Электропитание Arduino
Arduino — гибкая платформа в отношении возможностей подключения и на неё можно подавать напряжение несколькими способами. Это очень удобно, но иногда можно запутаться. Давайте посмотрим на возможные способы питания платы:
Способ 1 — питание Arduino через разъём DC (5,5мм/2,1мм)
Напряжение
У полноразмерных плат Arduino (Duemilanove, Uno, Mega, Leonardo и т. п.) есть линейный регулятор напряжения и разъём подключения блока питания 5,5мм/2,1мм (внешний / внутренний диаметр). К нему можно подключать источник питания постоянного тока с напряжением от 9 до 12 Вольт.
Если у вас есть блок питания с напряжением меньше 7 В, то плата, возможно, будет работать, но на портах ввода-вывода платы будет уже не 5 Вольт, а меньше и ваша схема будет работать менее предсказуемо.
С другой стороны, напряжение выше рекомендуемого заставить регулятор напряжения на плате работать в режиме перегрузки, перегреваться и выделять слишком много тепла.
Золотая середина — 9. 12 Вольт — позволит регулятору напряжения рассеивать выделяемое на радиаторе тепло без перегрузок и подавать на микроконтроллер требуемое напряжение.
Следует отметить, что на выводе Vin платы будет не стабилизированное напряжение 5 В, а напряжение на входе в плату. Это удобно, например, в случае если у вас есть реле с обмоткой на 12 В и у ваш блок питания на 12 В — просто подавайте напряжение с Vin!
Ток
Потребляемый платой ток зависит от того, какие части микроконтроллера работают в данный момент и какая нагрузка подключена к плате. Чем больший ток может обеспечить ваш блок питания, тем лучше, это значит что при большой нагрузке на него он не будет перегреваться.
Минимальное требование — 250 мА, что позволят запустить только лишь одну плату Arduino без подключённых к ней датчиков или актюаторов. Лучше — источник питания на ток от 0,5 А до 2 А.
Вот некоторые ограничения по току для разных устройств:
- порты USB имеют автоматический предохранитель на 500 мА, который должен отключить порт при его перегрузке. Любое устройство, потребляющее ток большее 500 мА, подключённое к порту, будет работать непредсказуемо или не работать совсем.
- максимальный ток для порта вводы-выводы микроконтроллера ATmega составляем 40 мА (рекомендуется не более 35 мА) при общем токе потребления микроконтроллером не более 200 мА.
- максимальный ток, который может выдержать порт 5V платы Arduino, составляет 0,8 А, однако рекомендуется допускать не более 500 мА.
- порт Vin платы Arduino мог-бы выдержать такой же ток, как и источник питания, но его ток ограничен защитным диодом этой цепи, а он рассчитан та ток 1А.
- некоторая периферия (такие как двигатели, реле, нагревательные элементы и т.п.) могут потреблять очень большой ток, так что вам следует внимательно читать описание компоненты и обеспечивать требуемый ток. Фактически, устройство, потребляющее ток более 0,5 А, должно быть запитано от своего источника.
Способ 2 — питание Arduino через USB (5 В, 500 мА)
Плата Arduino может получать электропитание от порта USB, который должен быть подключен к стабилизированному источнику напряжения 5В или компьютеру. Выше мы уже писали, что ограничение для порта USB по току составляет 500 мА.
При подключении к питанию через порт USB входящее напряжение подаётся прямо на линию питания микроконтроллера 5В и при превышении его можно повредить.
На плате установлен автоматический предохранитель, который отключит порт USB от платы при потреблении более 500 мА до тех пор пока нагрузка не будет отключена. При этом работа вашей платы будет выглядеть как постоянная перезагрузка.
Если к плате Arduino одновременно подключены и порт USB и отдельный источник питания, то плата переключится на внешний источник если напряжение на нём больше 6-7 Вольт.
Способ 3 — через разъёмы ввода-вывода
Vin — порт может быть использовать как вход напряжения для источника питания, например от батареек, аккумулятора или блока питания. Напряжение должно быть в пределах 9 — 12 В и будет снижено регулятором на плате до 5 В
5V — порт выдаёт стабилизированное регулятором напряжение 5 В. Вы можете подавать через этот порт напряжение питания прямо на микроконтроллер, однако оно должно быть стабилизировано!
3V3 — выход 3,3 В от отдельного стабилизатора на плате. Максимальный ток — 150 мА
Энергосбережение и сон
У вас наверняка есть настольные часы-будильник с датчиком температуры и влажности, которые работают на двух пальчиковых батарейках уже не первый год и даже не планируют разряжаться. В то же время, если подключить плату Ардуино к “паурбанку” на 10 Ампер*часов, она высосет его за две недели. Как же так вышло?! Разработать энергоэффективное автономное устройство на Ардуино или голом микроконтроллере гораздо труднее, чем питающееся от “сети”: потребление схемы складывается из большого количества факторов: как аппаратных, так и программных. В этом уроке мы постараемся рассмотреть их все. Основные моменты энергосбережения:
- Правильно подобрать источник питания по напряжению.
- Минимизировать и оптимизировать потребление пассивных компонентов (стабилизаторы напряжения, светодиоды индикации, делители напряжения и т.д.).
- Задать оптимальный режим работы устройства и отдельных его частей: максимальное энергосбережение бОльшую часть времени работы, пробуждение по внешним событиям или таймеру, работа различных компонентов по расписанию и т.д. Например: опрос датчика и отправка данных по радио раз в минуту, всё остальное время – максимальный сон МК и отключение датчика и радио от питания.
- Что касается сна самого МК – спать можно при помощи встроенных команд (например ассемблерной asm(«sleep») или sleep_mode() из avr/sleep.h), а можно использовать библиотеки. Например есть стандартная avr/sleep.h, которая идёт в комплекте со средой разработки. Из нестандартных есть весьма популярные Narcoleptic и Low-Power, имеющие гораздо бОльшие возможности по настройке сна. Мы сделали свою библиотеку для управления энергосбережением МК – GyverPower, которая включает в себя удобное управление сном и энергопотреблением МК на всех уровнях (сон, управление частотой и периферией), а также встроенный калибровщик сторожевого таймера и несколько уникальных фишек, которых нет ни в каких других библиотеках. В данном уроке я буду ссылаться именно на неё, с полной документацией можно ознакомиться здесь.
- Также потребление МК сильно зависит от частоты. Можно понижать частоту между периодами активной работы (вычислений, работы с датчиками), об этом читай ниже.
Вольты, амперы, ёмкость
Начнем с базовых понятий мира электричества: Вольты и Амперы (более подробно про это читай в этом уроке). Вольты – напряжение, оно же разность потенциалов. Напряжение задаёт источник питания, например батарейка или блок питания. Амперы – сила тока в цепи, показывает с какой силой “расходуется” электрическая энергия. Ток в цепи задаёт потребитель. (Примечание: описанное выше справедливо для источника напряжения, коим является любая батарейка/аккумулятор или обычный блок питания. Источником тока может быть специальное зарядное устройство или светодиодный драйвер, от них питать предназначенную для источника напряжения схему нельзя – сразу сгорит). Потребляемую и запасаемую энергию принято считать в Ампер*часах, работает это следующим образом: допустим, ёмкость аккумулятора составляет 1 А*ч (Ампер*час). Это означает, что такой аккумулятор сможет отдавать ток с силой 1 Ампер в течение одного часа, полностью при этом разрядившись. Если ток в цепи будет 0.5 А – аккумулятора хватит на 1 А*ч / 0.5 А == 2 часа. Плата Ардуино потребляет в районе 24 мА, то есть тот же условный аккумулятор сможет питать её в течение 1000 мА*ч /24 мА ~ 42 часов. При параллельном подключении потребителей, как это обычно бывает в схеме, ток потребления суммируется. Если добавить в “схему” из предыдущего расчёта дисплей с подсветкой, который будет потреблять условно ещё 30 мА, то такая схема проработает от того же аккумулятора 1000 мА*ч / (24+30 мА) ~ 18.5 часов.
Потребление компонентов схемы
Если в устройстве помимо МК есть какие-то другие модули/датчики/дисплеи/микросхемы, то больший вклад в потребление энергии будут вносить именно они, потому что МК можно погрузить в сон, а их – не всегда. Логично, что для максимальной экономии энергии нужно держать все компоненты в полностью отключенном состоянии и включать только на период активной работы: датчики – на время опроса, дисплеи и подсветки – на время взаимодействия с человеком, и тому подобное.
- Некоторые железки имеют очень удобный пин EN – enable, позволяющий логическим уровнем с МК полностью включать и выключать компонент, что позволяет очень просто управлять его состоянием.
- Некоторые микросхемы имеют встроенный режим энергосбережения, который можно активировать из программы (например, передав нужную команду по интерфейсу связи). Информацию нужно искать в даташите или библиотеке на конкретную железку.
- Если таких возможностей у железки нет – всегда можно просто разорвать ей питание при помощи транзистора или оптопары. Электромеханическое реле использовать не рекомендуется, т.к. оно само потребляет приличный ток.
- Маломощные (до 20 мА) компоненты можно питать напрямую от пинов МК, что ещё больше упрощает задачу по управлению питанием. Примечание: у “Ардуиновских” AVR весьма приличный запас по току – в районе 40 мА на пин, но на таком токе напряжение просаживается и работа “железки” может стать нестабильной, поэтому не рекомендуется подключать на пин нагрузку выше 20 мА. К слову, у других процессоров (STM32, esp8266) максимальный ток с пинов на порядок ниже (2-5 мА) и что-то от них питать в принципе невозможно.
- Большинство “интерфейсных” микросхем при сбросе питания будут требовать повторной инициализации. У того же например lcd дисплея после отключения и включения питания нужно вызвать метод .init() , чтобы дисплей начал реагировать на остальные команды.
Если система измеряет напряжение питания выше 5V (напряжение батареи аккумуляторов), то делитель напряжения должен быть рассчитан оптимально, чтобы не тратить ток в холостую. Об этом мы говорили в уроке про аналоговые входы.
Потребление платы Ардуино
Честно говоря, сам микроконтроллер может работать абсолютно самостоятельно просто при наличии питания, а смена режима сна или частоты будет влиять на потребление ровно так, как написано в даташите. Если в основе проекта лежит плата ардуино – начинаем загибать пальцы: светодиоды индикации, стабилизатор питания и usb-ttl преобразователь – все они потребляют ток в холостом режиме, просто потому что они сидят на общем питании. Плата Nano в активном режиме потребляет около 24 мА, а если погрузить МК в максимальный сон – в районе 5 мА. В то же время по даташиту МК в таком режиме должен потреблять в районе 1 мкА, то есть в 5000 (пять тысяч) раз меньше. Эти самые 5 мА потребляют перечисленные выше компоненты на плате ардуино, поэтому для создания действительно энергоэффективного проекта нужно делать свою плату и паять на неё МК, либо брать скальпель/паяльник и убирать лишнее с платы Ардуино.
Потребление МК
Частота тактирования
Вычислительное ядро потребляет энергию всегда, когда находится в активном режиме: вычисляет ли программа арккосинус, ожидает ли окончание задержки delay() , висит ли в бесконечном пустом for(;;) – неважно. Потребление будет одинаковым во всех случаях, пока ядро тактируется. Более того, от частоты тактирования зависит напряжение, при котором МК гарантированно стабильно работает. Вот картинки из даташита на ATmega328: На самом деле всё как обычно слегка “завышено”, потому что на 16 МГц клоке Ардуино прекрасно работает начиная от 3.3V, а на 8 МГц (внутреннем) – от 1.8V (при отключенном BOD). Есть четыре уровня управления тактовой частотой:
- Подключение внешнего кварца с нужной частотой (на плате Ардуино стоит 16 МГц, сам МК поддерживает вплоть до 20 МГц без разгона).
- Выбор источника тактирования при помощи фьюзов: внешний (частота соответствует установленному генератору) и внутренний (8 МГц).
- Изменение системной частоты прямо из программы: большинство МК avr позволяют понизить приходящую с источника тактирования частоту, а именно – поделить (реализовано в GyverPower). Таким образом можно замедлить работу всего МК для уменьшения потребления энергии или увеличения стабильности работы от пониженного напряжения. Можно выполнить необходимые действия на высокой частоте, а затем понизить её до минимума до наступления внешних событий по прерываниям или по таймеру. На некоторых МК есть PLL – умножитель частоты (например на Attiny85), позволяющий тактироваться на частоте 36 МГц от внутреннего источника! Для такого разгона придется поднять напряжение и обеспечить теплоотвод, но об этом не в этом уроке =).
- Фьюз CKDIV8: системный делитель из предыдущего пункта автоматически устанавливается на 8 перед запуском МК. Это нужно для более надёжного старта при низком напряжении. Обычно используют так: МК стартует с CKDIV8 на пониженной частоте, измеряет напряжение питания, если оно достаточно высокое (аккумулятор не разряжен) частота выставляется на необходимую и работа продолжается. Иначе например можно всё вырубить и уйти в сон.
Также прилагаю картинку с графиками тока потребления МК в активном режиме (не во сне) в зависимости от частоты и напряжения питания:
Режимы энергосбережения
У микроконтроллера есть несколько режимов энергосбережения, в каждом из которых остаются в активном режиме только некоторые из аппаратных блоков (таймеры, интерфейсы, АЦП, и т.д.). Также у мк есть блок BOD, отвечающий за постоянный мониторинг напряжения и перезагрузку в случае его падения ниже настроенного порога. Во всех режимах сна остаётся активен АЦП, его нужно отключать отдельно (всё реализовано в GyverPower). Режимы энергосбережения МК (AVR):
- IDLE – Легкий сон, отключается только клок CPU и Flash, пробуждается мгновенно от любых прерываний
- POWERDOWN – Наиболее глубокий сон, отключается всё кроме WDT и внешних прерываний, просыпается от аппаратных (обычных + PCINT) или WDT, пробуждение за 16+6 тактов (~1.375 мкс на 16 МГц). Прерывание должно быть длиннее этого времени для успешного пробуждения!
- STANDBY – Глубокий сон, идентичен POWERDOWN + system clock активен, пробуждение за 6 тактов (0.4 мкс)
- POWERSAVE – Глубокий сон, идентичен POWERDOWN + timer 2 активен (+ можно проснуться от его прерываний), можно использовать для счета времени
- EXTSTANDBY – Глубокий сон, идентичен POWERSAVE + system clock активен, пробуждение за 6 тактов (0.4 мкс)
Самый часто используемый на практике режим – power down, самый глубокий сон. В нём отключается всё, кроме watchdog и аппаратных прерываний (обычные external и PCINT). В данном режиме МК потребляет минимальный ток (ATmega328 – чуть меньше 1 мкА), а проснуться можно только по прерыванию Watchdog таймера или по аппаратному прерыванию (по кнопке). Очевидно, что в глубоком сне не работают таймеры и прерывания по ним, поэтому счёт времени становится отдельной задачей (в GyverPower эта задача решена максимально удобно).
Периферия
Помимо главного “ядра” у микроконтроллера есть куча периферийных блоков (АЦП, компаратор, таймеры, интерфейсы связи), которые по сути работают отдельно и могут общаться с МК на аппаратном уровне. Каждый блок потребляет некоторый ток, и при желании некоторые блоки можно отключить. В режиме глубокого сна они отключаются автоматически, а вот в активной работе нужно отключить их вручную. Большую таблицу с потреблением МК в разных режимах и с разным набором активной периферии можно посмотреть на официальной странице библиотеки Low Power, на всякий случай приложу её ниже. Управление периферией также реализовано в GyverPower.
Таблица потребления МК
Измерения проводились на 8 МГц плате Pro Mini при питании от Li-Ion аккумулятора (3.7V): 
Питание
Источник питания
Выбор источника питания очень важен для эффективного энергосбережения: максимально желательно питать МК напрямую от батарейки/аккумулятора:
- Трёх-четырёх АА/ААА батареек или аккумуляторов достаточно для работы на стандартной частоте 16 МГц (с 4-мя батарейками нужно быть аккуратнее по суммарному напряжению, а 4 никелевых аккумулятора подходят идеально).
- От одного литиевого аккумулятора (3.7-4.2V) можно работать на 16 МГц, но при разряде ниже 3.5V работа на такой частоте уже может быть не очень стабильной (частоту можно чуть понизить, об этом ниже).
- От литиевой 3V таблетки (CR2025, CR2032 и прочие) микроконтроллер отлично будет работать на внутреннем 8 МГц клоке.
- Плохим вариантом можно считать ситуации, когда приходится использовать понижающие преобразователи и стабилизаторы: они все будут тратить несколько миллиампер “в тепло”, и даже режим сна МК может оказаться абсолютно бессмысленным. Но в любой ситуации нужно считать потребление и прикидывать время работы, для каких-то задач и работа от “Кроны” через стабилизатор будет приемлемой во имя упрощения схемы и стабильных 5 Вольт (китайский транзистор-тестер, например, включается на несколько секунд, поэтому заморочек по питанию нет).
- Если в устройстве используется аккумуляторная батарея, то можно схитрить: высоковольтный потребитель (мотор к примеру) может питаться от общего напряжения с батареи через драйвер, а микроконтроллер может работать от одной его “банки”, соединяясь общим проводом с минусом. Микроконтроллер, особенно в режиме сна, потребляет ничтожно мало по сравнению с тем же мотором, поэтому о разбалансировке банок можно не беспокоиться. Таким образом МК также может мониторить напряжение батареи и отключать её при разряде, выполняя роль BMS. Про измерение напряжения мы говорили в уроке про аналоговые входы.
- Также напомню, что питать всякие железки напрямую от МК можно только в некоторых пределах, подробнее о них и вообще питании проекта мы говорили в уроке о питании Ардуино и схемы в целом.
Самоблокировка питания
Самый надёжный и аппаратно простой способ сэкономить энергию – самоблокировка питания. Он подходит для устройств, которые включаются тактовой кнопкой (без фиксации) и через некоторое время должны сами отключиться до следующего клика по кнопке. Самоблокировка работает следующим образом: нажатие на кнопку подаёт ток на МК, он запускается, подаёт сигнал на “ключ”, который запараллеливает линию питания. Мы отпускаем кнопку, а МК продолжает работать, потому что сам удерживает ключ, через который идёт питание. Отсюда и название: самоблокировка питания. По тайм-ауту или другому алгоритму работы МК может отпустить ключ и отключиться. Через этот же ключ могут питаться и остальные железки, и точно так же быть отключены от питания при самовыключении. Проблема в том, что МК от AVR могут питаться от любого GPIO пина (при наличии общей GND), поэтому практически все старые схемы из интернета не работают. Пока что удалось найти две схемы на форуме arduino, но лично я их не тестировал. В будущем дополню урок.
Но есть шикарный, простой и рабочий вариант: использовать стабилизатор напряжения с пином Enable, за который МК может “заблокировать” себе питание (за идею спасибо Дмитрию Карманову). Вот пример со стабилизатором me6212c33m5g на 3.3V (стоит в районе 15 руб). На схеме PWR_EN ведёт на физическую кнопку, подключенную второй ногой к питанию (батарейке), BUT_MK идёт на пин МК, который будет подавать высокий сигнал при запуске. 3V3 соответственно линия 3.3 (от неё питается сам МК и опционально что-то ещё), и BAT – батарейка.
Видео
Полезные страницы
- Набор GyverKIT – большой стартовый набор Arduino моей разработки, продаётся в России
- Каталог ссылок на дешёвые Ардуины, датчики, модули и прочие железки с AliExpress у проверенных продавцов
- Подборка библиотек для Arduino, самых интересных и полезных, официальных и не очень
- Полная документация по языку Ардуино, все встроенные функции и макросы, все доступные типы данных
- Сборник полезных алгоритмов для написания скетчей: структура кода, таймеры, фильтры, парсинг данных
- Видео уроки по программированию Arduino с канала “Заметки Ардуинщика” – одни из самых подробных в рунете
- Поддержать автора за работу над уроками
- Обратная связь – сообщить об ошибке в уроке или предложить дополнение по тексту ([email protected])
Arduino.ru
Какую максимальную силу тока принимает Ардуино Нано? И какую рекомендовано?
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Вс, 29/10/2017 — 01:38
valera26122000
Зарегистрирован: 29.10.2017
Интересует вот что: у меня есть БП — 9В и 2А; беспокоит сила тока, не большая ли будет она для Arduino Nano? И что рекомендует брать, ещё по мимо этого, для хорошей запитки?
В наличии:
PowerBank 10А\ч — 5В, 2А
БП(2) — 9В, 2А//именно этот указан в шапке
Возможно что-то из списка выше подойдёт?
И важна ли сила тока для Arduino вообще(в разумных пределах)?
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Вс, 29/10/2017 — 02:03
Зарегистрирован: 25.02.2016
вот так написан вопрос в поисковик, -ток потребления ардуино
а вот содержание ссылки, —
| Плата | 5v | 9v (3,7v для LilyPad) |
| Raspberry pi B+ | 80..150 mA | – |
| MEGA 2560 (16u2) | 66 mA | 90 mA |
| UNO R3 (16u2) | 43 mA | 48 mA |
| UNO R3 (CH340) | 18 mA | 19 mA |
| NANO 3.0 (FTDI) | 62 mA | 57 mA |
| NANO 3.0 (CH340) | 20 mA | 24 mA |
| LilyPad USB | 15 mA | 9 mA |
| Pro Mini 5v | 17 mA | 18 mA |
| Beetle leonardo | 21 mA | – |
читать нужно четвертую строчку снизу
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Вс, 29/10/2017 — 09:40
Зарегистрирован: 10.01.2016
valera26122000 пишет:
БП — 9В и 2А; беспокоит сила тока, не большая ли будет она для Arduino Nano?
NANO 3.0 (CH340) — 20 mA
Как видишь, ты прав — многовато. Ищи БП на 20-30 mA, а то у тебя аж в сто раз больше! И розетку заодно ищи на правильный ток, а то в обычной розетке там . аж до 40А в лёгкую (если не поплавится)!
И, кстати, когда за водкой в магазин идёшь, обязательно требуй документ — сколько они её закупили. А то может в магазине этой водки вагон — многовато же для тебя одного будет, отравишься!
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Вс, 29/10/2017 — 10:43
Зарегистрирован: 26.05.2017
ВН, по вашей ссылке написано откровенное вренье.
Nano -ch340 — 20ма? — дайте две.
Uno ch340 — 18 ma — ага, щаз
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Вс, 29/10/2017 — 11:29
valera26122000
Зарегистрирован: 29.10.2017
как может быть рекомендуемое потребление 20мА, если при подключении ЮСБ-миниЮСБ шнура от компа там уже 500мА?
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Вс, 29/10/2017 — 11:43
Зарегистрирован: 09.07.2016
valera26122000 пишет:
как может быть рекомендуемое потребление 20мА, если при подключении ЮСБ-миниЮСБ шнура от компа там уже 500мА?
При подключении шнура происходит следующее: комп МОЖЕТ выдать ДО 500 мА, но потребитель — ардуино — берёт только 20 мА, и ещё 480 «остаются в запасе». Так же, как и в сетевой розетке дома — источник может обеспечить до 20А, но, к примеру, чайник потребляет только 5, как бы 15А в запасе для других розеток.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Вс, 29/10/2017 — 11:47
valera26122000
Зарегистрирован: 29.10.2017
то есть я могу брать свой БП на 9В и 2А и потребитель(адруино) будет брать столько сколько ему нужно?
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Вс, 29/10/2017 — 11:48
Зарегистрирован: 09.07.2016
Верно, но сколько ему нужно — рассчитываете вы сами. Если от источника взять больше, чем 2А (например, коротнуть на выходе плюс с минусом), источник не выдержит и сгорит. Если пропустить через ардуино (или стабилизатор) больший ток, чем тот, на который они рассчитаны (по 50 мА на ногу, в сумме не выше скольких-то там, см. в инете) — то они сгорят первыми.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Вс, 29/10/2017 — 11:53
valera26122000
Зарегистрирован: 29.10.2017
ааа, всё понял, спасибо! Можно такой тупой вопрос? — Как потребитель знает сколько ему нужно тока? Ну тот же ардуино — берёт н-р 200мА, как он понимает что ему нужно именно 200мА? не 1А? КАК. Я понимаю что это всё первые классы физики, но это что то я вообще понять не могу.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Вс, 29/10/2017 — 11:57
Зарегистрирован: 26.05.2017
valera26122000 пишет:
ааа, всё понял, спасибо! Можно такой тупой вопрос? — Как потребитель знает сколько ему нужно тока? Ну тот же ардуино — берёт н-р 200мА, как он понимает что ему нужно именно 200мА? не 1А? КАК. Я понимаю что это всё первые классы физики, но это что то я вообще понять не могу.
похоже, что ардуина умнее тебя 🙂 — она-то знает, сколько ей нужно.
На самом деле простейший потребитель — резистор — тупая железка, и ничего не «понимает». Однако берет от БП ровно столько, сколько надо. Это закон Ома, мальчик, но тем, кто плохо учил физику, это понять трудно.
Почитал бы ты книжки, прежде чем за ардуину браться.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Вс, 29/10/2017 — 12:04
valera26122000
Зарегистрирован: 29.10.2017
Та вот читаю, физику люблю, в школе её хорошо учу. Но тем не менее, никто не может дать мне конкретного ответа та даже на этот же вопрос. Ещё когда мы это в 8 классе проходили, подошёл к учителю, спросисил, она мне вообще про другое начинает рассказывать. И так пару раз.
Мне это очень интересно, но как то мало кто даёт ответы на вот такие, казалось бы для вас — простые, но довольно значимые для меня вопросы. Ведь это база, а без бызы.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Вс, 29/10/2017 — 12:12
Зарегистрирован: 26.05.2017
конкретный ответ такой — при выборе БП в первую очередь смотри на напряжение. Напряжение должно быть ИМЕННО таким, как обозначено на потребителе. Для Ардуино Нано — 5в постоянного тока при прямом подключении.
Сила тока, указанная на БП — означает максимум того, что может отдать данный БП. Она не обязательно должна быть той же, что указана на потребителе, главное чтобы номинальный ток БП был НЕ МЕНЬШЕ требуемого тока потребителя.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Вс, 29/10/2017 — 12:22
Зарегистрирован: 09.07.2016
Он «знает» это по закону Ома, и высчитывают это по нему же. У любого проводника электричества (провод, радиодеталька) есть такой параметр, как сопротивление, R. Чем оно выше, тем меньший ток проводник пропускает через себя. Все излишки протекающего тока проводник преобразует в тепло — греется. Одна из первых деталек, придуманных человечеством — это резистор, на схемах подписываемый той же буквой R, и предназначение которого — сопротивляться протеканию тока, тем самым ограничивая его до нужной величины.
Возьмём светодиод, и закоротим им + и — от вашего источника питания 9В 2А. У светодиода в прямом направлении очень маленькое сопротивление, не помню точной величины, для примера пусть оно будет 0.1 Ома, и рабочий ток светодиода 20 мА. Подсчитаем, какой ток через него пойдёт — I = U/R, I = 9/0.1 = 90A. Это много, p-n переход светодиода моментально разогреется до огромной температуры и сгорит, причём, если не повезёт, то источник питания сгорит тоже. В реальности там, конечно же, не будет столько (ведь источник рассчитан на 2А), но и 2А во много раз больше нужного. Поэтому возьмём и добавим последовательно со светодиодом резистор на 1 кОм. Теперь общее сопротивление цепи стало 1000,1 Ом. Считаем максимальный ток, который она пропустит: I=9/1000=0,009=9мА. Это значение уже из разряда допустимых для светодиода, поэтому он будет радостно светиться. Так схема будет «знать», что её потребляемый ток 9мА (в реальной жизни чуть больше, ведь КПД 100% не бывает, потери идут в проводах от БП до светодиода с резистором).
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Arduino.ru
Каков минимальный ток питания ардуино нано для нормальной работы？
- Войдите на сайт для отправки комментариев
27 ответов [Последнее сообщение]
Втр, 22/01/2019 — 10:10
qwerty13rus
Зарегистрирован: 05.12.2018
Каков минимальный ток питания ардуино нано для нормальной работы？
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 22/01/2019 — 10:51
Зарегистрирован: 25.05.2015
1. При каком напряжении питания?
2. По каким пинам питаем?
3. Что такое «нормальная работа»?
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 22/01/2019 — 11:33
qwerty13rus
Зарегистрирован: 05.12.2018
ЕвгенийП пишет:
1. При каком напряжении питания?
2. По каким пинам питаем?
3. Что такое «нормальная работа»?
питание через преобразователь до 5 в, подаю на пин +5в. Нормальная работа, это работа без зависания. Слышал что при нехватки тока, ардуино может зависать
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 22/01/2019 — 11:39
Зарегистрирован: 25.01.2017
qwerty13rus пишет:
Слышал что при нехватки тока, ардуино может зависать
Точно. И, главна, не успокоится ить, пока весь ток не сожрёт, охальник.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 22/01/2019 — 11:54
Зарегистрирован: 25.05.2015
qwerty13rus пишет:
питание через преобразователь до 5 в, подаю на пин +5в. Нормальная работа, это работа без зависания. Слышал что при нехватки тока, ардуино может зависать
1. Подайте
2. Замерьте
3. И расскажите нам.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 22/01/2019 — 11:57
qwerty13rus
Зарегистрирован: 05.12.2018
Замерить потребление тока, или что？
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 22/01/2019 — 12:03
Зарегистрирован: 25.05.2015
А Вы про что спрашивали в стартовом топике?
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 22/01/2019 — 12:13
qwerty13rus
Зарегистрирован: 05.12.2018
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 22/01/2019 — 12:38
Зарегистрирован: 12.12.2018
Cам посебе контроллер при 5В и 16МГц потребляет в районе 20 мА. А общая потребление зависит от тогое, чего там еще понавешено.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 22/01/2019 — 13:51
qwerty13rus
Зарегистрирован: 05.12.2018
asam пишет:
Cам посебе контроллер при 5В и 16МГц потребляет в районе 20 мА. А общая потребление зависит от тогое, чего там еще понавешено.
Там навешаны передатчик 433мгц и термистор
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 22/01/2019 — 16:40
b_calavasov
Зарегистрирован: 11.01.2019
Вопрос некорректно поставлен изначально, поэтому такие и комменты. Ибо нет такой характеристики, как «нормально допустимый ток питания»; есть минимальное значение питающего напряжения, при котором устройство сохраняет работоспосбность.
Я ТОЛЬКО ДОГАДЫВАЮСЬ, что Вы пытаетесь понять/посчитать общее энергопотребление вашей системы, так?
Энергопотребление модуля зависит от способа питания (куда именно подается напряжение и какой величины), от режима работы (если у вас одни Delay() в коде, то явно энергопотребление будет сниженным, а если контроллер в сон отправить — то вообще упадет до копеечных значений), и от того, как подключена перефирия.
Например, ваша конфигурация: Nano + трансивер 433МГц + термистор. Последний будет жрать меньше всего. Больше всего будет жрать во время работы передатчик. Nano здесь будет твердым «середняком» — шуршит и шуршит себе, перемалывая код в своем loop-е.
Я бы прежде всего смотрел на DataSheet модуля передатчика — в нем должны быть указаты токи потребления в разных режимах работы для разных условий. Проверить: а можно ли вообще его запитывать от Nano или лучше все же на него отдельно питание заводить? Ну а потом уже замерять общее энергопотребление всего устройства.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 22/01/2019 — 17:22
qwerty13rus
Зарегистрирован: 05.12.2018
Нет, я действительно хотел узнать минимальный ток, но теперь стало яснее. Но допустим что моя ардуино питается от 200 мА, а потребляет 300мА. Что произойдет в этом случае？
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 22/01/2019 — 17:27
Зарегистрирован: 25.01.2017
qwerty13rus пишет:
Нет, я действительно хотел узнать минимальный ток, но теперь стало яснее. Но допустим что моя ардуино питается от 200 мА, а потребляет 300мА. Что произойдет в этом случае？
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 22/01/2019 — 17:28
Зарегистрирован: 25.01.2017
b_calavasov пишет:
Энергопотребление модуля зависит от способа питания (куда именно подается напряжение и какой величины), от режима работы (если у вас одни Delay() в коде, то явно энергопотребление будет сниженным, а если контроллер в сон отправить — то вообще упадет до копеечных значений)
Если это Ардуина, то нет.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 22/01/2019 — 17:29
Зарегистрирован: 25.01.2017
b_calavasov пишет:
от режима работы (если у вас одни Delay() в коде, то явно энергопотребление будет сниженным
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 22/01/2019 — 17:43
Зарегистрирован: 23.10.2016
qwerty13rus пишет:
Нет, я действительно хотел узнать минимальный ток, но теперь стало яснее. Но допустим что моя ардуино питается от 200 мА, а потребляет 300мА. Что произойдет в этом случае？
Вы бы более конкретно рассказали, с какой целью интересуетесь, что сделать-то хотите, что во что включить? А то на самом деле яснее не стало.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 22/01/2019 — 17:53
Зарегистрирован: 26.05.2017
kalapanga пишет:
А то на самом деле яснее не стало.
ну почему же 🙂 Мне, к примеру, стало яснее, что ТС в школе физику не учил 🙂
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 22/01/2019 — 18:14
Зарегистрирован: 17.05.2015
qwerty13rus пишет:
Нет, я действительно хотел узнать минимальный ток, но теперь стало яснее. Но допустим что моя ардуино питается от 200 мА, а потребляет 300мА. Что произойдет в этом случае？
Произойдёт вечный двигатель.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 22/01/2019 — 18:26
Зарегистрирован: 25.08.2014
qwerty13rus пишет:
Нет, я действительно хотел узнать минимальный ток, но теперь стало яснее. Но допустим что моя ардуино питается от 200 мА, а потребляет 300мА. Что произойдет в этом случае？
Сгорить, это значит, вы ей вместо 5в (она ими питается) пытаетесь 8в скормить. Подавится.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 22/01/2019 — 18:38
qwerty13rus
Зарегистрирован: 05.12.2018
kalapanga пишет:
qwerty13rus пишет:
Нет, я действительно хотел узнать минимальный ток, но теперь стало яснее. Но допустим что моя ардуино питается от 200 мА, а потребляет 300мА. Что произойдет в этом случае？
Вы бы более конкретно рассказали, с какой целью интересуетесь, что сделать-то хотите, что во что включить? А то на самом деле яснее не стало.
хочу запитать ардуйню от двух ni mh общим напряжением 2.5в через преобразователь до 5 в. но суть в том что чем меньше вольтаж аккумуляторов, тем меньше ток будет на выходе через преобразователь. Вот и хочу узнать, что будет）
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 22/01/2019 — 18:48
Зарегистрирован: 25.08.2014
Да ничего не будет. Работать перестанет и все.
«тем меньше ток будет на выходе через преобразователь» — если ток на выходе стал меньше (при неизменной нагрузке), значит переобразователь не может вытянуть требуемое напряжение и оно упало на выходе. Когда напряжение достигнет нижней критичной для устройства величины, устройство отключится. Там, в песочнице, ссылка есть на шпаргалку, по закону Ома, помедитируйте на нее.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 22/01/2019 — 18:49
Зарегистрирован: 27.04.2014
qwerty13rus пишет:
Но допустим что моя ардуино питается от 200 мА, а потребляет 300мА. Что произойдет в этом случае？
Как все запущено. К сожалению ни один человек не сможет ответить на этот вопрос (просто, быстро, однозначно ), а если попытается то это потребует лекции (одной или цикла лекций) часов этак на 40-50. И начнется эта лекция с Закона Ома для участка цепи, с плавным переходом в Закон Ома для полной цепи. Потом статический режим, потом динамический со всеми прелистями переходных процессов. Можно еще много заголовков для лекций накидать.
Конкретно по вашему выссказыванию выше: есть 4 варианта: 1)ничего не произойдет. 2) будет что-то происходить до определенного момента, потом автоматическая перезагрузка процессора и повторение. 3) что-то будет происходить, но потребует полного обисточивания схемы для полной перезагрузки от зависания 4) упадет напряжение питания и если будет хватать мощьности (именно мощьности — не тока или напряжения, а мощьности) источника питания для поддержания работоспособности МК при пониженном напряжении в момент максимального потребления, Схема будет как-то работать. В этом случае МК не зависнет, а вот как поведет себя переферия — есть варианты :))) (они описаны выше для МК) :))))))))))) можно еще добавить много чего, но рекомендую перечитать первый обзац ответа :)))))))
- Войдите на сайт для отправки комментариев