Живлення Arduino без USB; Підручники; Родзинка знань

Ви коли-небудь замислювались про те, як стати незалежною від комп'ютера, щоб користуватися своєю чудовою програмою де завгодно? Ну ось кілька рішень, які можна застосувати !

родзинка

Принцип та передумови

На платі Arduino є регулятор напруга для живлення 5 В, необхідне для мікроконтролера, коли останній подається через зовнішнє джерело. Останній здатний перетворити джерело "високої" постійної напруги (у нашому випадку більше 5В) в нижчу напругу і регулюється при 5В. Будьте обережні, проте, не все можливо, є межі, яких слід дотримуватися, про які ми поговоримо пізніше, щоб не спалити все.

Регулятор здатний подавати максимум 1 ампер на виході. Часто, коли ми запускаємо або створюємо прототип, ми просто вносимо зміни та залишаємо їх під’єднаними до комп’ютера. Тому картка постачається безпосередньо через USB при напрузі 5 В (обмежена в кращому випадку максимум 500 мА). Але досить, досить! Ми хочемо більшої незалежності, щоб ми могли брати свої монтажі скрізь! Для цього існує кілька рішень, які можна розділити на дві категорії: Ті, що забезпечують нас безпосередньо 5 В, і ті, які забезпечують нам більш високу напругу ...

Живіть плату Arduino від джерела напруги 5 В

Сьогодні джерела 5 В є поширеними. Наприклад, їх багато з усіма мобільними пристроями, які потребують підзарядки через USB (зарядний пристрій для ноутбука, «блок живлення» для створення резервної батареї ...). Після того, як ви отримаєте останнє, все, що вам потрібно зробити, це підключити його до Arduino. Для цього ми вийдемо за рамки регулятора і підведемо напругу безпосередньо до клеми "+ 5В" (і звичайно до GND). Також можна адаптувати кабель USB для підведення цієї напруги до роз'єму USB (і, таким чином, обмеження можливих помилок підключення). Це найпростіше рішення.

Їжте на чомусь іншому

Якщо у нас немає джерела напруги 5 В, нам доведеться пройти регулятор, вбудований в карту, щоб отримати його. Як зазначено в офіційній документації, рекомендується напруга від 7 до 12 В, а допустимі межі становлять від 6 до 20 В. При 6 В картка ризикує вийти з ладу (несвоєчасне скидання), а при 20 В регулятор сильно нагріється і ризикує завчасно померти.

Щоб привести нашу зовнішню напругу, ми маємо два рішення:

  • Перший - використовувати круглу чорну вилку, яка розташована біля входу USB. Цей аркуш, який ми називаємо a роз'єм гнізда самка, має діаметр 2,1 мм і має два роз'єми. Один - це свого роду "колосок", який знаходиться посередині. Це буде позитивним полюсом. Інший притискається до внутрішнього краю роз'єму і з'єднується з землею.

Цей роз’єм відображається таким електронним символом:

Позитивний центр символ

  • Інше рішення - підвести наші дроти безпосередньо до виводів Vin та Gnd. Однак я не рекомендую цей метод, який збільшує ризик обробки помилок і, отже, короткого замикання (що призведе до загибелі регулятора або навіть більше).

Тепер, коли презентації закінчені, залишається лише пов’язати джерело живлення та Arduino разом .

Рішення

З акумулятором 9 В

Думаючи про вилучення USB-кабелю з нашої плати Arduino, однією з перших ідей є, мабуть, використання акумулятора 9 В. Дійсно, останній має ряд переваг:

  • Їх легко знайти
  • Громіздкий, але не надто
  • Доступна вартість
  • Його напруга є батареєю в межах рекомендованого діапазону [7В - 12В]

Тепер залишається найскладніше: підключити акумулятор і плату Arduino. Проблема: стек має два дивні шпильки, а Arduino - знаменитий жіночий домкрат. Щоб мати можливість їх підключити, потрібно буде трохи повозитися. З боку батареї ми використовуватимемо такий роз'єм (який можна відновити з багатьох старих іграшок):

Тримач акумулятора 9 В

Що стосується Arduino, ми вже бачили це раніше, вам знадобиться роз'єм для роз'єму. З’єднавши їх між собою (доміно, припій, макет ...), поважаючи кольори, ви нарешті отримаєте радість від можливості звільнити свій Arduino від жахливого ярма комп’ютера та його USB-кабелю. !

Існують також готові версії цього кабелю від деяких [веб] продавців у такій формі:

Тримач акумулятора, підключений до гнізда живлення Arduino

З кількома батареями 1,5 В

Як ми бачили раніше, для роботи регулятора 5V Arduino потрібно мінімум 6В. Використовуючи круглі батареї типу ААА або АА, ми могли б поставити кілька послідовно (наприклад, 4), щоб отримати знамениті 6В. Чудово, чи не так? Ну не так вже й багато. Справді, є занепокоєння. 6V - життєво важливий мінімум для регулятора. Іншими словами, якщо напруга трохи коливається, можливо, вона не зможе виконати свою роботу належним чином, і мікроконтролер у будь-який час скине дію. Крім того, коли батареї нові, це може бути нормально, але як тільки вони будуть використовуватися трохи, напруга на їх терміналах перестане бути справді 1,5 В, а трохи нижче, що може посилити згадану вище проблему. Рішення: використовуйте п'ятий акумулятор, щоб довести загальний показник до 7,5 В. Отже, навіть коли батареї починають розряджатися, регулятору все ще залишається місце для належної роботи. Якщо ви хочете грати безпечно, ви можете додати шостий! Що стосується акумулятора 9 В, вам доведеться повозитися, щоб мати можливість підключити тримач акумулятора цього типу до круглого гнізда Arduino (ще раз: остерігайтеся полярності!):

Тримач батареї типу AA

При (майже) будь-якій дієті

Деякий час тому у мене був зовнішній жорсткий диск. На жаль, нещасний випадок, який закінчився падінням операції, змусив його здатися. Тож я отримав кабель USB типу B (корисний для Arduino) та непотрібний блок живлення. Даремно? не так багато ! Виявляється (на щастя), що кінець кабелю живлення ідеально вписується в розетку гнізда живлення Arduino. Швидкий огляд мережевого джерела живлення дає мені ті функції, які мене цікавлять:

  • Вхід: 100-240 В змінного струму 50-60 Гц (досить стандартний)
  • Вихід: 12 В, 1,5 безперервний. БІНГО !

Ось я з їжею, готовою до нового життя! Швидкий огляд справи, щоб переконатися, що позитив знаходиться в центрі домкрата (символ внизу), і все готово !

Центр позитивного символу Перероблений зарядний пристрій

Цей зарядний пристрій, здатний подавати 1,5 А під 12 В, навіть зможе забезпечити достатньо енергії для живлення невеликого двигуна через щиток двигуна, безпосередньо взявши 12 В з штифта Vin, наприклад 1 .

Інші рішення ?

Запропоновані вище ідеї - не єдині. У вас можуть бути інші, якими можна скористатися. Насправді будь-яке джерело живлення є життєздатним, просто пам’ятайте, що воно повинно мати змогу забезпечувати постійне напруження понад 7 В і, якщо можливо, менше 12 В (але якщо це 15 В, це теж не драматично, регулятор нагріється трохи більше). Серед деяких вільних ідей ми могли б знайти:

  • Автомобільний акумулятор (близько 12 В)
  • Гніздо прикурювача автомобіля (від 11 до 13 В залежно від того, чи машина стоїть або працює)
  • Сонячні панелі ?
  • Динамо? (з діодним мостом і конденсатором для фільтрації)
  • Будь креативним! (і не соромтеся прийти і поговорити про це в коментарях, щоб поділитися своїми ідеями та досвідом)

Будьте обережні, штифт все ще обмежений номінальним ампер, оскільки він захищений діодом, який може пропускати 1А в нормальних робочих умовах. ↩