Урок Arduino 83 Блок живлення - Блог про технології

У цьому підручнику я хочу розглянути питання живлення мікроконтролера.

У навчальному посібнику Arduino урок 82: Екрани акумулятора Я вже представляв деякі екрани акумуляторів LiPo, за допомогою яких мікроконтролер може працювати протягом короткого часу.

Тепер я хотів би показати вам, які додаткові опції доступні.

USB-з'єднання

Найпростіший спосіб - підключити мікроконтролер до USB-порту на комп’ютері, але існують спеціальні специфікації USB, яких потрібно дотримуватися. Є в даний час На ринку представлено 3 типи USB, USB 1.1, USB 2 та USB 3. Спільним для всіх є те, що завжди подається приблизно 5 В, але максимальний струм абсолютно інший.

Тут потрібно бути обережним, оскільки за певних обставин материнська плата або USB-концентратор можуть бути пошкоджені.

Тип USB макс. Струм макс. Потужність
USB 1.0/1.1 100 мА 0,5 Вт
USB 2.0 500 мА 2,5 Вт
USB 3.0/3.1 900 мА 4,5 Вт

Сторінка Універсальної послідовної шини. В: Вікіпедія, Вільна енциклопедія. Статус обробки: 29 березня 2019 р., 23:58 UTC. URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Universal_Serial_Bus&oldid=187066305 (доступ: 7 квітня 2019 р., 12:04 UTC)

9В блок батареї

Найпоширенішим представником є ​​акумулятор 9 В блок. Для цієї батареї є відповідні адаптери, до яких можна підключити батарею, щоб запобігти зміні полярності.

технології
Адаптер для акумулятора на 9 В

Сам акумулятор можна придбати у відомих виробників, таких як VARTA або Duracell, але ви також можете знайти ці акумулятори в дисконтних магазинах. Окрім ціни, існують також суттєві відмінності в терміні служби. Далі я хотів би показати коротку таблицю, як різні батареї завершили моє тестування.

Я побудував просту схему з Arduino Leonardo, яка містить 9 світлодіодів, які світяться як поточне світло справа наліво (і назад). Використовується свіжа батарея, яку я купив того ж дня тесту.

Виробник Джерело постачання Ціна Тривалість життя
Аркас Mac жадібність 1 € 3 год
TopCraft * Алді на північ 1,59 євро 6 год., 25 хв
Висока якість * Кік 1 € 3 год., 50 хв
VARTA (LONGLIFE) Россманн 2,99 євро 5 год., 15 хв.

живлення
максимальне енергоспоживання світлодіодне ходове світло на Arduino Leonardo

Акумулятор від Aldi Nord "TopCraft" витримав найдовше в моєму тесті. Оскільки це випробування не проводилося в лабораторних умовах (однакова температура навколишнього середовища, температура батареї), тут є незначні відхилення.

Сильний банк

Банк живлення - це акумулятор з переважно мікро USB або, нещодавно, роз'ємом USB типу C. Ці пристрої доступні в невеликих версіях за невеликі гроші.

живлення
Простий банк живлення з роз'ємом micro USB для зарядки та роз'ємом USB типу A для споживання енергії.

Плагіат з Китаю

З Китаю (або інших азіатських країн) є плагіат державних банків для купівлі. Ці плагіати зазвичай навіть не наближаються до заявленої потужності, але, як правило, відповідають вазі. Тут для обману використовуються мішки з піском.

У Google ви можете знайти великий вибір зображень, шукаючи “Fake Powerbank”.

Оскільки я ще не впіймав такий банк влади, "слава Богу". Я не можу надати відповідні фотографії.

банк сонячної енергії

Для відкритої зони є енергетичні банки з сонячним елементом, хоча цей сонячний елемент забезпечує електроенергію для заряджання енергобанку, це займає надзвичайно багато часу, але перевага полягає в тому, що ви можете заряджати його силою сонця під час руху.

Показаний вище блок живлення має час заряджання 3 дні, після чого його можна використовувати близько 1 години. Отже, насправді це просто аварійний акумулятор, який більше не існує. На eBay.de є сонячні батареї потужністю до 100000mAh (100Ah при 5В), але це лише підробка. Для цього канал Computer: Club2 опублікував відео з назвою The Lies at Solar Power Banks - Філе CC2tv # 247.

Як ви можете самостійно побудувати невеликий сонячний банк енергії, я докладно описав підручник Проект вихідних: Банк живлення на сонячних батареях.

блог
Вихідні: Проект "зроби сам" енергетичний банк енергії

Модуль акумулятора LiPo

Є напр. від Staudt Technologies модуль акумулятора LiPo, який я вже представляв у статті Презентація №1 2019: Модуль блоку живлення PGCPSU. Цей модуль може заряджати акумулятор LiPo і одночасно керувати мікроконтролером на 5 В.

Має бути можливість отримати AЗапустіть ескіз моргання rduino протягом 3,5 днів щоб вийти, або з деякими модифікаціями, такими як видалення світлодіодів Power & TX та деактивація USB UART та режим "глибокого сну", це повинно бути можливим протягом 25 днів.

блок живлення

На ринку є деякі джерела живлення, які ідеально підходять для роботи мікроконтролера.

Майже у кожного мікроконтролера на платі є штифт Vin.
Крім того, на цей висновок може подаватися та ж напруга, що і через розетку на друкованій платі.

Якщо у вас зараз є універсальний блок живлення і ви встановили на ньому напругу, придатну для мікроконтролера, ви можете живити мікроконтролер через Vin та GND.

блог
ESP32-CAM із підключеним модулем FTDI (від USB до послідовного)

Універсальний блок живлення

Як уже зазначалося, існують універсальні джерела живлення, ці зарядні пристрої можна індивідуально налаштувати на напругу.

технології
Вставне джерело живлення - параметри

Я купив один у Conrad Electronik, і він постачався з різними адаптерами.

І, звичайно, був також підходящий для 2,1-міліметрового позитивного бука.
З адаптером ви повинні звертати увагу на напрямок, в якому ви його підключаєте, тому що один раз у вас є "центр негативний" і один раз "центр позитивний".

З'єднувач, сторона "негативного центру"

Макетний блок живлення

Блок живлення підключається до макету щонайменше з 400 контактами.

блок
Блок живлення для макета

Модуль має 2,1 мм центрально-позитивну розетку для джерела живлення та USB-роз'єм типу А для джерела живлення. Крім того, модуль має 8-контактний роз'єм для прийому 3,3 В або 5 В і заземлення. Напругу можна встановити індивідуально для кожної сторони (на макетній панелі) за допомогою перемички. Я використовую дошку, наприклад. коли я працюю на сервоприводах і не хочу подавати напругу через мікроконтролер, оскільки сервоприводи можуть генерувати навантаження, які можуть пошкодити мікроконтролер.

USB-зарядні пристрої

Зарядний пристрій з роз'ємом USB доступний майже для кожного мобільного телефону та планшета. Це показник того, що зарядний пристрій забезпечує напругу 5 В, але ви повинні перевірити, чи достатньо струму. Є зарядні пристрої приблизно 150 мА (яких достатньо для старих стільникових телефонів і планшетів), а деякі з потужністю більше 1 А.

живлення
USB-зарядний пристрій з потужністю 2А

Для Arduinos достатньо USB-зарядного пристрою на 500 мА. Однак, якщо Raspberry PI або інший одноплатний комп'ютер хотів би експлуатуватися, слід використовувати той, що має більше енергії.

За словами виробника, Raspberry PI версії 3+ вимагає джерела живлення 3А.