Ардуино блок питания: Питание схемы

Arduino: Батареи, блоки питания

Статья проплачена кошками — всемирно известными производителями котят.

Если статья вам понравилась, то можете поддержать проект.

Для автономной работы платы можно использовать батарею типа «Крона».

Для батареи следует приобрести кабель питания или батарейный отсек.

Один из вариантов адаптера для Кроны на AliExpress

Солевые батареи — самые недорогие не перезаряжаемые источники питания. Практически не используются, имеют малую ёмкость и нестабильное напряжение. Номинальное напряжение для формата AA — 1,5 В.

Алкалиновые (щелочные) батареи имеют увеличенный по сравнению с солевыми срок службы и хранения. Номинальное напряжение для формата AA — 1,5 В.

Никель-металлогидридные аккумуляторы — популярный тип аккумуляторов. Их номинальное напряжение — 1,2 В (формат AA), и ёмкость от 900 до 3000 mAh. Обычно используют шесть подобных аккумуляторов, соединённых последовательно, что даст на выходе напряжение 7,2 В. Этого достаточно для питания самой платы Arduino (6–12 В) и вспомогательных компонентов (моторы, серводвигатели, датчики).

Литий-ионные аккумуляторы являются очень мощными элементами питания. Для них стандартным номинальным напряжением является значение 3,7 В. Производятся литий-ионные аккумуляторы как в виде круглых батарей формата 18650, так и в виде пластин. Ёмкость аккумуляторов формата 18650 составляет 1500–4000 mAh.

Сколько тока может отдать батарея? На большинстве батарей этого не указывается, хотя на самом деле между различными батарейками очень много различий. Основная функция батареи – сохранять электрический заряд в соответствии с указанной ёмкостью. Номинальная ёмкость определяет, в течение какого времени батарейка может поддерживать определённый ток, и равна произведению этого времени на значение тока, которое поддерживала батарея до полного разряда. Единицей измерения ёмкости батарей и аккумуляторов приняты ампер-часы (А·ч). Ёмкость в 1 А·ч означает, что источник энергии может отдавать 1 ампер в течение 1 часа, или 0,1 ампера в течение 10 часов. Одна и та же батарейка может отдавать ток, равный 0,5 А, в течение 2 часов, или 2 А – за полчаса, и т. д. Маленькие батарейки, используемые в домашнем хозяйстве, имеют ёмкость от 0,2 А·ч до 16 А·ч. Величина ёмкости зависит от размера батарейки и от используемого типа гальванического элемента. Стандартные батарейки на 9 вольт, как правило, имеют небольшую ёмкость, но более высокое напряжение, по сравнению с цилиндрическими солевыми или щелочными батарейками.

Батареи можно подключать последовательно. При последовательном подключении напряжения суммируются. В подобных случаях удобно использовать батарейные отсеки для пальчиковых батарей.

Можно подключать и параллельно, но напряжения у всех батарей должно быть одинаковым. Напряжение на соединённых параллельно батарейках остаётся таким же, как и на одной батарейке, но ёмкость сборки из нескольких батарей становится равна сумме всех отдельных ёмкостей. Если, например, отдельная батарейка имеет ёмкость в 800 мА·ч, то две параллельно включённые батарейки будут иметь ёмкость 1,6 А·ч. На практике батарейки в параллельном подключении используются сравнительно редко.

Блоки питания

Можно использовать блоки питания. Внешний источник питания также должен иметь характеристики в диапазоне от 500мА до 1 А. Обычно надпись на вилке выглядит как: OUTPUT: 9V DC 1000mA, INPUT: 100V-240V 50/60HZ. Обратите внимание на обозначение положительного центра.

Один из вариантов на AliExpress.

Схема

Источник питания постоянного тока может обозначаться на схемах различными способами. Короткая линия обозначает отрицательный полюс, длинная — положительный. Традиционно одна пара линий обозначает один элемент на 1,5 В, две пары линий — элемент на 3 В и т. д. Но если в цепи присутствует источник высокого напряжения для мощного прибора, то обычно изображают пунктирную линию между элементами вместо нескольких десятков линий подряд.

Лабораторный блок питания на Arduino

Этот блок предназначен для домашней лаборатории радиолюбителя. Его выходное напряжение можно регулировать от 0,5 до 15,5 В. Имеется защита от замыкания выхода или превышения допустимого тока нагрузки. Порог её срабатывания можно изменять от 0,2 до 2 А. Информация об установленных напряжении, токе нагрузки и заданном пороге срабатывания токовой защиты выводится на экран ЖКИ от сотового телефона Nokia 5110.

Блок включают и выключают нажатиями на соответствующие кнопки. Третья кнопка даёт возможность временно отключить и вновь включить напряжение на выходе блока. С её же помощью восстанавливают работоспособность блока после срабатывания токовой защиты. При простое без нагрузки более 5 мин блок отключается от сети автоматически.

Схема блока питания изображена на рис. 1. Нажатие на кнопку SB3 подключает обмотку I трансформатора T1 к сети ~230 В. Блок начинает работать, и прежде всего, программа микроконтроллера устанавливает высокий логический уровень напряжения на выходе D1 модуля Arduino Nano, обозначенного на схеме A1. Этим открывается транзистор VT1, реле K1 срабатывает и замкнувшимися контактами K1. 1 шунтирует кнопку SB3, которую теперь можно отпустить.

Рис. 1. Схема блока питания

На экране ЖКИ начало работы блока отмечается заставкой в виде двух вращающихся зубчатых колёс (рис. 2), которая сменяется информацией о версии программы (рис. 3). Затем появляется основное изображение (рис. 4) со значениями выходного напряжения, тока нагрузки, отдаваемой в нагрузку мощности (программа вычисляет её как произведение первых двух параметров) и установленного тока срабатывания защиты.

Рис. 2. Заставка на экране ЖКИ

Рис. 3. Информация на экране ЖКИ

Рис. 4. Информация на экране ЖКИ

При нажатии на кнопку SB1 низкий уровень на входе D0 модуля A1 приводит к тому, что программа выводит на экран прощальное сообщение (рис. 5) и устанавливает низкий уровень на выходе D1 модуля A1. Транзистор VT1 закрывается, реле K1 размыкает контакты и этим отключает блок от сети.

Рис. 5. Сообщение на экране ЖКИ

Стабилизатор выходного напряжения собран на ОУ DA1. 2 и транзисторе VT2. Коэффициент пропорциональности между установленным переменным резистором R15 задающим напряжением на неинвертирующем входе ОУ DA1.2 и выходным напряжением стабилизатора равен R19/R18+1 (3,2 при указанных на схеме номиналах резисторов R18 и R19). Эти резисторы образуют делитель выходного напряжения, часть которого поступает для измерения на аналоговый вход A6 модуля A1. Задающее напряжение получено из выведенного на вывод D6 модуля A1 образцового напряжения встроенного в этот модуль АЦП, которое можно включить или выключить программно.

Вывод D2 модуля A1 сконфигурирован программой как вход запросов её внешнего прерывания. Если ток нагрузки превысит заданный порог, напряжение на инвертирующем входе компаратора DA2 станет больше, чем на неинвертирующем. Выходной транзистор компаратора откроется и зашунтирует резисторы R9 и R15 цепи регулировки выходного напряжения блока, которое станет нулевым. Одновременно низкий уровень поступит на вход запроса прерывания программы D2. Процедура обработки прерывания выдержит паузу приблизительно 50 мс, а затем, если перегрузка не прекратилась, выключит образцовое напряжение на выходе D6. В результате выходное напряжение блока останется равным нулю и после прекращения перегрузки. Пауза необходима для предотвращения аварийных срабатываний защиты при подключении к блоку нагрузки с конденсаторами большой ёмкости. Сигналом срабатывания защиты служит изображение ладони (рис. 6) на экране ЖКИ. Чтобы вернуть блок в рабочий режим, нужно нажать на кнопку SB2.

Рис. 6. Сигнал срабатывания защиты

Во время нормальной работы блока питания нажатие на кнопку SB2 выключает образцовое напряжение на выходе D6 модуля A2, в результате чего напряжение на выходе блока падает практически до нуля. Сигнализируя об этом, изображение на экране ЖКИ HG1 станет негативным. Повторное нажатие на кнопку SB2 вернёт блок в прежнее состояние.

К аналоговому входу A7 модуля A1 подключён движок переменного резистора R2, которым регулируют порог срабатывания токовой защиты блока. Подбирая резистор R1, устанавливают минимальное значение этого порога.

Вывод D9 сконфигурирован программой микроконтроллера как выход импульсов с ШИМ. В модуле Arduino Nano частота повторения этих импульсов по умолчанию — около 490 Гц. Для удовлетворительного сглаживания импульсов, следующих с такой низкой частотой, и выделения их постоянной составляющей потребовался бы слишком сложный фильтр. Поскольку в среде разработки программ Arduino IDE стандартная функция для изменения этой частоты отсутствует, она была повышена до 3900 Гц прямым изменением константы в соответствующем регистре микроконтроллера:

TCCR1B = TCCR1B & 0b11111000 I 0x02;

Вращение ручки переменного резистора R2 изменяет коэффициент заполнения импульсов на выходе D9. Фильтр R3C1 выделяет из импульсной последовательности постоянную составляющую, которая поступает на неинвертирующий вход компаратора напряжения DA2 и задаёт порог его срабатывания. На инвертирующий вход компаратора поступает с датчика тока (резистора R20) через усилитель на ОУ DA1. 1 с коэффициентом усиления 25 пропорциональное току нагрузки блоканапряжение.

Печатная плата для этого блока питания не разрабатывалась. Всё собрано на двух макетных платах размерами 50×75 мм. На одной из них установлен ЖКИ HG1 с резисторами R10-R14, на другой — всё остальное, за исключением транзистора VT2 с теплоотводом и трансформатора T1.

Трансформатор должен быть мощностью не менее 36 В·А и с напряжением на вторичной обмотке около 18 В. Контакты реле K1 должны быть рассчитаны на коммутацию переменного напряжения не менее 250 В. Если номинальное рабочее напряжение обмотки реле меньше выпрямленного диодным мостом VD1, излишек нужно погасить, включив последовательно с обмоткой реле резистор R_доб, показанный на схеме рис. 1 штриховой линией.

К статье приложены две компьютерные программы, облегчающие подготовку изображений для вывода на графический ЖКИ. Исходные данные для них — цветные или монохроматические изображения в форматах *.BMP, *.JPG, *.webp, *.TGA или *. TIFF. Программа GLCD84X48 Converter укладывает это изображение в размеры 84×48 пкс и преобразует его в битовый формат. Она выдаёт результат в виде текстового файла на языке C, пригодного для включения в программу микроконтроллера, и помещает его под именем grap-hics.c на рабочий стол компьютера. Программа OLED_LCD 128X64 I2C con-vertimage работает аналогично, но формирует файл для загрузки в графический дисплей с размерами экрана 128×64 пкс и интерфейсом I²C.

Программа для модуля Arduino, библиотеки к ней и программы для компьютера имеются здесь.

Автор: О. Кольчурин, г. Нижняя Тура Свердловской обл.

альтернатив питания для плат Arduino | Документация Arduino

Узнайте больше о контактах питания и разъемах плат Arduino® в этой статье, их основных характеристиках и о том, как их правильно использовать.

АВТОР: José Bagur, Taddy Chung, Karl Söderby

ПОСЛЕДНЯЯ РЕДАКЦИЯ:

05. 10.2022, 13:00

Платы Arduino могут получать питание несколькими способами; мы можем использовать специальные разъемы (порты USB, бочкообразные разъемы или разъемы аккумулятора) или специальные разъемы контакты . Один фундаментальный вопрос, который обычно возникает при использовании платы Arduino в реальных приложениях, заключается в том, какой специальный разъем питания или контакт мы должны использовать. В этой статье будут описаны основные характеристики и правильное использование контактов питания и разъемов плат Arduino.

Варианты питания

Платы Arduino имеют пять вариантов , в которых они могут получать питание:

Питание через разъем USB0003
питание с помощью встроенного разъема аккумулятора (если доступно на плате)
питание с помощью VIN (напряжение в) PIN

С через 3V3/5 В. подключение вашей платы через контакты 3V3/5V не рекомендуется, так как это может повредить регулятор напряжения вашей платы. Подробнее здесь.

В этой статье эти альтернативы будут рассмотрены более подробно.

Разъем USB

Самый распространенный и простой способ питания платы Arduino — это использование встроенного USB-разъема . Разъем USB обеспечивает регулируемую линию 5 В для питания электроники платы. Тем не менее, 5 В от разъема USB также может питать внешние компоненты через контакт 5 В , который можно найти в платах Arduino.

Разъем Micro USB платы Arduino Nano RP2040.

Что-то важное в USB-подключении — текущий рейтинг хост-устройства USB. Например, хост-устройство USB может быть компьютером; это означает, что USB-порт компьютера является источником питания 5 В для подключенной к нему платы Arduino. Помимо USB-портов компьютеров, мы также можем использовать блоки питания, например, в качестве источников питания для плат Arduino. Блоки питания обычно имеют один или несколько выходов USB, которые обеспечивают регулируемые линии 5 В с различными номиналами тока.

Платы Arduino, работающие от напряжения 5 В, используют линию 5 В, регулируемую USB, напрямую, платы, работающие от напряжения 3 В 3, регулируют линию 5 В от разъема USB до 3 В 3 с помощью встроенного регулятора напряжения. Номинальный выходной ток с контакта 5 В будет варьироваться в зависимости от источника питания 5 В.

Ток от USB-портов компьютеров обычно ограничен 500 мА.

Разъем цилиндрического разъема

Некоторые платы Arduino имеют встроенный разъем цилиндрического разъема , который используется для подключения внешних источников питания. Платы Arduino со встроенным штекерным разъемом:

Arduino UNO Rev3
Arduino UNO WiFi Rev2
Arduino Leonardo
Arduino Mega 2560 Rev3
Arduino Due
Arduino Zero

Платы Arduino со встроенными цилиндрическими разъемами сконфигурированы с положительной полярностью; это означает отрицательную втулку и положительный штифт.

Платы со встроенным баррелем используют отрицательную втулку 5,5 мм и положительный штифт 2,1 мм

Штекерный разъем платы Arduino Zero.

Линия напряжения от штекерного разъема бочонка регулируется в платах Arduino с помощью встроенного регулятора напряжения; обычно оно сначала регулируется до 5 В, а затем снова до 3 В на большинстве плат Arduino. 9Рекомендуемые значения напряжения и тока 0011 для внешних регулируемых источников питания постоянного тока , подключенных к цилиндрическому разъему, приведены в таблице ниже: Потребляемый ток (А) Arduino UNO Rev3 7-12 1 Arduino UNO WiFi Rev2 7-12121 1.5

Arduino Leonardo 7-12 1 Arduino Mega 2560 Rev3 7-12 1 Arduino Due 7-12 1.

5 Arduino Zero 5-18 1

Разъем батареи

Некоторые платы Arduino имеют встроенный разъем батареи для подключения батареи к плате и использования ее в качестве основного или дополнительного источника питания. Платы Arduino с разъемом для встроенной батареи:

Arduino Portenta H7
Arduino Nicla Sense ME
Arduino Nicla Vision
Arduino MKR NB 1500
Arduino MKR Vidor 4000

Arduino MKR WiFi 1010
Arduino MKR ZERO
Arduino MKR WAN 1310
Arduino MKR В платах семейства GSM 1400

Pro используется 3-контактный 1,2-мм разъем для батареи SMD ACH; В платах семейства MKR используется 2-контактный разъем батареи SMD PH диаметром 2 мм.

Разъем батареи платы Arduino MKR WAN 1310.

Упомянутые выше платы имеют встроенную схему управления зарядом батареи . Эта схема объединяет наиболее распространенные функции управления батареями и питанием, такие как зарядное устройство, регулятор напряжения и выключатель нагрузки, все в одном.

Платы Arduino с разъемом для встроенной батареи могут работать с одноэлементными литий-ионными и литий-полимерными батареями 3V7 .

Контакт VIN

Контакт VIN в платах Arduino — это контакт питания с двойной функцией. Этот контакт может работать как вход напряжения для регулируемых внешних источников питания , в которых не используется цилиндрический разъем. Этот контакт также может работать как выход напряжения , когда внешний источник питания подключен к разъему , который присутствует на некоторых платах Arduino. Важным соображением является то, что контакт VIN подключен непосредственно к входному контакту встроенного регулятора напряжения на платах Arduino. Поскольку вывод VIN напрямую подключен к регулятору напряжения, вывод VIN не имеет защиты от обратной полярности .

Аккуратно используйте контакт VIN, чтобы не повредить плату Arduino, поскольку она не имеет защиты от обратной полярности.

Минимальное и максимальное напряжение , которое может быть подано на контакт VIN, определяется встроенным регулятором напряжения на платах Arduino, который варьируется от платы к плате. Эти напряжения приведены в таблице ниже:

Плата	VIN Напряжение (В)
UNO Mini	5-18
UNO Rev3	7-12
UNO WiFi Rev2	7-12
UNO Rev3 SMD	7-12
Leonardo	7-12
Mega 2560 Rev3	7-12
Due	7-12
Micro	7-12
Zero	5-18
Portenta H7	5
Nicla Sense ME	5
Nano RP2040 Connect	5-18
MKR NB 1500	5-7
MKR GSM 1400	5-7
MKR Vidor 4000	5-7
MKR WiFi 1010	5-7
MKR Zero	5-5. 5
MKR1000 WIFI	5-5.5
MKR WAN 1300	5-5.5
MKR WAN 1310	5-7
Nano	7-12
Nano Every	7-18
Nano 33 IoT	5-18
Nano 33 BLE	5-18
Nano 33 BLE Sense	5-18

3V3/5V Pin

3V3 and Контакты 5V также являются контактами питания с двойной функцией. Они могут работать как выходы питания , поскольку эти контакты напрямую подключены к выходам встроенных регуляторов напряжения 3V3 и 5V (в зависимости от платы). Кроме того, контакты 3V3 и 5V также могут использоваться в качестве входов питания , если через другие входы питания (порт USB, штекерный разъем или контакт VIN) не подключен регулируемый источник питания .

Поскольку контакты 3V3 и 5V напрямую подключены к выходам встроенных регуляторов напряжения 3V3 и 5V, эти контакты не имеют защиты от обратной полярности. Используйте их осторожно при работе в качестве входов питания, чтобы не повредить регулятор напряжения вашей платы.

Хотя контакты 3V3 и 5V могут использоваться в качестве входов питания, это не рекомендуется , если питание не подключено через порт USB, штекерный разъем или контакт VIN. Контакты 3V3 и 5V подключаются непосредственно к выходному контакту встроенного регулятора напряжения. Предположим, что напряжение на выходе регулятора напряжения становится выше, чем входное напряжение регулятора напряжения. В этом случае большой ток может протекать в регулятор напряжения от его выходного вывода к его входному выводу. Этот большой ток может необратимо повредить регулятор напряжения вашей платы.

Безопасно, но не рекомендуется подавать на контакты 3V3 или 5V напряжение, не превышающее входное напряжение регуляторов напряжения.

Максимальный ток , который может быть получен от контактов 3V3 и 5V при работе в качестве выходов мощности, приведен ниже. Обратите внимание, что эти токи могут обеспечиваться встроенными регуляторами напряжения 3V3 и 5V или источником питания, подключенным к плате:

Board	5V Pin Output Current (A)	3V3 Pin Output Current (A)
UNO Mini	1	0.5
UNO Rev3	1	0.15
UNO WiFi Rev2	1	0.5
UNO Rev3 SMD	1	0.15
Leonardo	1	0. 15
Mega 2560 Rev3	0.8	0.05
Micro	1	0.15
Zero	1	0.5
Portenta H7	—	1
Nicla Sense ME*	—	0.5
Nano RP2040 Connect	—	1
MKR NB 1500	—	0.5
MKR Vidor 4000	1	0.3
MKR WiFi 1010	1	0. 5
MKR Zero	—	0.5
MKR1000 WIFI	—	0.5
MKR WAN 1300	—	0.5
MKR WAN 1310	—	0.5
Nano	0.8	0.15
Nano Every	1	0.5
Nano 33 IoT	1	0.5
Nano 33 BLE	—	1
Nano 33 BLE Sense	—	1

Выбор входа питания

Теперь, когда мы знаем больше об альтернативах питания плат Arduino, мы можем ответить на вопрос, который мы задали в начале этой статьи, о том, какой разъем питания или контакт мы должны использовать. При выборе разъема питания или контакта для конкретного приложения или проекта мы должны учитывать доступный источник питания и бюджет мощности нашего приложения или проекта.

Бюджет мощности анализирует, сколько энергии требуется нашему приложению или проекту для его правильной работы.

Поговорим о том, когда рекомендуется использовать каждый из вариантов способов питания плат Arduino:

Разъем USB

Этот вариант часто рекомендуется при экспериментах с небольшими нагрузками, требующими 5В; ток будет ограничен хост-устройством USB, к которому подключена плата.

Соединитель цилиндрического гнезда

Этот вариант рекомендуется, когда доступен регулируемый источник питания с цилиндрическим гнездом. Ток ограничивается регулируемым источником питания и встроенным регулятором напряжения.

Разъем батареи

Этот вариант рекомендуется для переносных проектов или проектов, которым требуется дополнительный или резервный источник питания. В настоящее время поддерживаются только литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы 3V7; емкость батареи ограничивает ток.

VIN Pin

Этот вариант рекомендуется, когда доступен регулируемый источник питания без штекерного разъема. Учтите, что использование вывода VIN должно производиться осторожно, так как этот пин не имеет защиты от обратной полярности. Ток ограничивается регулируемым источником питания и встроенным регулятором напряжения.

3V3/5V Pin

Избегайте этого варианта , так как высок риск повреждения встроенного регулятора напряжения. Это можно сделать безопасно, если приложенное напряжение к контактам 3V3 или 5V не выше, чем входное напряжение регуляторов напряжения.

Дополнительная литература и ресурсы

Если вы хотите узнать больше об источниках питания, перейдите по следующим ссылкам:

Источники питания являются одним из самых популярных и необходимых электронных средств тестирования. Узнайте больше о них в этом руководстве от BK Precision®.
Аккумуляторы LiPo повсюду. Ознакомьтесь с этим руководством от Roger’s Hobby Center, чтобы узнать больше о батареях LiPo.

Как подключить питание к Arduino?

Как мне подключить Arduino? | Хижина Пи перейти к содержанию

Следующая партия адвент-календарей Maker будет доступна для предварительного заказа завтра, 9 ноября Следующая партия адвент-календарей Maker будет выпущена для предварительного заказа завтра, 9 ноября

Сверхбыстрая доставка

всего от 2,99 фунтов стерлингов

Ваша корзина пуста

Начать покупки

В The Pi Hut мы предлагаем ряд различных плат для микроразработки, для которых требуются немного разные источники питания.

Некоторые очень требовательны к вводу данных; например, последний Raspberry Pi 4 рекомендует как минимум 5 В при 3 А для стабильности, но некоторые из них более гибкие, такие как Arduino Uno, который может принимать диапазон входных напряжений (6–20 В) и регулирует его до желаемого уровня. внутри на борту. Мало того, сами платы имеют разные входные порты питания, и некоторые из них могут получать питание в нескольких точках на плате! У нас есть простая разбивка того, что требуется каждому устройству — ознакомьтесь с приведенными ниже руководствами о том, как лучше всего питать каждое устройство:

Как включить Raspberry Pi?

Как подключить питание к Arduino?

Как подключить питание к Beaglebone Black?

Как подключить питание к Arduino?

Arduino Uno — более сложный зверь, чем Raspberry Pi! В отличие от Pi, в котором указаны точные требования к питанию, Arduino гораздо более гибок и может питаться через несколько портов. Во многих отношениях это невероятно полезно, но может привести к некоторой путанице.

В The Pi Hut мы предлагаем несколько различных вариантов питания вашего Arduino. Рекомендуемая единица — наша 9Блок питания Arduino V 2A. Это зарядное устройство обеспечивает хорошее стабильное напряжение питания и гарантирует, что регуляторы напряжения Arduino не будут слишком сильно нагружены.

Это устройство должно продлить срок службы вашего Arduino и позволить вам выполнять большинство хакерских операций.

Мы также предлагаем блок питания Arduino 12 В 2 А. Этот блок предназначен для приложений с высокой мощностью или если вы хотите управлять цепью 12 В через контакты Vin. Это верхний предел рекомендуемого диапазона напряжения, поэтому пользователям рекомендуется использовать его только в случае реальной необходимости.

Режим 1 — цилиндрическая вилка постоянного тока 5,5 мм/2,1 мм (рекомендуется 9–12 В при 2 А)

Более краткое объяснение различных требований см. ниже, но самый простой ответ — следующий. Arduino имеет входной порт постоянного тока (DC) для питания. К цилиндрическому домкрату предъявляются следующие требования:

Адаптер должен быть постоянного тока (постоянный ток), а не переменного тока (переменный ток)

Заглушка ствола должна быть положительной по центру (средний штифт заглушки должен быть положительным)
Заглушка ствола должна иметь внутренний диаметр (ID) 2,1 мм
Заглушка ствола должна иметь внешний диаметр (НД) 5,5 мм или менее.
Рабочее напряжение рекомендуется от 9 В до 12 В
Рекомендуемый рабочий ток составляет от 0,5 до 2 А.
Достаточно длины цилиндрического соединителя 9,5 мм или больше.

Это ствол стандартного размера, и вы увидите 5,5 мм/2,1 мм на многих наших изделиях.

Рабочее напряжение

Arduino может работать от питания через этот порт от 6 до 20 В. Однако ключевое слово здесь — «может».

Если на плату подается напряжение менее 7 В, производительность устройства может стать нестабильной, а на контакт ввода-вывода 5 В может поступать напряжение менее 5 В, что может привести к неправильной работе дополнительных схем.

И наоборот, использование источника питания с повышенным напряжением до 20 В приведет к тому, что регуляторы на плате будут работать с полной нагрузкой, рассеивая дополнительное напряжение в виде тепла. Это неэффективно и может привести к перегреву Arduino. Аналогия: вы можете везде ездить на своей машине на первой передаче, разгоняясь до предела. Он доставит вас туда, куда вы направляетесь, но сократит срок службы вашей коробки передач и двигателя, довезет вас очень медленно и, вероятно, повредит ваши уши!

Поэтому рекомендуемое напряжение составляет от 9 до 12 В. Это хорошая золотая середина, которая позволяет регуляторам платы легко рассеивать любое ненужное напряжение и дополнительно подавать правильное напряжение на различные контакты ввода-вывода на Arduino.

Следует отметить. Вывод Vin на контактах ввода-вывода питания будет копировать входное напряжение, подаваемое через разъем питания, и действовать как выход этого напряжения. Таким образом, у вас фактически есть настраиваемый контакт выходного напряжения на Arduino, который будет воспроизводить входное напряжение вашего источника питания. Например, если у вас есть 9Реле V, вы можете запустить его непосредственно с вашего вывода Arduino Vin, если у вас подключен блок питания 9 В.

Рабочий ток

В отличие от напряжения, которое является «принудительным», ток представляет собой потребление, которое цепь может подать на источник питания, например. источник питания будет подавать различную силу тока в зависимости от нагрузки, приложенной к нему подключенным устройством. Поэтому, по существу, чем больше выходной ток адаптера, тем лучше. Минимальное требование составляет 250 мА, что должно обеспечить работу Arduino с некоторой степенью стабильности. Однако, если вы хотите питать какие-либо внешние устройства (сервоприводы, светодиоды, USB-устройства и т. д.), то от 0,5 до 2 А обеспечит больший диапазон использования. Зарядное устройство с более высоким номинальным током обеспечит вам достаточное количество заряда для правильной работы каждого компонента схемы.

Некоторые полезные ограничения по току:

Порт USB имеет плавкий предохранитель на 500 мА. Любые подключенные устройства, которые потребляют больше, чем это, вероятно, вызовут нестабильность.
Абсолютный максимальный потребляемый ток для одного цифрового или аналогового контакта ввода-вывода составляет 40 мА (рекомендуемый максимум <35 мА), при этом общий максимальный ток, потребляемый всеми контактами ввода-вывода этого типа, составляет 200 мА вместе взятых.
Если вы решите запитать схему через контакты ввода/вывода питания, контакт 3,3 В имеет максимальный выходной ток 150 мА (рекомендуется 50 мА).
5V имеет максимальное потребление 0,8A. Следует отметить, что цепи 3,3 В и 5 В объединены, поэтому 0,8 А также является комбинированным максимальным потребляемым током обоих этих контактов. Следует также отметить, что 0,8 А — это теоретический максимум, определяемый встроенными регуляторами напряжения. Чем жестче работают эти регуляторы напряжения, тем меньший ток вы сможете потреблять, поэтому более реалистичным максимальным значением будет 0,5 А.
Переменный вывод (Vin) обходит большую часть схем Adruino, поэтому нет никакого реального максимума, кроме установленного диодом, который отделяет Vin от других схем на плате. Диод рассчитан на 1 А, а дорожки платы рассчитаны на 2 А, поэтому теоретический максимум для Vin составляет 1 А. Мы видели сообщения о работе устройств выше этого уровня, замене диода или даже об его полном обходе, но это не рекомендуется.

Некоторые реле способны потреблять огромные токи при высоких нагрузках, поэтому следует соблюдать осторожность при питании периферийных устройств. На самом деле любое отдельное периферийное устройство, требующее тока более 0,5 А, всегда должно питаться от дополнительного внешнего источника питания.

Режим 2 — через USB-порт (5 В при 500 мА)

Arduino также может получать питание через USB-порт на передней панели устройства (в мире Pi это известно как резервное питание!). Питание через USB следует использовать только при стабильном напряжении 5 В. Следует также отметить, что для портов USB существует ограничение по току в 500 мА, поэтому любое потребление тока, превышающее это, может вызвать нестабильность.

Подача напряжения на порты USB, по сути, сбрасывает это напряжение непосредственно на шину 5 В на Arduino (непосредственно питая контакт 5 В). При таком способе питания следует соблюдать осторожность, так как подача напряжения на порты USB обходит стабилизаторы 5 В, что может привести к повреждению платы при подаче неправильного напряжения!

Кроме того, Arduino имеет сбрасываемый предохранитель на портах USB с защитой от перегрузки по току 500 мА. Это несколько ограничивает приложения, которые можно использовать при питании через USB. Если что-то потребляет значительный ток (или несколько устройств вместе потребляют более 500 мА), встроенные плавкие предохранители, скорее всего, сработают, разорвав соединение до тех пор, пока нагрузка не будет отключена. Это, вероятно, приведет к повторному сбросу устройства или другому странному поведению!

Если Arduino обнаружит, что одновременно имеется цилиндрический источник и источник USB, подающий напряжение, Arduino автоматически переключается на цилиндрический источник, если он обеспечивает достаточное напряжение (более 6,6 В). Таким образом, пока источник питания подключен (и имеет достаточное напряжение), пользователю не нужно беспокоиться о приложенном напряжении USB. Здесь есть очень хорошее объяснение этого.

Режим 3 — через ввод-вывод

Arduino имеет ряд контактов питания, как показано ниже. Они функционируют как входы или выходы в зависимости от того, как питается Arduino!

Контакты питания следующие:

Вин. Vin можно использовать как вход напряжения (вместо адаптера ствола или USB). Напряжение должно быть в пределах 9В – 12В, а внутренне регулируется платой до 5В. Vin также можно использовать как выход напряжения, копируя напряжение, подаваемое через переходник ствола или USB.
5В. Этот контакт выводит регулируемое напряжение 5 В от регулятора на плате. На этот контакт можно подавать питание либо от адаптера ствола, либо от USB-разъема, либо от контакта Vin на плате. Вы можете подавать напряжение через контакт 5V, однако это обходит регулятор и может повредить вашу плату. Максимальный потребляемый ток 0,8А.
3В3. Выходное напряжение 3,3 В, генерируемое встроенным регулятором. На этот контакт можно подавать питание либо от адаптера ствола, либо от USB-разъема, либо от контакта Vin на плате. Максимальный потребляемый ток составляет 150 мА.
Земля. Заземляющие штифты.

Вы можете использовать ряд источников питания для питания Arduino через ввод/вывод, например.