Arduino Uno R3: Doğrudan besleme ayarlı 5V - 5V pin?

Bir datalogger ile çalışan bir Arduino Uno R3 pil kullanmak istiyorum. Doğrudan düzenlenmiş 5V şarj edilebilir pil güç kaynağıyla pin 5V güç kaynağına doğrudan güç sağlamak istiyorum.

PowerJack'te 5V'la veya Vin ile 5V ile dalga geçmeyi istemiyorum çünkü gerekli değil, Vin 'de 5V ile çalıştırıldığında daha düşük voltajla sonuçlanmasına gerek yok U1 .

Let's take a look at the schematic: http://arduino.cc/en/uploads/Main/Arduino_Uno_Rev3-schematic.pdf

I've edited it, take a look at the green areas and blue paths (ignore the yellow area at first):
enter image description here

Just supplying it at that pin 5V however might destroy the linear regulator U1 that regulates >5V+ Vin down to 5V, I fear.

Soru

  • Düzenlenmiş 5V + ila pin 5V değerini desteklemeniz kabul edilebilir ve güvenli midir?
  • Ayrıca Vin 'e kısaltmalı mıyım?

Maalesef veri sayfasında U1 (NCP1117ST50T3G) için dahili bir şematik yok .

İlgi için

Sarı alana bir bakın: Yanlış mıyım yoksa koruma diyotu ters mi? USBVcc konumundaki katoda sahip olmamalı mı?

Düzenleme 1:

As three answers state that it would be the safest way supplying the Arduino with regulated 5V though USB, let I should clarify my Soru a bit: I'd like to fit the setup within a small case, so I want to avoid plugging in a USB cable if possible.

Bunun kazayla olabileceği test amaçları dışında, Vin / VccUSB ve Vcc 5V öğelerinin aynı anda mevcut olması mümkün değildir.

23
Aynı şeyi yapmayı planlıyorum, o yüzden soruyorum: Sonunda 5V pin veya USBVCC pin veya başka bir şey mi kullandınız?
katma yazar Brendan Cashman, kaynak
Devremin harici güç kullanarak çalıştığı bir durumla karşılaştım, ancak USB bağlı durumdayken düzgün çalışmayı kestim. USB bağlantısına izin vermek ve yine de doğru davranışı sağlamak için, sigortayı Uno'dan çıkarmak için sıcak hava kullandım. USB portunun yanındaki altın görünümlü şey ve etiketli 501H.
katma yazar Chris K, kaynak

6 cevap

Arduino Uno'daki 5V pinine doğrudan güç sağlama konusundaki resmi duruşu şöyledir:

5V. Bu pim kart üzerindeki regülatörden ayarlanmış bir 5V verir. Kart, DC güç jakından (7 - 12V), USB konektöründen (5V) veya kartın VIN piminden (7-12V) güçle beslenebilir. 5V veya 3.3V pinler üzerinden voltaj verilmesi regülatörü atlar ve kartınıza zarar verebilir. Bunu tavsiye etmiyoruz.

Söylendiği gibi, düzenlenmiş 5 Volt'u VUSB konektörüne (pim olarak ayrılmamış) (AFAIK olarak dağıtılmamış) gitmenin yolu olmalı: Bu, bir USB kablosunun bitiminde tahtaya normal olarak güç verilmesidir bu yüzden açıkça voltaj düşüşü kabul edilebilir.

Ayrıca, VUSB'den güç alırken + 5V hattına giden tek voltaj düşüşü, FDN340P MOSFET'in 70 - 110 mOhms arasındaki dirençteki düşüşüdür. Uno'dan yüksek akımların alınmasını gerektirmeyen tipik işlemler için, 100 mA'lık bir mevcut talep, kaba bir tahminle 11 mV'lık bir voltaj düşüşü ile sonuçlanacaktır.

VUSB'ye güç vermenin basit bir yolu için, bir USB kablosunu açarak açın ve VUSB ve topraklama pimlerine 5 Volt uygulayın.

13
katma
@gwideman Evet, USBVCC, birçok Arduino şemasında VUSB olarak anılır ve bu iletkenin benim anakartımda da ekrana basılmış VUSB etiketi vardır.
katma yazar Anindo Ghosh, kaynak
@AnindoGosh Tamam, ama biz 2 farklı şeyden bahsediyoruz - USB konektöründeki voltaj (Uno R3 bu XUSB'yi çağırır) ve F1'den gelen akışkan ağı (Uno bu USBVCC'yi çağırır). Ulaşmaya çalıştığım ayrım bu işte. Sanırım USBUSCC ile aynı olmayan USB konektör pimi 1'i kullanmak için VUSB kullanıyorsunuz. (Ve bir veya diğerine bağlanmak, farklı senaryoların sigorta tarafından korunup korunmadığı anlamına gelir.)
katma yazar user19647, kaynak
Bu "VUSB" ağının ne anlama geldiğinden emin değil. Sanırım USB konektörünün 1 pimini (UNO'da "XUSB" olduğunu görüyorum) veya "USBVCC" ağını mı kastediyorsunuz?
katma yazar user19647, kaynak
Benim de Düzenleme 1’e bakın, bir USB kablosuna takmak istemem. Arduino'ya 5V pin ile güç vereceğimi düşünüyorum (kendi sorumluluğumda;).
katma yazar try-catch-finally, kaynak
Alıntı yaptığınız için teşekkürler, bunu göz ardı etmeliydim, çünkü o sayfada da bunu arıyordum. Bununla birlikte, "5V veya 3.3V aracılığıyla" ifadesi kesinlikle yanıltıcıdır. Bypassing gerçekten U2'ye zarar verebilir, ancak DimKo ve Passerby'nin dediği gibi, 5V'yi T1 üzerinden atlamak USB destekli bir Arduino'nun yaptığı şey.
katma yazar try-catch-finally, kaynak
"VUSB'ye güç vermenin basit bir yolu için, bir USB kablosunu açarak kesin ve VUSB ve topraklama pimlerine 5 Volt uygulayın." fikir.
katma yazar Gigi, kaynak

İşte buna bakmanın daha az resmi bir yolu: Doğrudan + 5V pinine güç sağlamak, Uno'nun USB üzerinden çalıştırılması durumunda tam olarak ne olduğudur. USB gücü tamamen iyi olduğundan tasarım gereği kurulumunuz da iyi durumda olmalıdır.

Harici olarak ayarlanan + 5V, örneğin bir USB-B kablosu kullanarak USBVCC ağına da sağlanabilir.

İkinci soruya göre, V_in'e bağlanmamalısınız . NCP1117'nin çıkışı daha sonra alternatif, rekabetçi bir güç kaynağı olabilir ve bundan kaçınılması en iyisidir.

11
katma
Teşekkürler :) USB özelliği izin verilen voltajı 5V +/- 5% olarak tanımlar, bu yüzden her USB cihazı 4.75V ile 5.25V arasında herhangi bir voltajla başa çıkabilmelidir. Alternatif olarak, bu aralıkta bir düzenlenmiş voltaj veren bir güç kaynağı, bir USB cihazına güç vermek için kullanılabilir (yeterince akım sağlayabildiği sürece).
katma yazar JamesRyan, kaynak
Cevapları karşılaştırdıktan sonra, cevabınızın soruma en uygun olanı olduğunu düşünüyorum, bu yüzden cevabınızı kabul ettim. (Ancak cevabınızdaki "tasarım gereği" nin vurgulanması gerektiğini söylemeliyim - bilgisayarım sadece 4.85V sağlıyor;)
katma yazar try-catch-finally, kaynak
"Doğrudan + 5V pinine güç sağlamak (neredeyse) tam olarak Uno USB üzerinden çalıştırıldığında olan şeydir" - Haklısın. Gözlerimi açtığın için teşekkürler. :)
katma yazar try-catch-finally, kaynak

Resmi olarak tavsiye edilmez

Arduino (şirket) doğrudan 5 volt tedarik etmeyi önermiyor, çünkü:

  1. Hedef kitle, şemanın nasıl tasarlandığını her zaman anlamamaktadır ve yeni başlayanlar/teknik olmayan kişiler olarak, 5V satırına düzenlenmemiş 5 volt bağlamak gibi kötü bir şeyin olmasına neden olabilir ve bir şeyleri üfleme, müşteri hizmetleri çağrılarına/iadelere/onarımlara/etcetera'lara neden olma.
  2. Doğrudan 5 volt besleme otomatik algılama/voltaj koruma yöntemini atlar.

Arduino'nun USB/harici güç seçimi nasıl çalışır?

Doğrudan 5 volt tedarik etmek kolaydır. USB gücü pratikte bunu yapar, ICSP protokolü/başlığı gibi. USB, hatta 500mA PTC sigortasına ve kendi başlarına herhangi bir koruma sağlamayan bir p-kanal mosfet'e sahiptir. Ancak bu mosfet'in üstünde U5A etiketli LMV358 de var. Kıyaslayıcı olarak kullanılan bir opamp (yarısı). VIN algılanırsa ve 3,3 volttan daha yüksek olursa, opamp hattı düşük tutar, mosfet'i devre dışı bırakır ve USBVCC 'yi 5V ' dan keser hat. Bu, VIN ve USBVCC tuşlarını aynı anda sorunsuzca kullanabilmenizi sağlar. Aksi takdirde, aynı ray üzerinde rekabet eden iki güç kaynağınız olur (USB ve 5 volt regülatörü).

Mosfet'in bir vücut diyotu var.

Mosfet yapısının bir parçası, dahilidir ve 5V güç rayının USBVCC 'e geri akmasını engelleyen ters voltaj koruması olarak işlev görür. Mosfet açıkken devre dışı ve kapalıyken önyargılı ters.

Uyarılar

  1. DO NOT CONNECT USB AND YOUR 5V AT THE SAME TIME!
    By inputting a regulated 5 volts in at the 5V pin, you skip the helpful power source selection mechanism. You can just as easily connect your 5 volt in to the USB connector, or between the USB connector and the USB PTC fuse, but that will cause you to have a 500mA limit. If you need more current, you can bypass the fuse, but not the mosfet.
  2. DO NOT SHORT 5V to VIN!
    The 5 volt regulator in any case, will be just dandy, as long as VIN is not used.
8
katma
@ProBackup MOSFET'teki diyot her zaman mevcuttur ve kendiliğinden "devre dışı bırakılmaz". Bununla birlikte, MOSFET ON durumundayken, boşaltma kaynağı yolu o kadar düşük bir dirence sahiptir ki, paralel yapan diyot ilgisizdir. (Yani diyot sadece MOSFET OFF olduğunda geçerli, ve bu durumda sadece USBVCC'den + 5V'a kadar olan akımlara izin veriyor.)
katma yazar user19647, kaynak
Ancak 5V'lik bir arzı Arduino ekranına + 5V'ye bağlamanın işe yaracağını kabul ediyorum, ancak Passerby'nin de vurguladığı gibi, kullanıcının bu kaynağı VE USB'yi aynı anda bağlamayacağından emin olması gerekiyor. Her ikisinin de bağlanmasının olası bir sonucu, USB ana bilgisayarına, harici beslemeye veya tercihen F1 sigortasının atmasına zarar vermek olabilir.
katma yazar user19647, kaynak
"Eğer VIN algılanırsa ve 3.3v'den yüksekse, opamp hattı düşük çalıştırır": Aslında VIN ile CMP girişi arasında U5A'ya bir voltaj bölücü var, bu VIN'nin giriş olarak USBVCC'yi devre dışı bırakmak için VIN değerinin 6,6V'den yüksek olması gerektiği . Ayrıca, güç girişi jakı PWRIN ve VIN arasında bir diyot bulunduğundan (0.6V düşme ekleyerek) ve NCP1117'nin düşmesi 1 ila 1.2V olduğundan, harici besleme USBVCC'yi kapatmasa da USBVCC'yi kapatmak için 7.2V'nin üzerinde olması gerektiği anlamına gelir. Harici besleme 6,6 - 6,8V'a kadar güvenilir güç sağlayabilir
katma yazar user19647, kaynak
ICSP (ve ISS) başlıklarına ilişkin: + 5V ağına bağlanan pim, hedef aygıtın (burada Arduino) programlayıcıya güç sağlaması için programlayıcıya + 5V'ye uyum sağlamasına izin veren ISP VTG'dir. +3.3 hedefleri. 5V için bir girişi olarak tasarlanmadığından, 5V'lik bir arzı + 5V ağına bağlamanın lehine bir kanıt değildir. (Her ikisine de şiddetle karşı olmasa da.)
katma yazar user19647, kaynak
@Passerby Siz neler olduğunu iyi kukla bir dilde cevaplıyorsunuz. Ancak, "Mosfet üzerindeki Diyot, bir Vücut Diyotu" ile ne söylemek istediğinizi tam olarak anlamadım. En iyi tahminim şunun gibi: Mosfet normalde akımları USB ana bilgisayarının yönüne akmasını önleyen bir diyot içermesine rağmen, bu dahili diyot (koruma) Arduino'ya "USBVCC "'sine voltaj uygulanır uygulanmaz devre dışı kalır.
katma yazar John Keates, kaynak

Bence iyi olmalısın.

NCP1117 veri sayfasından , sayfa 10'dan:

enter image description here

Veri sayfasının sesinden, regülatör, VIN üzerinde mevcut olan kapasitif yüklemeyi (görünümünden (ve vidalamanızı, ağ etiketlerini ve aranamadığından vidala) kolayca kullanması gereken dahili koruma diyotlarına sahiptir şematik), VIN 'deki toplam kapasite 47 uF).

Dolayısıyla, panodaki tüm kapasitörler tamamen boşalsa bile, regülatörün koruma diyotlarından akacak olan tek akım, bu tek 47 uF kapasitörünü şarj etmek için gereken akımdır.


Gerçekten endişeleniyorsanız veya daha dikkatli olmak istiyorsanız, 5V pimi ve Vin pimi arasına Schottky diyotu yerleştirebilirsiniz. Bu, herhangi bir ters akımın regülatör içinden akmasını önler (temel olarak, yukarıdaki diyagramdaki D1 ile aynıdır).

Ayrıca Vin pinini 5V pin'e atlayabilir ve DC-giriş jakına 5V besleyebilirsiniz. Arduino’yu 5.5V’dan daha fazla beslediğinizde, bir şeylere zarar vereceğinizi unutmayın.

3
katma
Bunu kim düşürüyor? Ve neden ?
katma yazar Connor Wolf, kaynak
Veri sayfası pasajını açık bir şekilde gönderdim, parçanın çıkıştan girişe kadar bir dahili koruma diyodu olduğunu söylüyor. Bir üretim ortamında bu şekilde kullanmak iyi bir uygulama olmayabilir (ben istemem), ancak zarar verebileceği tek şey bu durumda zaten kullanılmayan voltaj regülatörü olacaktır.
katma yazar Connor Wolf, kaynak
Düşünceli ve yerinde cevap için sizi + 1'ledim. Bununla birlikte, harici + 5V gücünün USB konektörüne beslenmesinin, USB + ile aynı anda harici + 5V'nin yanlışlıkla bağlanmasını engellediği ve F1'in avantajını sağladığı için dengenin üzerinde olduğunu düşünüyorum.
katma yazar user19647, kaynak

Başka bir fikir, + 5v ile 3k arasındaki bir ters giriş olan "CMP" etiketli bir noktaya bir 2.2k rezistörü, 3 nolu pim pimine ters çevirme girişi bağlamak olabilir.

Elbette, direnci kapatmak için bir SPST anahtarı da bu yeni özelliği devre dışı bırakmanız için çok iyi olurdu. Anahtar, 2.2k dirençle seri olarak kablolanacaktır. USB gücünü bir daha asla kullanmayı düşünmüyorsanız, ancak anahtar gerekmeyecektir, ancak anakartı harici + 5v güç girişi olmadan USB gücüyle çalıştırmak zorunda kalırsanız.

Harici + 5v beslemesini bağladığınızda LM358'in çıkışını ölçerek çalıştığından emin olmak için ne yaparsanız yapın.

3
katma

5 volt doğrudan beslemek kolaydır. USB gücü pratikte bunu yapar,   ICSP protokolü/başlığı gibi. USB’de 500mA PTC sigortası var.   hat ve kendi başlarına hiç teklif etmeyen bir p-kanal mosfet vardır   koruma. Fakat U5A etiketli LMV358 de var.   mosfet. Kıyaslayıcı olarak kullanılan bir opamp (yarısı). VIN ise   algılanan ve 3,3 volttan daha yüksek olan opamp, hattı azaltıyor,   mosfet'in devre dışı bırakılması, USBVCC'nin 5V hattından kesilmesi. Bu   VIN ve USBVCC’yi aynı anda kullanmadan kullanabilmenizi sağlar.   sorunları. Aksi takdirde iki güç kaynağınızla rekabet edebileceksiniz.   aynı ray (USB ve 5 volt regülatörü).

Bu geriye doğru değil mi? Gerilim bölücü, karşılaştırıcının ters çevirme girişine bağlanır ve böylelikle bölücü gerilim 3,3 V'nin üzerindeyken YÜKSEK (+ 5V) ve 3,3 V'nin altına düştüğünde DÜŞÜK olarak hareket eder. P kanalı geliştirme modu MOSFET, kapı voltajı YÜKSEK olduğunda kapanır (örn. Vgs = 0V) ve kapı voltajı DÜŞÜK olduğunda (yani Vgs = -5V) AÇIK konuma getirilir.

Sonuç aynıdır (bölücideki 3,3V'nin üstündeki bir gerilim MOSFET'i kapatır ve USB gücünü izole eder ve bölücüdeki düşük bir voltaj USB gücünü devreye bağlar) - alıntılanan paragrafların durumları gibi geriye doğru var.

0
katma