O que acontece se eu alimentar o Arduino com a tensão de alimentação USB e externa simultaneamente?


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Eu sou um novo usuário do Arduino. Não tenho certeza se posso conectar USB e fonte externa através do adaptador de energia ao Arduino simultaneamente. Isso queimaria o controlador?

Basicamente, quero desligar o computador automaticamente depois de salvar todos os documentos abertos antes que a bateria do no-break se esgote sempre que não estiver lá para desligá-lo manualmente. Estou tentando notificar o computador sobre as falhas de energia da fonte principal - AC 220V 50 Hz (notificação / sinal enviado quando a energia acaba) via USB usando o Arduino. Estou pensando que isso pode ser feito usando o pino de fonte de alimentação de tensão externa. Sempre que houver energia na rede elétrica, o pino da fonte de alimentação de tensão externa cairá para 0 V a partir de 7 V. O valor da tensão pode ser lido usando o software (não sou claro sobre isso: pode ser feito? Se sim, como? ) O Arduino ainda será ligado quando estiver conectado ao USB do computador e, assim, se comunica com o computador sobre a falha de energia.

Respostas:


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De arduinoBoardUno :

Poder

O Arduino Uno pode ser alimentado via conexão USB ou com uma fonte de alimentação externa. A fonte de energia é selecionada automaticamente.

Coloque a energia externa através de um divisor de tensão ou inversor baseado em transistor e em um pino analógico (divisor) ou digital (inversor) e verifique o valor apropriado a partir do pino. Observe que isso não requer que o Uno seja alimentado por energia externa, apenas conectando os aterramentos.


Está bem. Obrigado pela resposta. O que acontecerá quando eu for ligado através da conexão USB e da fonte de alimentação externa. Se ele selecionar automaticamente, qual fonte ele selecionará?
Jagat

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De acordo com o esquema, a alimentação externa será escolhida se estiver acima de 7,4V ou mais, caso contrário, a alimentação USB.
Ignacio Vazquez-Abrams

Conecte apenas o aterramento. Isso não será feito automaticamente pelo Uno? (Ou você está se referindo a configuração divisor de tensão?)
Anonymous Pinguim

@AnnonomusPerson: Nem o divisor de tensão nem a configuração do inversor exigem que o Uno seja alimentado pela fonte externa; é usado apenas para detectar.
Ignacio Vazquez-Abrams

2
A resposta pode estar correta, mas me parece confusa (como um usuário iniciante). Falta algum resumo (posso ter os dois ao mesmo tempo ou não?). Sobre o que é esse divisor de tensão? Preciso usar um divisor de tensão para ter os dois poderes ao mesmo tempo ou isso é um experimento para provar alguma coisa?
Suma

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Eu sou um usuário iniciante do Arduino. Não tenho certeza se posso conectar USB e fonte externa através do adaptador de energia ao Arduino simultaneamente. Isso queimaria o controlador?

Vamos estudar o esquema do Arduino UNO R3

A entrada do plugue da fonte de alimentação (PWRIN, a tomada de energia) passa por um diodo D1 (para evitar polaridade reversa) e alimenta um regulador NCP1117 que o converte para a fonte 5v que alimenta as partes 5v.

Entrada de energia

A fonte alternativa vem do plugue USB (USBVCC). O circuito relevante é mostrado abaixo

insira a descrição da imagem aqui

As linhas de energia USB passam por um P-mosfet (T1) que opera como um comutador e depois vão para o nó + 5V (que é a saída do regulador + 5v, como mostrado no primeiro esquema).

O mosfet é controlado por um amplificador operacional LMV358 (OPAMP) que opera como um comparador.
A entrada negativa do opamp está ligada a 3,3V e a entrada positiva é alimentada através de um divisor de tensão com metade do nível de fornecimento de Vin.

  • Quando Vin> 6.6V, a entrada + do opamp fica mais alta que a entrada - e o opamp desliga o mosfet.

  • Quando Vin <6,6V, a entrada + do opamp fica mais baixa que a entrada - e o opamp liga o mosfet.

Observe que Vin está atrás do diodo de entrada, portanto é cerca de 0,6V mais baixo que o nível da fonte de alimentação externa conectada. Portanto, quando há uma fonte de alimentação conectada à entrada de energia superior a 6,6V + 0,6V (onde 0,6V é a queda de tensão do diodo D1), a linha de fonte USB é cortada (porque o mosfet desliga) e a energia é fornecida a partir da tomada. Conectar ou desconectar a fonte USB neste caso não fará diferença, portanto, você poderá conectar as duas fontes de alimentação simultaneamente, somente quando a entrada de energia cair abaixo do nível especificado (cerca de 6,6V + 0,6V = 7,2V), o USB será comece a alimentar a placa.


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+1 Excelente resposta: muito detalhada, precisa e didática.
Ricardo

Observe que o M7 tem uma curva Vf desagradável; a adição de alguns escudos (ou um grande) empurrará seu Vf para 0.8V ou superior.
Ignacio Vazquez-Abrams

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Observe que, enquanto D1 adiciona proteção ao pino PWRIN, ele não protege, por exemplo, a polaridade reversa no Vin.
Russell McMahon

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O @sraboy Motor Shield usa a linha de 5V apenas na seção de circuitos lógicos, os motores são alimentados a partir de uma linha separada. Você descreve uma situação em que os motores são alimentados pela linha de suprimento bruta Vin (bateria de 7,2v) e pelo restante do circuito da linha de 5V. Se a bateria estiver descarregada, os 5V do USB continuarão alimentando o circuito lógico da blindagem do motor e do Arduino, os motores não receberão energia porque não há caminho da linha de 5V (que fica depois do regulador de 5V) para Vin (que está diante do regulador).
Alexan_e 14/05

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@alexan_e Agradeço o esclarecimento!
sraboy 14/05
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