Auprès de ModMyPi, nous proposons une gamme de cartes de micro-développement différentes, qui nécessitent toutes des sources d’alimentation légèrement différentes ! Certains sont très stricts dans leur entrée requise ; par exemple, la dernière Raspberry Pi recommande 5V @ 2A comme un minimum pour la stabilité, mais certains sont plus flexibles, l’Arduino peut accepter une gamme d’entrées de tension (6 – 20V), et régule cela au niveau désiré en interne sur la carte. De plus, les cartes elles-mêmes ont différents ports d’entrée d’alimentation, et certaines peuvent être alimentées à plusieurs endroits sur la carte ! Nous avons une ventilation simple de ce que chaque unité nécessite ! Vous pouvez consulter les tutoriels ci-dessous pour savoir comment alimenter au mieux chaque appareil:
Comment alimenter mon Raspberry Pi?
Comment alimenter mon Arduino ?
Comment alimenter mon Beaglebone Black?
Comment alimenter mon Arduino?
Une bête plus compliquée que le Raspberry Pi ! Contrairement au Pi, qui indique des exigences exactes en matière d’alimentation, l’Arduino est beaucoup plus flexible, et peut être alimenté via un certain nombre de ports. À bien des égards, c’est incroyablement utile, mais cela peut entraîner une certaine confusion.
À ModMyPi, nous offrons un couple d’options différentes pour alimenter votre Arduino. L’unité recommandée est notre alimentation Arduino 9V 2A. Ce chargeur offre une belle tension d’alimentation stable, et assure que les régulateurs de tension de l’Arduino ne sont pas poussés trop fort. Cette unité devrait prolonger la vie de votre Arduino, et vous permettre de réaliser la majorité des piratages bas de gamme.
Nous proposons également une alimentation Arduino 12V 2A. Cette unité est destinée aux applications de haute puissance, ou si vous cherchez à piloter un circuit 12V via les broches Vin. Il s’agit de l’extrémité supérieure de la plage de tension recommandée, il est donc conseillé aux utilisateurs de ne l’utiliser que si cela est réellement nécessaire.
Mode 1 – Fiche baril DC 5,5mm/2,1mm (recommandé 9V – 12V @ 2A)
Pour une explication plus concise des différentes exigences, voir ci-dessous, mais la réponse la plus simple est la suivante. L’Arduino dispose d’un port d’entrée jack barillet DC (courant continu) pour l’alimentation. La prise barillet a les exigences suivantes :
- L’adaptateur doit être DC (Direct Current) et non AC (Alternating Current)
- La prise barillet doit être positive au centre (La broche centrale de la prise doit être positive)
- La prise barillet doit avoir un diamètre intérieur (ID) de 2,1mm
- La prise barillet doit avoir un diamètre extérieur (OD) de 5,5mm ou moins.
- La tension de fonctionnement est recommandée entre 9V et 12V
- Le courant de fonctionnement est recommandé entre 0,5A et 2A.
- Une longueur de connecteur de baril de 9,5mm ou plus est suffisante.
C’est un barillet de taille courante, et vous verrez 5,5mm/2,1mm présenté sur beaucoup de nos articles.
Tension de fonctionnement
L’Arduino peut fonctionner avec une alimentation par ce port de 6 à 20V. Cependant, le mot clé ici est « peut ».
Si la carte est alimentée avec moins de 7V, les performances de l’appareil pourraient devenir instables, et la broche d’E/S 5V pourrait finir par fournir moins de 5V, ce qui pourrait entraîner un mauvais fonctionnement des circuits supplémentaires.
Vice versa, l’utilisation d’une alimentation en surtension jusqu’à 20V fera fonctionner les régulateurs de la carte à plein régime, dissipant la tension supplémentaire sous forme de chaleur. Ceci est à la fois inefficace, et pourrait provoquer une surchauffe de l’Arduino. Une analogie : Vous pouvez faire rouler votre voiture partout en première vitesse en la faisant tourner à fond. Cela vous amènera là où vous allez, mais cela diminuera la durée de vie de votre boîte de vitesses et de votre moteur, vous amènera très lentement, et vous fera probablement mal aux oreilles !
C’est pourquoi la tension recommandée est de 9V à 12V. C’est un juste milieu qui permet aux régulateurs de la carte de dissiper facilement toute tension non requise, et de fournir en plus la tension correcte aux différentes broches E/S de l’Arduino.
Il convient de noter . La broche Vin sur les broches d’E/S d’alimentation copiera l’entrée de tension fournie par la prise d’alimentation, et agira comme une sortie de cette tension. De cette façon, vous avez effectivement une broche de tension de sortie personnalisable sur l’Arduino qui reproduira la tension d’entrée de votre alimentation. Par exemple, si vous avez un relais de 9V, vous pourriez le faire fonctionner directement à partir de la broche Vin de votre Arduino, tant que vous avez une alimentation en barils de 9V connectée.
Courant de fonctionnement
Par opposition à la tension, qui est « forcée », le courant est la traction qu’un circuit peut exercer sur une source d’alimentation, par exemple, l’alimentation fournira différents ampérages en fonction de la charge placée sur elle par le dispositif connecté. Par conséquent, plus le courant de sortie de l’adaptateur est élevé, mieux c’est. Le minimum requis est de 250mA, ce qui devrait permettre à un Arduino de fonctionner avec une certaine stabilité. Cependant, si vous voulez alimenter des dispositifs externes (servo, LED, dispositifs USB, etc.), un courant de 0,5A à 2A vous permettra une plus grande plage d’utilisation. Un chargeur avec un courant nominal plus élevé vous assurera suffisamment de jus pour faire fonctionner correctement chaque composant du circuit.
Quelques limites de courant utiles:
- Le port USB a un arrêt par polyfusible de 500mA. Tout appareil connecté qui consomme plus que cela provoquera probablement une instabilité.
- La consommation de courant maximale absolue pour une seule broche d’E/S numérique ou analogique est de 40mA (<35mA maximum recommandé), avec une consommation de courant maximale totale de toutes les broches d’E/S de ce type étant de 200mA combinés.
- Si vous décidez d’alimenter un circuit via les broches d’E/S d’alimentation, la broche 3,3V a un courant maximal de 150mA (recommandé à 50mA).
- La broche 5V a un prélèvement maximal de 0,8A. Il convient de noter que les circuits 3,3V et 5V sont combinés, donc 0,8A est également l’appel de courant maximum combiné de ces deux broches. Il faut également noter que 0,8A est le maximum théorique déterminé par les régulateurs de tension de la carte. Plus ces régulateurs de tension travaillent dur, moins vous pourrez tirer de courant, donc un chiffre maximum plus réaliste est 0,5A.
- La broche variable (Vin) contourne la majorité des circuits de l’Adruino, donc il n’y a pas de réel maximum sauf celui fixé par la diode qui sépare Vin des autres circuits de la carte. La diode est évaluée à 1A, et les traces de la carte sont évaluées à 2A, donc le maximum théorique pour Vin est de 1A. Nous avons vu des rapports de fonctionnement de dispositifs plus élevés que cela, en changeant la diode, ou même en la contournant complètement, mais ce n’est pas recommandé.
Certains relais sont capables de tirer des courants énormes lorsqu’ils sont sous des charges élevées, donc il faut faire attention lors de l’alimentation des périphériques. De manière réaliste, tout périphérique individuel nécessitant plus de 0,5A doit toujours être alimenté via une alimentation externe supplémentaire.
Mode 2 – Via le port USB (5V @ 500mA)
L’Arduino peut également être alimenté via le port USB situé à l’avant de l’appareil (connu sous le nom de back-powering dans le monde des Pi !). L’alimentation par USB ne doit être tentée qu’en utilisant une alimentation stable de 5V. Il convient également de noter qu’il existe une limite de courant sur les ports USB de 500mA, de sorte que toute consommation de courant supérieure à cette limite pourrait entraîner une instabilité.
L’alimentation d’une tension sur les ports USB déverse essentiellement cette tension directement sur le rail 5V de l’Arduino (alimentant directement la broche 5V). Il convient d’être prudent lors de l’alimentation de cette manière, car l’alimentation en tension des ports USB contourne les régulateurs 5V, ce qui peut endommager votre carte si une tension incorrecte est appliquée !
De plus, l’Arduino dispose d’un polyfusible réinitialisable sur les ports USB, avec une protection contre les surintensités de 500mA. Cela limite quelque peu les applications qui peuvent être utilisées lors de l’alimentation par USB. Si un appareil consomme une quantité importante de courant (ou si plusieurs appareils consomment plus de 500mA ensemble), les polyfusibles de la carte se déclencheront probablement, interrompant la connexion jusqu’à ce que la charge soit retirée. Cela entraînerait probablement une réinitialisation répétée de l’appareil, ou tout autre comportement étrange !
Si l’Arduino détecte qu’il y a une source de baril et une source USB fournissant une tension en même temps, l’Arduino passe automatiquement à la source de baril tant qu’elle fournit une tension suffisante (plus de 6,6V). Par conséquent, tant qu’une source baril est connectée (et de tension suffisante), l’utilisateur n’a pas besoin de se soucier de la tension USB appliquée. Il y a une très bonne explication à ce sujet disponible ici.
Mode 3 – Via les E/S
L’Arduino comporte un certain nombre de broches d’alimentation comme indiqué ci-dessous. Celles-ci fonctionnent comme des entrées ou des sorties selon la façon dont l’Arduino est alimenté !
Les broches d’alimentation sont les suivantes :
- Vin. Vin peut être utilisé comme une entrée de tension (au lieu d’utiliser l’adaptateur barillet ou l’USB). La tension doit être comprise entre 9V et 12V, et elle est régulée en interne par la carte à 5V. Vin peut également être utilisé comme une sortie de tension, copiant la tension fournie par l’adaptateur baril ou USB.
- 5V. Cette broche sort un 5V régulé du régulateur de la carte. Cette broche peut être alimentée soit par l’adaptateur barillet, soit par le connecteur USB, soit par la broche Vin de la carte. Vous pouvez fournir une tension via la broche 5V, mais cela contourne le régulateur et peut endommager votre carte. L’appel de courant maximum est de 0,8A.
- 3V3. Une alimentation de sortie de 3,3V générée par le régulateur embarqué. Cette broche peut être alimentée soit par l’adaptateur de barillet, soit par le connecteur USB, soit par la broche Vin de la carte. L’appel de courant maximum est de 150mA.
- GND. Broches de masse.
Vous pouvez utiliser une gamme de fournitures pour alimenter l’Arduino via les E/S, par exemple les fils d’une batterie, un circuit externe, une alimentation épissée, etc. Comme Vin est régulé, il est sûr d’alimenter en utilisant cette méthode, bien que vous perdiez la fonctionnalité supplémentaire gagnée en utilisant Vin comme sortie si cela est nécessaire.
Lecture complémentaire
Alimentation de l’Arduino par batterie
L’Arduino alimenté par LiPo
.