Какова максимальная выходная мощность контактов Arduino Mega?

Question

Какова максимальная выходная мощность контактов Arduino Mega?

У меня противоречивая информация о максимальной выходной мощности Arduino Mega. Некоторые говорят 200 мА, другие говорят 800 мА, как плата Uno. Я использую 8 моделей железнодорожных сигнальных устройств, которые имеют (3) светодиода диаметром 3 мм (красный, желтый и зеленый) в каждом сигнале. Из 24 светодиодов только 8 включены в любой момент времени. 8*.020 = 160 мА. Я считаю, что у меня все хорошо, но не понимаю, почему плата Uno с 13 цифровыми выходными контактами может выдерживать ток 800 мА, а плата Mega с примерно 40 выходными контактами (не включая все контакты TX RX IO) может выдерживать только 200 мА. По этому поводу на форуме много дискуссий, но большинство из них уходят мимо моей головы, не отвечая на вопрос! лол

Просто: сколько мА могут обеспечить все цифровые контакты вместе взятые?

Теория (математика) — это хорошо и хорошая отправная точка, но реальность лучше.

Сигналы, о которых я говорю, представляют собой (модели) предупреждающие сигнальные устройства на железнодорожных путях, которые имеют красный, желтый и зеленый свет и в зависимости от того, какой свет горит, сообщают машинисту поезда, безопасно ли продолжать движение по пути.

Сигнал

Каждый из этих сигналов равен 2,1/2quot; по высоте, а для светодиодов используются провода калибра 30 и резистор 1 кОм.

Я подключил красный светодиод на всех 8 сигнальных устройствах к источнику переменного тока, включил его и зажег все 8 красных светодиодов напряжением 5 В, и ух ты, все 8 потребляли всего лишь 0,023 А.

Затем я отключил 7 из них, и один красный светодиод потреблял только ток 0,002–0,003 ампер. Остальные сигналы я подключил по одному, 2 сигнала использовали 0,006 А, 3 сигнала использовали 0,009 А, 4 сигнала использовали 0,011 А, 5 сигналов использовали 0,014 А, 6 сигналов использовали 0,017 А, 7 сигналов использовал ток 0,020 А, а все 8 сигналов снова потребляли только 0,023 А.

В этом случае это меньше, чем максимальный выходной сигнал одного контакта.

Итак, мой план состоит в том, чтобы одновременно подключать сигналы к Arduino Mega 2560, контролировать общий ток, используемый Arduino после подключения каждого сигнала, и видеть, сколько этих сигналов используется.

@Robert B, 👍0

Обсуждение

Где сказано, что Uno выдерживает ток 800 мА? Ссылку пожалуйста., @Nick Gammon

Используете ли вы резисторы между выходными контактами и светодиодами? Если нет, то вам следует быть. Выбрав резистор подходящего номинала, вы можете ограничить ток до любой величины. Чтобы помочь вам в этом, существует веб-сайт [LED-калькулятор](https://ledcalculator.net/)., @Nick Gammon

Придерживаясь исходной точки зрения, объясните, где вы прочитали об Uno и 800 мА. Если вы хотите дать дополнительные пояснения, пожалуйста, **отредактируйте вопрос** - не отвечайте., @Nick Gammon

Возможно, ваши сигналы оснащены встроенными резисторами — может помочь просмотр их таблицы данных., @Nick Gammon

Ах, я вижу, вы упомянули резистор 1 кОм. Вот почему они не потребляют много тока. Согласно закону Ома, если у вас есть источник питания 5 В, падение напряжения 1,8 В (приблизительно нормальное для красного светодиода) и резистор 1 кОм, то вы ожидаете потреблять ток (5–1,8)/1000 А, что составляет 3,2 мА., @Nick Gammon

Резистор 1 кОм предназначен для того, чтобы помочь светодиоду выдержать напряжение 12 В или даже немного больше. Если устройства достаточно яркие, у вас есть решение: посчитайте 3 мА на светодиод, и все в порядке. Если вы заметили, что они выглядят лучше при питании от 12 В, я бы предпочел добавить небольшой транзистор и базовый резистор 4 к7 (5-0,7 / 4700 = ток Arduino 1 мА) для переключения 12 В, чем заменять светодиодный резистор 1 кОм на меньший., @DataFiddler

1 ответ

@*StarCat* · Answer 1 · 2023-07-14 12:07-00:00

Ответы находятся прямо в файле техническое описание.

В техническом описании ATMega2560 (и 1280 и т. д.), стр. 355, указан абсолютный максимальный ток 200 мА для корпуса ATMega и 40 мА на контакт ввода-вывода.

Кроме того (спасибо за комментарий, @NickGammon), существуют некоторые дополнительные ограничения, описанные на странице 356 связанной таблицы данных:

Сумма тока, который может стекать из разных портов, не может превышать 100 мА, а из других - 200 мА.
То же самое относится и к величине тока, который может быть получен из различных портов.

Например, для портов A0–A7 вы не можете подать в общей сложности более 100 мА (в стабильных условиях), а не 40 мА * 8, как вы могли бы ожидать.

Итак, если бы у вас одновременно горело 8 светодиодов постоянно, для каждого из этих портов было бы доступно только 12,5 мА (всего 8 x 12,5 мА = 100 мА).

Это означает, что ток 160 мА, упомянутый в вопросе, может легко выйти за пределы спецификации.

Не рекомендуется оставаться на значениях абсолютного максимума, указанных в таблице данных, или вблизи них в течение длительного периода времени. Лучше спроектировать свое решение так, чтобы эти абсолютные максимальные значения никогда не приближались.

Для вашей конкретной ситуации я бы рассмотрел внешние (TTL) буферы между вашим Mega и вашими светодиодами.

В качестве альтернативы вы можете уменьшить силу тока, проходящего через светодиоды, чтобы общий ток всегда оставался значительно ниже 200 мА или других ограничений, упомянутых выше.