания использует «линейный регулятор напряжения», что весьма неэффективно. Если ваша цель — длительное время автономной работы, вам будет гораздо лучше использовать понижающий или импульсный источник питания. Это НАМНОГО более эффективно.

В Интернете вы сможете найти недорогие блоки питания, созданные для Adruino, которые намного более эффективны, чем встроенные.

(И, как уже упоминалось, батареи 9 В имеют очень маленькую емкость. 6 батарей типа АА или даже C прослужат намного дольше.)

4 июл 23, @Duncan C

@*st2000* · Accepted Answer · 2023-07-04 13:30-00:00

Почти всегда лучше добавить к вашему вопросу схему. Обратное проектирование на основе изображения иногда может сбивать с толку и приводить к неверным предположениям.

То, что вы хотите сделать, кажется возможным. Похоже, вы подаете положительное напряжение 9 В на VIN (контакт 8 разъема POWER). Исследуя схему Arduino Uno R3, мы видим сеть VIN, подключенную к входному контакту 8 разъема POWER. а также ко входу регулятора 5 Вольт (NCP1117ST50T3G). Это распределяет 5 Вольт на процессор Atmel (по-видимому, напрямую питает светодиод) и на внешний переключатель, который считается нормально разомкнутым, но в закрытом состоянии подключается к резистору 10 кОм на землю.

При такой конструкции следует учитывать общий ток, необходимый внешним устройствам, подключенным к регулятору Arduino Uno R3 5 Вольт. В листе данных NCP1117ST50T3G указано, что регулятор может выдерживать ток, превышающий 1 А (или 1000 мА).

Предполагая, что каждый светодиод потребляет не более 20 мА, а в худшем случае все светодиоды во включенном состоянии — 6 x 20 мА или 120 мА. Кроме того, когда переключатель замкнут, ток напряжением 5 Вольт проходит на землю через резистор сопротивлением 10 кОм или. Используя V = A x R, мы видим, что A = V/R = 5/10000 = 0,5 мА, когда переключатель замкнут. Таким образом, общий ток, который могут использовать внешние устройства, скорее всего, не превышает 120,5 мА. Это намного меньше 1000 мА (верхний предел 5-вольтового регулятора Arduino), поэтому в пределах безопасности.

Однако щелочная батарея на 9 В содержит всего около 550 мАч. Не принимая во внимание ток, необходимый для работы Arduino Uno R3, мы видим, что разделив наихудшее внешнее потребление тока в 120,5 мАч на 550 мАч, мы получим 4,6 часа использования. Щелочная батарея типа АА на 1,5 В содержит около 2000 мАч. Для генерации напряжения 9 В потребуется 6 батареек типа АА по 1,5 В, соединенных последовательно. Но они должны прослужить примерно в 4 раза дольше.