Ich möchte einen batteriebetriebenen Arduino Uno R3-Datenlogger verwenden. Ich möchte es direkt mit einer Step-Up- geregelten 5-V-Akku-Stromversorgung versorgen pin 5V.

Ich möchte es nicht mit 5V am PowerJack versorgen oder Vinweil es nicht notwendig ist, würde es zu einer niedrigeren Spannung führen, wenn es mit 5V an Vinund unnötiger Verlustleistung an betrieben wird U1.

Werfen wir einen Blick auf das Schema: http://arduino.cc/en/uploads/Main/Arduino_Uno_Rev3-schematic.pdf

Ich habe es bearbeitet, schaue dir die grünen und blauen Bereiche an (ignoriere zuerst den gelben Bereich):

Wenn Sie es nur so weit bringen, pin 5Vkönnte dies den Linearregler zerstören, der U1> 5V + Vinbis auf 5V regelt , fürchte ich.

Frage

• Ist es akzeptabel und sicher, geregelte 5V + zu liefern pin 5V?
• Soll ich es zusätzlich kurz machen Vin?

Leider ist U1im Datenblatt kein interner Schaltplan für (NCP1117ST50T3G) enthalten .

Für Interesse

Schauen Sie sich den gelben Bereich an: irre ich mich oder ist die Schutzdiode vertauscht? Sollte es nicht die Katode haben USBVcc?

Bearbeiten 1:

Da drei Antworten besagen, dass es die sicherste Möglichkeit ist, den Arduino über USB mit geregelten 5 V zu versorgen, möchte ich meine Frage ein wenig klären: Ich möchte das Setup in einem kleinen Gehäuse unterbringen, damit ich nicht einstecken muss USB-Kabel wenn möglich.

Mit Ausnahme von Testzwecken, bei denen dies versehentlich passieren könnte, ist es nicht möglich, dass Vin/ VccUSBund Vcc 5Vgleichzeitig verfügbar sind.

Hier ist eine weniger formelle Sichtweise: Die direkte Stromversorgung des + 5V-Pins ist (fast) genau das, was passiert, wenn der Uno über USB mit Strom versorgt wird. Da die USB-Stromversorgung von Natur aus in Ordnung ist, sollte auch Ihr Setup in Ordnung sein.

Extern geregelte + 5V können ebenso gut, beispielsweise über ein USB-B-Kabel, in das USBVCC-Netz eingespeist werden.

Gemäß der zweiten Frage sollten Sie keine Verbindung zu V_in herstellen. Der Ausgang des NCP1117 kann dann zu einer alternativen, konkurrierenden Stromquelle werden, und dies sollte am besten vermieden werden.

Die offizielle Einstellung zur direkten Stromversorgung des 5-V-Pins des Arduino Uno lautet wie folgt:

5V. Dieser Pin gibt geregelte 5V vom Regler auf der Platine aus. Die Karte kann entweder über die Gleichstromanschlussbuchse (7 - 12 V), den USB-Anschluss (5 V) oder den VIN-Pin der Karte (7 - 12 V) mit Strom versorgt werden. Die Spannungsversorgung über die 5-V- oder 3,3-V-Pins umgeht den Regler und kann Ihre Platine beschädigen. Wir raten nicht davon ab.

Das heißt, die geregelte Versorgung des VUSB-Anschlusses mit 5 Volt (nicht als Stift herausgebrochen, AFAIK) sollte der richtige Weg sein: So wird die Platine normalerweise mit Strom versorgt, wenn ein USB-Kabel angeschlossen ist, so dass der Spannungsabfall offensichtlich ist akzeptabel.

Außerdem ist der einzige Spannungsabfall an der + 5V-Leitung, wenn VUSB mit Strom versorgt wird, der Abfall des Einschaltwiderstands des FDN340P-MOSFET zwischen 70 und 110 mOhm. Bei typischen Vorgängen, bei denen keine hohen Ströme vom Uno abgehen, würde ein Strombedarf von 100 mA nach einer groben Schätzung zu einem Spannungsabfall von 11 mV führen .

Um VUSB auf einfache Weise mit Strom zu versorgen, lösen Sie einfach ein USB-Kabel, indem Sie es aufschneiden, und legen Sie die 5 Volt an die VUSB- und Erdungsstifte an.

Offiziell nicht zu empfehlen

Arduino (das Unternehmen) empfiehlt, 5 Volt nicht direkt einzuspeisen, da:

1. Die Zielgruppe versteht nicht immer , wie die schematischen ausgebildet ist und als Anfänger / Nicht-Techs, würde likey Ursache etwas Schlimmes passieren, wie ein ungeregelten 5 Volt an die 5VVerbindungsleitung, und die Dinge wehen, so dass Anrufe beim Kundendienst / Rückerstattungen / reparaturen / etcetera.
2. Die direkte Versorgung mit 5 Volt umgeht die Auto-Sensing- / Spannungsschutzmethode.

So funktioniert die USB- / externe Stromauswahl von Arduino

Die direkte Versorgung mit 5 Volt ist einfach. USB macht das praktisch genauso wie das ICSP-Protokoll / Header. USB verfügt über eine 500-mA-PTC-Sicherung in der Leitung und einen P-Kanal-Mosfet, der für sich genommen keinen Schutz bietet. Aber es gibt auch das LMV358 U5A, das über diesem mosfet beschriftet wird. Es ist ein (halber) Opamp, der als Komparator verwendet wird. Wenn VINerkannt wird und höher als 3,3 Volt, treibt der Opamp die Leitung auf LOW, deaktiviert den Mosfet und schneidet USBVCCdie 5VLeitung ab. Dies macht es so, dass Sie VINund USBVCCzur gleichen Zeit ohne Probleme verwenden können. Andernfalls würden zwei Stromquellen auf derselben Schiene miteinander konkurrieren (USB und der 5-Volt-Regler).

Der Mosfet hat eine Body-Diode

Es ist Teil der Mosfet - Konstruktion, intern und fungiert als Verpolungsschutz, der verhindert, dass die 5VStromschiene in den Stromkreis zurückfließt USBVCC. Es ist deaktiviert, wenn der Mosfet eingeschaltet ist, und umgekehrt vorgespannt, wenn er ausgeschaltet ist.

Warnungen

1. Schließen Sie NICHT gleichzeitig USB und 5V an!
   Durch Eingabe einer geregelten Spannung von 5 Volt am 5VPin überspringen Sie den hilfreichen Mechanismus zur Auswahl der Stromquelle. Sie können Ihre 5 Volt genauso einfach an den USB-Anschluss oder zwischen den USB-Anschluss und die USB-PTC-Sicherung anschließen, dies führt jedoch zu einem Grenzwert von 500 mA. Wenn Sie mehr Strom benötigen, können Sie die Sicherung umgehen, aber nicht den Mosfet.
2. DO NOT SHORT 5Vzu VIN!
   Der 5 Volt Regler wird in jedem Fall nur Dandy sein, solange er VINnicht benutzt wird.

Ich denke, es sollte dir gut gehen.

Aus dem Datenblatt NCP1117 , Seite 10:

Ausgehend vom Klang des Datenblattes verfügt der Regler über interne Schutzdioden, die die vorhandene kapazitive Belastung problemlos verarbeiten können sollten VIN(vom Aussehen her (und Sie anschrauben, Netzetiketten und nicht durchsuchbaren Schaltplan), VINbeträgt die Gesamtkapazität über 47 uF).

Selbst wenn alle Kondensatoren auf der Platine vollständig entladen sind, ist der einzige Strom, der durch die Schutzdioden des Reglers fließt, der Strom, der zum Laden dieses einzelnen 47-uF-Kondensators erforderlich ist.

Wenn Sie wirklich besorgt sind oder besonders vorsichtig sein möchten, können Sie eine Schottky-Diode zwischen den 5-V-Pin und den Vin-Pin legen. Dies verhindert, dass ein Rückstrom durch den Regler fließt (im Grunde ist dies derselbe wie D1 im obigen Diagramm).

Sie können auch einfach den Vin-Pin auf den 5V-Pin legen und 5V in die DC-In-Buchse einspeisen. Beachten Sie, dass , wenn Sie die Arduino mit mehr thn 5.5V füttern, Sie werden etwas beschädigen.

Eine andere Idee könnte darin bestehen, einen 2,2k-Widerstand von +5 V an den mit "CMP" bezeichneten Punkt anzuschließen, der der nicht invertierende Eingang zum Operationsverstärker-Pin 3 ist. Dadurch wird die Stromversorgung der Karte über USB +5 V deaktiviert, die USB-Kommunikation wird jedoch weiterhin zugelassen.

Natürlich wäre auch ein SPST-Schalter zum Ausschalten des Widerstands hilfreich, damit Sie diese neue Funktion deaktivieren können. Der Schalter würde mit dem 2,2 k-Widerstand in Reihe geschaltet. Wenn Sie nie mehr vorhaben, USB-Strom zu verbrauchen, wird der Switch jedoch nicht benötigt, nur wenn Sie die Karte manchmal mit USB-Strom ohne externe + 5-V-Stromversorgung versorgen müssen.

Was auch immer Sie tun, testen Sie, um sicherzustellen, dass es funktioniert, indem Sie den Ausgang des LM358 messen, wenn Sie die externe + 5V-Versorgung anschließen.

Die direkte Versorgung mit 5 Volt ist einfach. USB macht das praktisch genauso wie das ICSP-Protokoll / Header. USB verfügt über eine 500-mA-PTC-Sicherung in der Leitung und einen P-Kanal-Mosfet, der für sich genommen keinen Schutz bietet. Aber es gibt auch den LMV358 mit der Aufschrift U5A über diesem Mosfet. Es ist ein (halber) Opamp, der als Komparator verwendet wird. Wenn eine VIN erkannt wird und höher als 3,3 Volt ist, treibt der Opamp die Leitung auf LOW, deaktiviert den Mosfet und schneidet die USBVCC von der 5V-Leitung ab. Auf diese Weise können Sie VIN und USBVCC problemlos gleichzeitig verwenden. Andernfalls würden zwei Stromquellen auf derselben Schiene miteinander konkurrieren (USB und der 5-Volt-Regler).

Hmm, ist das nicht rückwärts? Der Spannungsteiler ist mit dem nicht invertierenden Eingang des Komparators verbunden und steuert ihn daher auf HIGH (+5 V), wenn die Teilerspannung über 3,3 V liegt, und auf LOW, wenn sie unter 3,3 V liegt. Der P-Kanal-Anreicherungsmodus-MOSFET wird ausgeschaltet, wenn die Gate-Spannung HOCH ist (dh Vgs = 0 V), und eingeschaltet, wenn die Gate-Spannung NIEDRIG ist (dh Vgs = -5 V).

Das Ergebnis ist dasselbe (eine Spannung über 3,3 V am Teiler schaltet den MOSFET aus und trennt die USB-Stromversorgung, und eine niedrige Spannung am Teiler verbindet die USB-Stromversorgung mit der Schaltung) wie im angegebenen Absatz angegeben - aber ich denke, die angegebenen Spannungen es gibt rückwärts.

Ich denke, das Beste, was Sie in diesem Fall tun können, ist, das Arduino über einen + 5V-Pin von einer geregelten 5V-Quelle mit Strom zu versorgen und, falls Sie jemals einen USB-Stecker zum Codieren oder zum Drucken von Werten an einen Computer benötigen, ein USB-Kabel mit abgeschnittenem 5V-Kabel zu verwenden.

Auf diese Weise werden Sie Ihr Arduino auch nicht in einen Kampf gegen eine Stromquelle verwickeln. Der 3.3V Pin funktioniert aber nicht. Richtig?!, Weil die 5V-Schiene nicht zum Spannungsregler 3.3 geht.