Comment alimenter mon Arduino?

Chez ModMyPi, nous proposons une gamme de différentes cartes de micro-développement, qui nécessitent toutes des sources d’alimentation légèrement différentes! Certains sont très stricts dans leur entrée requise; par exemple, le dernier Raspberry Pi recommande 5V @ 2A au minimum pour la stabilité, mais certains sont plus flexibles, l’Arduino peut accepter une gamme d’entrées de tension (6 – 20V), et le régule au niveau souhaité en interne à bord. Non seulement cela, les cartes elles-mêmes ont différents ports d’entrée d’alimentation, et certaines peuvent être alimentées à plusieurs points sur la carte! Nous avons une ventilation simple de ce dont chaque unité a besoin! Vous pouvez consulter les didacticiels ci-dessous sur la meilleure façon d’alimenter chaque appareil:

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Comment alimenter mon Arduino?

Une bête plus compliquée que le Raspberry Pi! Contrairement au Pi, qui énonce les besoins en énergie exacts, l’Arduino est beaucoup plus flexible et peut être alimenté via un certain nombre de ports. À bien des égards, cela est incroyablement utile, mais cela peut entraîner une certaine confusion.

Chez ModMyPi, nous proposons deux 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 garantit que les régulateurs de tension de l’Arduino ne sont pas trop poussés. Cette unité devrait prolonger la durée de vie de votre Arduino et vous permettre d’effectuer la majorité des piratages bas de gamme.

Nous proposons également une alimentation Arduino 12V 2A. Cette unité est destinée aux applications à 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 – Prise DC Barrel 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 (DC) à courant continu pour l’alimentation. Le vérin à baril a les exigences suivantes:

  • L’adaptateur doit être CC (courant continu) et non CA (courant alternatif)
  • Le bouchon du canon doit être positif au centre (la broche centrale du bouchon doit être positive)
  • Le bouchon du canon doit avoir un diamètre intérieur (ID) de 2,1 mm
  • Le bouchon de canon doit avoir un diamètre extérieur (OD) de 5,5 mm ou moins.
  • La tension de fonctionnement est recommandée entre 9V et 12V
  • Le courant de fonctionnement est recommandé de 0,5A à 2A.
  • La longueur du connecteur cylindrique de 9,5 mm ou plus est suffisante.

Il s’agit d’un canon de taille courante, et vous verrez 5,5 mm / 2,1 mm sur beaucoup de nos articles.

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Tension de fonctionnement

L’Arduino peut fonctionner sur une alimentation via ce port de 6 à 20V. Cependant, le mot clé ici est «peut».

Si la carte est fournie avec moins de 7 V, les performances de l’unité peuvent devenir instables et la broche d’E / S 5 V peut finir par fournir moins de 5 V, ce qui peut entraîner un mauvais fonctionnement des circuits supplémentaires.

Inversement, l’utilisation d’une alimentation en surtension jusqu’à 20 V entraînera le fonctionnement à fond des régulateurs de la carte, 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 poussant à l’extrême. Cela vous amènera où vous allez, mais cela réduira la durée de vie de votre boîte de vitesses et de votre moteur, vous y conduira très lentement et vous fera probablement mal aux oreilles!

Par conséquent, la tension recommandée est de 9V à 12V. Il s’agit d’un bon compromis qui permet aux régulateurs de la carte de dissiper facilement toute tension non requise et de fournir en outre la tension correcte aux différentes broches d’E / S sur l’Arduino.

Ça devrait être noté. La broche Vin sur les E / S des broches d’alimentation copiera l’entrée de tension fournie via 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 9V, vous pouvez l’exécuter directement à partir de votre broche Arduino Vin tant que vous avez une alimentation en baril de 9V connectée.

Courant de fonctionnement

Contrairement à la tension, qui est «forcée», le courant est le tirage qu’un circuit peut placer sur une source d’alimentation. Par exemple, l’alimentation fournira un ampérage différent en fonction de la charge placée sur l’appareil par l’appareil connecté. Par conséquent, plus la sortie de courant de l’adaptateur est importante, mieux c’est. L’exigence minimale est de 250 mA, ce qui devrait à peu près faire fonctionner un Arduino avec une certaine stabilité. Cependant, si vous souhaitez alimenter des périphériques externes (servomoteurs, LED, périphériques USB, etc.), 0,5 A à 2 A permettront une plus grande plage d’utilisation. Un chargeur avec un courant plus élevé vous assurera suffisamment de jus pour que chaque composant du circuit fonctionne correctement.

Quelques limites de courant utiles:

  • Le port USB a un arrêt polyfuse de 500mA. Tous les appareils connectés qui consomment plus que cela entraîneront probablement une instabilité.
  • La consommation de courant maximale absolue pour une seule broche d’E / S numérique ou analogique est de 40 mA (<35 mA recommandé max), avec une consommation de courant maximale totale de toutes les broches d'E / S de ce type étant de 200 mA combinés.
  • Si vous décidez d’alimenter un circuit via les broches d’E / S d’alimentation, la broche 3,3 V a une sortie de courant maximale de 150 mA (recommandée à 50 mA).
  • La broche 5V a une consommation maximale de 0,8 A. Il convient de noter que les circuits 3,3 V et 5 V sont combinés, donc 0,8 A est également la consommation de courant maximale combinée de ces deux broches. Il convient également de noter que 0,8 A est le maximum théorique déterminé par les régulateurs de tension embarqués. Plus ces régulateurs de tension travaillent dur, moins vous pourrez tirer de courant, donc un chiffre maximum plus réaliste est de 0,5 A.
  • La broche variable (Vin) contourne la majorité des circuits d’Adruino, il n’y a donc pas de maximum réel sauf celui défini par la diode qui sépare Vin des autres circuits de la carte. La diode est évaluée à 1A, et les traces de carte sont évaluées à 2A, donc le maximum théorique pour Vin est de 1A. Nous avons vu des rapports de fonctionnement d’appareils supérieurs à cela, de changement de diode, ou même de contournement complet, mais ce n’est pas recommandé.

Certains relais sont capables de tirer d’énormes courants lorsqu’ils sont soumis à des charges élevées, il convient donc de faire attention lors de l’alimentation des périphériques. De façon réaliste, tout périphérique individuel qui nécessite plus de 0,5 A 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 à l’avant de l’unité (connu sous le nom de back-powering dans le monde Pi!). L’alimentation USB ne doit être tentée qu’en utilisant une alimentation 5V stable. Il convient également de noter qu’il existe une limite de courant sur les ports USB de 500 mA, de sorte que tout appel de courant supérieur à celui-ci peut provoquer une instabilité.

La fourniture d’une tension aux ports USB décharge essentiellement cette tension directement sur le rail 5V de l’Arduino (alimentant directement la broche 5V). Des précautions doivent être prises lors de la mise sous tension de cette manière, car la fourniture de tension aux 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 polyfuse 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 via USB. Si quelque chose consomme une quantité importante de courant (ou si plusieurs appareils consomment plus de 500 mA combinés), les polyfusibles embarqués se déclencheront probablement, interrompant la connexion jusqu’à ce que la charge soit supprimée. Cela entraînerait probablement la réinitialisation répétée de l’appareil ou tout autre comportement étrange!

Si l’Arduino détecte qu’il existe 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’il fournit une tension suffisante (supérieure à 6,6 V). Par conséquent, tant qu’une alimentation en baril est connectée (et d’une tension suffisante), l’utilisateur n’a pas à se soucier de la tension USB appliquée. Il y a une très bonne explication de cela disponible ici.

Mode 3 – Via les E / S

L’Arduino dispose d’un certain nombre de broches d’alimentation comme indiqué ci-dessous. Ceux-ci fonctionnent comme des entrées ou des sorties selon la façon dont l’Arduino est alimenté!

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Les broches d’alimentation sont les suivantes:

  • Vin. Vin peut être utilisé comme entrée de tension (au lieu d’utiliser l’adaptateur de barillet ou 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 sortie de tension, copiant la tension fournie via l’adaptateur de barillet ou USB.
  • 5V. Cette broche sort un 5V régulé du régulateur sur la carte. Cette broche peut être alimentée par l’adaptateur de barillet, le connecteur USB ou 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. La consommation de courant maximale est de 0,8 A.
  • 3V3. Une alimentation de sortie de 3,3 V générée par le régulateur embarqué. Cette broche peut être alimentée par l’adaptateur de barillet, le connecteur USB ou la broche Vin de la carte. La consommation de courant maximale est de 150 mA.
  • GND. Broches de masse.

Vous pouvez utiliser une gamme de fournitures pour alimenter l’Arduino via les câbles d’E / S, par exemple les câbles d’une batterie, un circuit externe, une alimentation épissée, etc. Comme Vin est réglementé, il est sûr d’alimenter en utilisant cette méthode, bien que vous perdiez les fonctionnalités supplémentaires acquises. d’utiliser Vin comme sortie si cela est nécessaire.

Lectures complémentaires

Alimenter l’Arduino via la batterie

Arduino alimenté par LiPo

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