A ModMyPi offriamo una gamma di diverse schede di microsviluppo, che richiedono tutte fonti di alimentazione leggermente diverse! Alcuni sono molto rigorosi nel loro input richiesto; per esempio, l’ultimo Raspberry Pi raccomanda 5V @ 2A come minimo per la stabilità, ma alcuni sono più flessibili, Arduino può accettare una gamma di input di tensione (6 – 20V), e regola questo a livello desiderato internamente a bordo. Non solo, le schede stesse hanno diverse porte di ingresso di alimentazione, e alcune possono essere alimentate in più punti sulla scheda! Abbiamo una semplice ripartizione di ciò che ogni unità richiede! Puoi controllare i seguenti tutorial su come alimentare al meglio ogni dispositivo:
Come posso alimentare il mio Raspberry Pi?
Come posso alimentare il mio Arduino?
Come alimento il mio Beaglebone Black?
Come alimento il mio Arduino?
Una bestia più complicata del Raspberry Pi! A differenza del Pi, che dichiara requisiti di alimentazione precisi, Arduino è molto più flessibile e può essere alimentato attraverso un certo numero di porte. In molti modi, questo è incredibilmente utile, ma può portare ad una certa confusione.
A ModMyPi offriamo un paio di opzioni diverse per alimentare il tuo Arduino. L’unità raccomandata è il nostro alimentatore per Arduino da 9V 2A. Questo caricabatterie offre una bella tensione di alimentazione stabile e assicura che i regolatori di tensione di Arduino non siano troppo spinti. Questa unità dovrebbe estendere la vita del tuo Arduino e permetterti di completare la maggior parte delle operazioni di hacking di bassa gamma.
Offriamo anche un alimentatore Arduino da 12V 2A. Questa unità è per applicazioni ad alta potenza, o se stai cercando di guidare un circuito a 12V tramite i pin Vin. Questo è l’estremo superiore della gamma di tensione raccomandata, quindi gli utenti sono avvisati che questo dovrebbe essere usato solo se effettivamente necessario.
Modo 1 – DC Barrel Plug 5.5mm/2.1mm (raccomandato 9V – 12V @ 2A)
Per una spiegazione più concisa dei vari requisiti vedi sotto, ma la risposta più semplice è la seguente. Arduino ha una porta d’ingresso jack DC (Direct Current) per l’alimentazione. Il jack a barile ha i seguenti requisiti:
- L’adattatore deve essere DC (corrente continua) non AC (corrente alternata)
- Lo spinotto a barile deve essere positivo al centro (il pin centrale dello spinotto deve essere positivo)
- Lo spinotto a barile deve avere un diametro interno (ID) di 2.1mm
- Lo spinotto a barile deve avere un diametro esterno (OD) di 5.5mm o meno.
- La tensione di funzionamento è raccomandata tra 9V e 12V
- La corrente di funzionamento è raccomandata tra 0.5A e 2A.
- La lunghezza del connettore a barile di 9.5mm o superiore è sufficiente.
Questo è un barile di dimensioni comuni, e vedrete 5.5mm/2.1mm presenti su molti dei nostri articoli.
Tensione operativa
L’Arduino può funzionare con un’alimentazione attraverso questa porta da 6 a 20V. Tuttavia, la parola operativa qui è “può”.
Se la scheda viene alimentata con meno di 7V, le prestazioni dell’unità potrebbero diventare instabili, e il pin I/O a 5V potrebbe finire per fornire meno di 5V, il che potrebbe causare un funzionamento scorretto dei circuiti aggiuntivi.
Viceversa, utilizzando un’alimentazione a sovratensione fino a 20V, i regolatori sulla scheda funzioneranno a pieno ritmo, dissipando la tensione extra come calore. Questo è sia inefficiente, che potrebbe causare il surriscaldamento di Arduino. Un’analogia: Potete far girare la vostra auto ovunque in prima marcia portandola all’estremo. Vi porterà dove state andando, ma diminuirà la vita del vostro cambio e del motore, vi ci porterà molto lentamente, e probabilmente vi farà male alle orecchie!
Quindi, la tensione raccomandata è da 9V a 12V. Questa è una bella via di mezzo che permette ai regolatori della scheda di dissipare facilmente qualsiasi tensione non richiesta, e inoltre fornire la tensione corretta ai vari pin di I/O su Arduino.
Si dovrebbe notare. Il pin Vin sui pin di alimentazione I/O copierà la tensione in ingresso fornita attraverso il jack di alimentazione, e agirà come un’uscita di quella tensione. In questo modo, si ha effettivamente un pin di tensione di uscita personalizzabile su Arduino che replicherà la tensione di ingresso del vostro alimentatore. Per esempio, se avete un relè da 9V, potete farlo funzionare direttamente dal pin Vin di Arduino, purché abbiate un alimentatore a barile da 9V collegato.
Corrente operativa
Al contrario della tensione, che è “forzata”, la corrente è l’assorbimento che un circuito può fare su una fonte di alimentazione, ad esempio l’alimentatore fornirà un amperaggio diverso a seconda del carico posto su di esso dal dispositivo collegato. Quindi, essenzialmente, maggiore è l’uscita di corrente dell’adattatore, meglio è. Il requisito minimo è 250mA che dovrebbe far funzionare un Arduino con una certa stabilità. Tuttavia, se si desidera alimentare qualsiasi dispositivo esterno (Servo, LED, dispositivi USB, ecc.) allora da 0,5A a 2A consentirà una maggiore gamma di utilizzo. Un caricatore con un valore di corrente più alto ti assicurerà abbastanza succo per far funzionare correttamente ogni componente del circuito.
Alcuni limiti di corrente utili:
- La porta USB ha un polifusibile di 500mA. Qualsiasi dispositivo collegato che assorbe più di questo causerà probabilmente instabilità.
- L’assorbimento massimo assoluto di corrente per un singolo pin di I/O digitale o analogico è di 40mA (<35mA consigliato al massimo), con un assorbimento massimo totale di corrente da tutti i pin di I/O di questo tipo di 200mA insieme.
- Se si decide di alimentare un circuito tramite i pin di I/O Power, il pin 3.3V ha una corrente massima in uscita di 150mA (consigliato a 50mA).
- il pin 5V ha un assorbimento massimo di 0.8A. Va notato che i circuiti 3.3V e 5V sono combinati, quindi 0.8A è anche l’assorbimento massimo combinato di entrambi questi pin. Va anche notato che 0.8A è il massimo teorico determinato dai regolatori di tensione a bordo. Più questi regolatori di tensione lavorano duramente, meno corrente sarete in grado di prelevare, quindi una cifra massima più realistica è 0.5A.
- Il pin variabile (Vin) bypassa la maggior parte dei circuiti di Adruino, quindi non c’è un vero massimo tranne quello stabilito dal diodo che separa Vin dagli altri circuiti sulla scheda. Il diodo è valutato a 1A, e le tracce della scheda sono valutate a 2A, quindi il massimo teorico per Vin è 1A. Abbiamo visto rapporti di dispositivi in esecuzione più alti di questo, cambiando il diodo, o anche bypassandolo completamente, ma non è raccomandato.
Alcuni relè sono in grado di disegnare enormi correnti quando sono sotto alti carichi, quindi bisogna fare attenzione quando si alimentano dispositivi periferici. Realisticamente, ogni singola periferica che richiede più di 0.5A dovrebbe sempre essere alimentata tramite un alimentatore esterno aggiuntivo.
Modalità 2 – Attraverso la porta USB (5V @ 500mA)
L’Arduino può anche essere alimentato tramite la porta USB sul davanti dell’unità (conosciuta come back-powering nel mondo Pi!). L’alimentazione tramite USB dovrebbe essere tentata solo utilizzando un’alimentazione stabile a 5V. Dovrebbe anche essere notato che c’è un limite di corrente sulle porte USB di 500mA, quindi qualsiasi assorbimento di corrente superiore a questo potrebbe causare instabilità.
Fornendo una tensione alle porte USB essenzialmente scarica quella tensione direttamente al rail 5V su Arduino (alimentando direttamente il pin 5V). Bisogna fare attenzione quando si alimenta in questo modo, in quanto la fornitura di tensione alle porte USB bypassa i regolatori di 5V, che possono danneggiare la scheda se viene applicata una tensione errata!
Inoltre, Arduino dispone di un polifusibile ripristinabile sulle porte USB, con una protezione da sovracorrente di 500mA. Questo limita un po’ le applicazioni che possono essere utilizzate quando si alimenta via USB. Se qualcosa attira una quantità significativa di corrente (o più dispositivi attirano più di 500mA insieme), i polifusibili a bordo probabilmente scatteranno, interrompendo la connessione fino a quando il carico viene rimosso. Questo potrebbe portare ad un ripetuto reset dell’unità, o ad altri comportamenti strani!
Se Arduino rileva che c’è una sorgente barile e una sorgente USB che forniscono tensione allo stesso tempo, Arduino passa automaticamente alla sorgente barile finché fornisce una tensione sufficiente (oltre 6,6V). Quindi, finché un’alimentazione a barile è collegata (e di tensione sufficiente) l’utente non ha bisogno di preoccuparsi della tensione USB applicata. C’è una spiegazione molto buona di questo disponibile qui.
Modalità 3 – Attraverso l’I/O
L’Arduino ha un certo numero di pin di alimentazione come mostrato qui sotto. Questi funzionano come ingressi o uscite a seconda di come Arduino viene alimentato!
I pin di alimentazione sono i seguenti:
- Vin. Vin può essere utilizzato come ingresso di tensione (invece di usare l’adattatore a barile o USB). La tensione dovrebbe essere compresa tra 9V e 12V, ed è regolata internamente dalla scheda a 5V. Vin può anche essere utilizzato come uscita di tensione, copiando la tensione fornita tramite l’adattatore a barile o USB.
- 5V. Questo pin emette un 5V regolato dal regolatore sulla scheda. Questo pin può essere alimentato dall’adattatore a barile, dal connettore USB o dal pin Vin della scheda. È possibile fornire tensione attraverso il pin 5V, tuttavia questo bypassa il regolatore e può danneggiare la scheda. L’assorbimento massimo di corrente è di 0.8A.
- 3V3. Un’alimentazione di uscita a 3.3V generata dal regolatore di bordo. Questo pin può essere alimentato dall’adattatore, dal connettore USB o dal pin Vin della scheda. L’assorbimento massimo di corrente è di 150mA.
- GND. Pin di terra.
Puoi utilizzare una serie di alimentazioni per alimentare Arduino attraverso gli I/O, ad esempio i cavi di una batteria, un circuito esterno, un’alimentazione giuntata, ecc. Poiché Vin è regolato, è sicuro alimentare usando questo metodo, anche se si perde la funzionalità aggiuntiva ottenuta usando Vin come uscita se questo è richiesto.
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