Arduino Energieversorgung

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Inhalt

  • Möglichkeiten das Arduino mit Strom zu versorgen
    • USB
    • Externer Input
    • VIN

Einführung

Neben der Stromversorgung über den USB-Port gibt es für das Arduino noch viele weitere Möglichkeiten zur Energieversorgung. Gerade wenn die Entwicklung der Anwendung abgeschlossen ist möchte man das Arduino oft unabhängig vom PC verwenden und spätestens dann benötigt man eine externe Energiequelle.

Bei der Auswahl der externen Stromversorgung ist das Arduino dank Spannungsreglers sehr flexibel. Es folgt eine kompakte Übersicht über die Möglichkeiten der Stromversorgung. Ausführlich beschrieben sind alle Optionen bei OpenElectronics.org .

Energiequellen

energieversorgung

USB

Der USB-Port kann entweder vom PC oder von einem USB-Netzteil gespeist werden. USB stellt eine Spannung von 5V zur Verfügung – ideal für Mikrocontroller wie das Arduino UNO, die ebenfalls mit 5V arbeiten. Die USB-Ports an einem Rechner können meistens 500 mA an Strom liefern. Abhängig von der Art der am Arduino angeschlossenen Geräte (z.B. Motoren) kann dies aber bald zu wenig sein. Am USB-Port darf keine andere Spannung als 5V anliegen, da die Spannungsquelle direkt mit dem Prozessor verbunden ist. Größere Spannungen zerstören diesen mit großer Wahrscheinlichkeit.

Externer Anschluss

Der externe Anschluss in Form einer Hohlsteckerbuchse ermöglicht die Versorgung des Arduinos mit einem Steckernetzteil oder Batterien. Direkt nach der Buchse folgt eine Diode als Verpolungsschutz, anschließend ein Spannungregler, der die angelegte Spannung auf 5V herunterregelt. Am externen Anschluss dürfen theoretisch Spannungen von 6-20V angelegt werden, praktisch sind jedoch Spannungen im Bereich von 7-12V empfohlen. Bei Spannungen über 12V kann der Spannungsregler überhitzen, da die überschüssige Leistung in Wärme umgewandelt wird. Unter 7V reicht sie eventuell nicht aus um daraus eine stabile 5V-Spannung zu generieren.

Dieser Anschluss eignet sich auch gut für eine externe Versorgung durch Batterien, z.B. einem 9V Blockbatterie oder mehrere in Serie geschaltetete AA-Batterien.

9v_kabel
Anschlusskabel für eine 9V Batterie

Ist das Board an eine externe Energiequelle UND an den USB-Port angeschlossen, so sorgt eine Schutzschaltung dafür, dass nur die externe Quelle für die Energieversorgung verwendet wird. Die Kommunikation via USB kann aber dennoch geschehen.

Vin

Der als Vin bezeichnete Anschluss ist direkt mit dem Spannungregulator verbunden, allerdings ohne die Schutzdiode für den Polaritätsschutz. Wird hier Spannung angelegt, so darf am externen Anschluss keine Energiequelle anliegen!

Ist am externen Anschluss eine Energiequelle angelegt, so kann man Vin auch dazu verwenden diese Spannung abzunehmen um damit andere Bauteile mit einer höheren Spannung als 5V zu versorgen. Von der externen Versorgungsspannung muss man allerdings die Vorwärtsspannung der Schutzdiode abziehen, da Vin hinter dieser liegt.

Als Minuspol von Vin wird der GND verwendet.

5V

Der 5V Anschluss gibt eine regulierte Spannung von 5V aus. Abhängig davon, ob das Board via USB oder via externen Anschluss versorgt wird, kommt diese Spannung vom USB-Port oder vom Spannungswandler.

3.3V

Viele elektronische Komponenten benötigen 3.3V als Basisspannung. Für den Betrieb von diesen existiert ein weiterer Spannungswandler, der die regulierte 5V Spannung auf 3.3V herunterregelt. Am entsprechend markierten Pin kann diese Spannung entnommen werden, der GND ist der entsprechende Minuspol.

 

Weiterführende Links

Feeding power to Arduino: the ultimate guide

  • http://playground.arduino.cc/Main/IntWithHW-PwrSup

 

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