Opțiuni pentru alimentarea Arduino cu baterii
Inginerie, calcul și proiectare
Pe măsură ce vă aventurați în lumea Arduino, robotică și automatizare, mai devreme sau mai târziu Veți avea nevoie să vă alimentați Arduino de la o baterie.
Fie pentru că fabricați un robot, un quadcopter sau orice alt tip de vehicul, fie pentru că doriți să lăsați conectat un monitor care înregistrează temperatura sau consumul electric, printre multe alte exemple, adevărul este că nu veți avea întotdeauna un cablu pentru alimentarea Arduino-ului nostru. În aceste cazuri, și în special în cazul vehiculelor, va trebui să furnizăm baterii proiectului nostru.
Pe de altă parte, bateriile noastre nu ar trebui să furnizeze energie Arduino. În proiecte cu baterii va trebui să studiem dacă acestea sunt adecvate pentru a alimenta restul componentelor proiectului nostru, cum ar fi motoare, servo, senzori.
Noi avem un un număr mare de opțiuni pentru a ne alimenta proiectele cu baterii. În această postare vom revizui principalele, indicând avantajele și dezavantajele fiecăruia, astfel încât să o puteți alege pe cea care se potrivește cel mai bine proiectului dvs.
Înainte, vom vedea opțiunile pe care le avem pentru a ne alimenta proiectul cu baterii, ca rezumat, cele două puncte principale prin care putem alimenta Arduino.
În general putem:
- Folosiți regulatorul de tensiune de la bord.
- Aplicați direct o tensiune reglată la tensiunea nominală a plăcii.
Folosiți regulatorul de tensiune
Toate plăcile Arduino au un regulator de tensiune. Acest regulator presupune o mică cădere de tensiune, deci trebuie să oferim o tensiune de cel puțin 6V. Sub această tensiune, Arduino se va închide cel mai probabil.
Pe de altă parte, cu cât tensiunea este mai mare, cu atât regulatorul trebuie să disipeze mai multă căldură. Nu este recomandat să aplicați mai mult de 12V la regulator deoarece presupune un efort excesiv. Furnizarea mai mult de 20V va deteriora regulatorul imediat.
Aplicați o tensiune reglată
De asemenea, putem aplica tensiunea nominală (5V sau 3,3V, în funcție de model) direct pe placa fără a utiliza regulatorul. Adică, putem alimenta alimentând 5V pinului 5V al Arduino. De exemplu, este ceea ce facem atunci când alimentăm Arduino de pe USB.
În cazul aplicării tensiunii direct sursa de alimentare pe care o folosim va trebui să fie reglată la tensiunea nominală cu un grad ridicat de precizie. O variație sau un vârf de tensiune vor deteriora Arduino, deoarece nu folosim regulatorul de tensiune.
În concluzie
Pe scurt, pentru a alimenta Arduino putem:
- Aplicați 6-12V la mufa jack furnizată de Arduino UNO, Mega, printre alte modele
- Aplicați 6-12V între pinul GND și pinul RAW (pinul Vin pe Arduino Mini)
- Alimentare prin USB
- Aplicați 5V (regulat și stabil!) Pe pinul de 5V (3,3V pe anumite modele)
Pentru mai multe informații despre limitările de putere în Arduino și punctele de intrare în diferite modele, consultați schema Pinout de intrare în Arduino.
Acum că am văzut ce opțiuni avem pentru a alimenta Arduino, putem vedea diferitele soluții pe care le avem pentru a ne alimenta proiectele cu baterii.
O baterie de 9V
Utilizarea unei baterii de 9V este una dintre cele mai răspândite opțiuni, în special pentru utilizatorii care abia încep și în proiecte mici. Tensiunea de 9V este adecvată pentru alimentarea Arduino.
Au avantajul că sunt ușor de găsit și de folosit. În plus, sunt disponibile cabluri și suporturi pentru baterii, care încorporează chiar și un conector jack de tip Arduino, ceea ce le face ușor de utilizat.
Ca dezavantaje, Bateriile de 9V au o densitate redusă a energiei. O baterie are o capacitate tipică de 500-600mAh. În plus, acestea oferă un curent de vârf foarte scăzut, aproximativ 300mA, util doar pentru proiecte mici.
Pe de altă parte, 9V este o tensiune nepotrivită pentru majoritatea actuatoarelor. Este excesiv pentru majoritatea motoarelor de curent continuu și servomotoare, în timp ce nu este suficient pentru motoarele mari fără perii și pas cu pas, care funcționează cu 12V și, în plus, necesită mult mai mult curent.
Prețul este mic, dar au marele dezavantaj de a nu fi dispozitive reîncărcabile, care, împreună cu încărcarea lor redusă, fac pe termen lung nu sunt economice.
În concluzie, o opțiune pentru ansambluri mici sau teste simple, dar acest lucru este imediat scurt în ceea ce privește caracteristicile, așa că vom avea nevoie de opțiuni superioare.
4 baterii AA 1,5V
Angajarea a patru baterii AA în serie, oferind un total de 6V, este o altă opțiune simplă și utilizată pe scară largă în proiecte mici și proiecte de pornire.
Putem găsi cu ușurință suporturi pentru baterii, cabluri și alte soluții pentru a încorpora patru baterii AA ca formă de energie în proiectele noastre.
Bateriile AA au avantajul de a fi ușor de găsit. Mai mult, Tensiunea de 6V este perfectă pentru alimentarea motoarelor de curent continuu și a servomotoarelor.
Încărcarea este mai mare decât bateriile de 9V. Patru baterii AA convenționale oferă 800-1500 mAh, în timp ce, în cazul utilizării bateriilor alcaline AA, capacitatea este de 1700-2800mA.
Intensitatea maximă pe care o putem obține depășește 1A, putând extrage până la 2A. Dar trebuie să ținem cont că, datorită curbelor de descărcare, cantitatea de încărcare pe care o putem extrage din grămadă este redusă cu cât o scurgem mai repede.
Prețul bateriilor este ieftin, dar deoarece nu sunt reîncărcabile pe termen lung, nu este economic.
Pe scurt, o altă opțiune simplă, valabil pentru proiecte mici și roboți.
5 baterii reîncărcabile AA 1,2V
Similar cu cazul anterior, dar de data aceasta cu baterii reîncărcabile. Putem folosi baterii NiCd (dezafectate) sau NiMh. Tensiunea este puțin mai mică, 1,2V pe baterie, deci vom avea nevoie de 5 baterii pentru a obține 6V.