Zasilanie Arduino jednocześnie z 12V i USB

[BaxterJR]

Witam Wszystkich

Jestem początkującym seniorem z pasją robimy z uczniami kursy Arduino cz1 i elektronika cz1.

Mamy problem z zasilaniem 

Czy możemy podłączyć zasilacz 12V 1.2A i jednocześnie  USB. Na schemacie linia VIN jeśli jest więcej niż 6.6V to bierze z zasilacza nie z USB i wtedy podaję na LM7805 i wyjście dopiero na Arduino? A  wszystko po to by wykorzystać servo dołączone do zestawu lub w przyszłości silniczek. W kursie jest bateria 9V ale nie ma w sklepie wtyków z klipem na baterie 2.5mm stąd  zasilacz.

[marek1707]

1 godzinę temu, BaxterJR napisał:

z pasją robimy z uczniami kursy Arduino

Tylko pogratulować. No i witamy na Forum 🙂 rzecz jasna.

Zasilanie płytek Arduino (jak rozumiem masz na myśli model UNO) było już wałkowane wielokrotnie więc tu tylko kilka zdań przypomnienia. UNO ma swój własny stabilizator (nie 7805, ale trochę mniejszy i słabszy), który w zasadzie powinien być wykorzystywaniy jedynie do napędzania płytki głównej, plus ew. kilku dodatkowych elementów/czujników do niej dołączanych. Straty na ciepło na tym elemencie rosną wraz ze wzrostem prądu i wzrostem napięcia VIN a akurat 12V jest górną granicą bezpieczeństwa. W tych warunkach (tj. gdy próbujesz zasilać płytkę z zasilacza 12V) stabilizator pokładowy UNO zaczyna być lekko ciepły już od samego procesorka i paru LEDów a po podłączeniu czegoś "cięższego" zwyczajnie o niego się sparzysz. Z tego powodu, a także z pewnych innych przyczyn linia 5V na płytce Arduino nie powinna być wykorzystywana do zasilania silników, elektromagnesów, dużych LEDów mocy itp rzeczy mających charakter elementów wykonanwczych, tj. biorących znaczne prądy i/lub produkujących spore zakłócenia. Przy zasilaniu z USB problem ciepła nie występuje bo stabilizator UNO wtedy nie pracuje, ale zaraz nadeptujesz na grabie ograniczenia prądu z samego USB. Te dwie sytuacje są rozłączne, bo zasilanie VIN ma priorytet i płytka jest zasilana albo z USB (gdy tylko ono jest podłączone) albo tylko z VIN (gdy wetkniesz zasilacz > 6.5V). Oczywiście do prostych eksperymentów z małym serwomechanizmem można (i wielu ludzi tak robi) podłączyć jego zasilanie wprost do linii 5V na UNO, masę do GND a sygnał sterujący do któregoś pinu i to zadziała, ale wciąż trzeba mieć z tyłu głowy, że serwo to jednak silnik. Jest on "spokojny" gdy nie musi się wysilić, ale gdy serwo zaprzęgniesz do pracy (np. poruszanie czymś co wymaga pokonania sporych oporów i dużych momentów) może pokazać pazur i nawet mały serwomechanizm spokojnie pożre cały prąd dostępny ze stabilizatora lub z USB i rozwali pracę programu procesora. Idealnym w takich zastosowaniach jest rozdzielenie zasilań, czyli właśnie "wyprodukowanie" gdzieś z boku osobnych 5-6V do napędzania serwomechanizmów. Możesz zatem podłączyć zasilacz sieciowy poprzez jakiś rozgałęziacz: jedna odnoga idzie do VIN Arduino a druga poprzez stabilizator (choćby i 7805) zasila serwomechanizmy. Pamiętaj, że serwa - mimo małych wymiarów - mogą potrzebować prądów dwa rzędy wielkości większych niż cała elektronika cyfrowa razem wzięta więc teoretycznie już dla dwóch serw robiących coś sensownego poczciwy 7805 (i mały zasilacz przed nim) przestanie wystarczać. No i te 12V jest o wiele wyższe niż wymagane 5-6V dla sewrwomechanizmu co oznacza, że w przypadku układów klasy 7805 będą się bardzo grzały, bo cały spadek napięcia (aż 7V - więcej niż połowę!) wytracasz w postaci ciepła. Dlatego lepiej kupić albo inny zasilacz: coś w okolicach 9V byłoby lepsze, albo zamienić wysłużony 7805 na jakąs płyteczkę z tzw. przetwornicą impulsową, która poradzi sobie z konwersją 12->5V bez efektu piecyka na zimę.

Gdybyś napisał konkretniej co chcesz robić, wtedy porada może być bardziej precyzyjna. Jeżeli chcesz budować jakieś jeżdżące rzeczy to w ogóle zasilacz z kablem do gniazdka odpada i wtedy musisz zacząć myśleć o akumulatorach. Jeśli na razie wystarczą statyczne eksperymenty na biurku, to zasilacz jest OK, ale generalnie Arduino samo z siebie jest słabym źródłem 5V. Gdy Wasze konstrukcje trochę się rozrosną (lub chcesz z robić np. windę z silniczkiem) to dostępne z płytki 5V raczej nie wystarczy do wykonania czegoś fizycznie nietrywialnego i warto pomyśleć o rozbudowie systemu zasilania..

[BaxterJR]

Bardzo dziękuję za obszerne wyjaśnienie. Teraz przerabiamy Kurs Arduino poziom 1 i elektroniki poziom pierwszy . Mamy w  myślach sterowanie ramieniem robota typu Velleman KSR10 zakupionego w zeszłym roku i trochę zabawy za sterowaniem z arduino i jakiś światłolub. Dziękuję jeszcze raz.

[Gieneq]

1 godzinę temu, BaxterJR napisał:

W kursie jest bateria 9V ale nie ma w sklepie wtyków z klipem na baterie 2.5mm stąd  zasilacz.

Taki kabelek dostępny jest w wersji kursu Arduino poziom 1, nie otrzymał Pan w zestawie? Jeżeli kupił Pan zestaw do poziomu 2 to tam go nie ma, bo w domyśle ktoś ma z części pierwszej.

Co prawda jeżeli klip (kijanka) nie ma złącza koncentrycznego to można dalej wpiąć to w listwę z goldpinami. Pin oznaczony Vin różni się od tego 2,5mm tylko tym, że nie ma diody zabezpieczającej przed odwrotnym podłączeniem. Więc nic nie stoi na przeszkodzie, żeby podłączyć złącze goldpinami.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[marek1707]

Akurat ramię robota to bardzo obciążająca aplikacja dla serwomechanizmów. Nawet w samolotach (do których z założenia są projektowane serwa modelarskie) nie mają tak ciężko, bo latanie wymaga od czasu do czasu raczej małych wychyleń sterów bo zwykle samolot leci prosto i poziomo. Tutaj, nawet gdy ramię stoi w miejscu (a mechanika niekompensuje wagi samego ramienia) serwa generują pełny moment więc wciągają mnóstwo prądu. Od razu zacznij myśleć o porządnym zasilaniu typu kostka 6V/5-10A i zrobieniu okablowania do tego.

https://www.tme.eu/pl/details/rs-50-5/zasilacze-do-wbudowania/mean-well/

EDIT: Spojrzałem do Sieci i widzę, że to ramię Vellemana ma już własne napędy (silniczki DC) i o ile sobie przypominam (kiedyś oglądałem to cudo w sklepie AVT) przekładnie są tam ślimakowe lub jakieś inne blokujące. To trochę zmienia bo jeśli nie będziesz grzebać w mechanice i nie zmienisz napędów, to potrzebujesz raczej wielokanałowego mostka H niż prostych wyjść impulsów PPM. Co nie wpływa rzecz jasna na zasilanie, chyba że silniczki są np. 12V - wtedy potrzebujesz takiego zasilacza na ile one są przeznaczone. Mocnego zasilacza rzecz jasna.

Edytowano Listopad 14, 2019 przez marek1707

[BaxterJR]

Wspaniałe wyjaśnienia długa konsumpcja nas czeka tej informacji dziękuję.

arduino poziom pierwszy w poprzedniej wersji zakupiłem zestaw i nie mam tego zakończenia ale chciałem teraz zakupić i nie było w sklepie Botland?

Mamy jeszcze nie stabilną sytuację więc się przymierzamy ale czy zakwalifikują ?

[Gieneq]

3 minuty temu, BaxterJR napisał:

chciałem teraz zakupić i nie było w sklepie Botland?

Znalazłem szukając hasła klip 9V, jest też na liście elementów z zestawu do kursu. 

6 minut temu, BaxterJR napisał:

Mamy jeszcze nie stabilną sytuację więc się przymierzamy ale czy zakwalifikują ?

Co zakwalifikują, chyba nie rozumiem.

[BaxterJR]

Niestety to wtyk 2.1 mm a Arduino ma 2.5 mm. Przepraszam.

Chodzi a Warszawską inicjatywę edukacyjną. Pozdrawiam serdecznie i liczymy na obfitą pomoc ze strony Państwa.

[Gieneq]

Jednak znalazłem to złącze i pasuje. Ma ono średnicę wewnętrzną około 2mm, Arduino ma złącze koncentryczne 5,5/2,1 mm. Także będzie działać 🙂 

16 minut temu, BaxterJR napisał:

Pozdrawiam serdecznie i liczymy na obfitą pomoc ze strony Państwa.

W razie problemów chętnie pomożemy, powodzenia w eksperymentach.

[BaxterJR]

Przepraszam i dziękuję

[BaxterJR]

Jesteśmy  w trakcie kursu Arduino I . Wreszcie dotarliśmy do ramienia KSR10 z zaprzyjaźnionego  sklepu Botland.pl i chcemy sterować poprzez Arduino i mamy kilka pytań?

W tym ramieniu jest pięć silniczków czy możemy sterować napięciem  6 V? Na płytce stykowej możemy umieścić dwa i pół mostka H zasilanie poprzez Vin 6V a nóżki  trzy z każdego mostka do Arduino: PWM i dwa dla silniczka.. Masy podłączone wszystkie? Zasilanie do do nóżki 16 z Vin każdego L293D?

 Następnie napisać program do sterowania całością? Jeszcze nie wiemy czy wykorzystać  przyciski?

Prosimy o jakieś sugestie.

[Treker (Damian Szymański)]

@BaxterJR trochę ten opis nie jest jasny, ale coś postaram się pomóc. Nie znam tego ramienia - zmierzcie jakie napięcie jest tam podawane na silniki, jeśli jest to +/- 6V to nie będzie problemu. Jeśli na mostek podacie 6V to do silników dojdzie poniżej 5V - na tym mostku jest duży spadek napięcia. Musicie wykorzystać zasilacz o wyższym napięciu lub zastosować nowocześniejszy mostek, na którym będzie mniejszy spadek. Tak, wszystkie masy trzeba połączyć 🙂

4 godziny temu, BaxterJR napisał:

Następnie napisać program do sterowania całością?

Policzcie tylko czy wystarczy Wam pinów - 6 silników przy tradycyjnym sterowniku mostkiem to 18 wyprowadzeń w tym 6 PWM 😉

[BaxterJR]

Szanowny Kolego,

Tam jest pięć silników. Nigdzie nie mamy informacji jakie to silniki jakie parametry, napięcie zasilania, obroty? To ramie firmy Velleman.

W tym ramieniu jest cztery baterie r20 +/- 3V jak podają na schemacie ale my zasilaliśmy 6V  ?

A jeśli nowocześniejsze mostki to prosiłbym o podpowiedź jakie?

Będziemy wdzięczni za każdą podpowiedź która pozwoli nam na sterowanie z Arduino tym ramieniem.

[Treker (Damian Szymański)]

11 godzin temu, BaxterJR napisał:

W tym ramieniu jest cztery baterie r20 +/- 3V jak podają na schemacie ale my zasilaliśmy 6V  ?

Najlepiej będzie jak zmierzycie napięcie i faktyczny prąd idący na te silniki (zróbcie test i podepnijcie miernik). Na tej podstawie dobierze się później jakiś mostek np. z rodziny TB lub DRV.

 

[BaxterJR]

Bardzo cenna uwaga w środę się spotykamy więc pomierzymy napięcie i prąd.

Dziękujemy. Damy znać co dalej.