Alimentar un proyecto utilizando un Arduino, o incluso la propia placa para el desarrollo o evaluación de un proyecto es algo que todavía trae muchas preguntas a los lectores usando esta herramienta basada en el microprocesador. Vea las soluciones simples de este artículo para tu Arduino.
Los microcontroladores Arduino, tales como el UNO tienen un regulador de tensión interna que proporciona los 5 V que necesita para sus circuitos y también para las salidas.
Este controlador acepta entradas de 6 a 20 V, pero en la práctica estos límites deben observarse con mucho cuidado.
En primer lugar, una muy baja tensión próxima de 5 V, por ejemplo, cuatro pillas pequeñas, puede causar algunos problemas de alimentación, especialmente en las salidas.
Esto significa que, en algunos casos, particularmente con placas menos confiables, las salidas de tensión no pueden llegar a 5 V.
Para el caso de aplicaciones sencillas, no críticas, tales como la ignición
LEDs, esto no es un problema grave, pero si excitamos un shield TTL se puede producir con alimentación de 5 V o circuito menos sensible, pueden ocurrir problemas.
Por lo tanto, en la práctica, se recomienda que una tensión de entrada mínima de 7 V en la mayoría de las aplicaciones.
En el caso de proyectos alimentado por baterías, por ejemplo, un robot de una solución simple es conectar un soporte 4 células en serie con una un soporte de 2 pillas, y así obtener para alimentación 9 V, como se muestra en Figura 1.
No se recomienda el uso de la batería de 9 V pues la corriente que éstas baterías proporcionan es muy baja y no es suficiente para alimentar a un Arduino, especialmente cuando se requiere una corriente mayor en su salida.
Y, por supuesto, para evitar interferencias de las escobillas del motor si son controlados, debe ser utilizado para ellos una fuente separada de capacidad de corriente de acuerdo a sus necesidades.
Fuentes de baterías medias, grandes o pilas, se recomiendan en estos casos.
Otra alternativa interesante es el uso de dos pilas de celulares de 4,5 V en serie.
Además de su reducido tamaño y peso de estas baterías son recargables y tienen una excelente capacidad de corriente lo que resulta una buena autonomía en la alimentación de un Arduino.
Sólo debemos identificar sus patillas de conexión, y hacer la conexión como se muestra en la Figura 2.
En caso de duda utilizar un multímetro para comprobar la tensión e identificar los terminales, pero tenga cuidado, nunca ponga estos terminales en corto porque el calor generado por la corriente intensa puede causar incluso la explosión de la batería.
Un cargador adecuado será interesante para facilitar el trabajo.
Fuentes
Si el Arduino puede ser alimentado en una bancada de proyectos fijos, tales como, por ejemplo, brazo mecánico, estera, operador de apertura de la puerta, la electrónica de control remoto, o en las declaraciones pueden ser utilizado una fuente alimentada por la red eléctrica.
Hay muchas opciones para ello.
El primero es un eliminador de baterías o AC convertidor AC / CC de 7.5 a 12 V con corriente de 250 mA y 1 A.
Tenga en cuenta que la corriente determinará el número de cargas que puede utilizar. Por ejemplo, para un eliminador de 250 mA como máximo se puede alimentar cerca de tres cargas de 50 mA, ya que se necesita el resto para alimentar al proprio Arduino.
En la figura 3 tenemos un eliminador o fuente AC/DC que se puede comprar en cualquier tienda de artículos eléctricos o electrónicos.
Ver que el eliminador debe tener un enchufe compatible con Arduino de 2.1 mm con positivo en el centro, como se muestra en la Figura 4.
Aunque las placas Arduino acepten una entrada de hasta 20 V no se recomienda que un voltaje más alto que 12 V por un simple la razón.
La cantidad de calor generado en el regulador de tensión del Arduino depende de la diferencia entre la tensión entre la entrada y la salida multiplicada por la corriente.
Por lo tanto, para una corriente de 0,5 A, por ejemplo, si la entrada es de 12 V y la salida es de 5 V, tenemos:
P = (Ve - Vs) x I
Donde:
P es la potencia disipada (W)
V es la tensión de entrada (V)
Vs es a tensión de salida (V)
I es la corriente de salida (I)
Así:
P = (12 – 5) x 0,5
P = 7 x 0,5
P = 3,5 W
Se la tensión de entrada es 20 V, tenemos:
P = (20 – 5) x 0,5
P = 15 x 0,5
P = 7,5 W
El regulador entonces tendrá que disipar una mayor cantidad de calor, lo que puede comprometer su integridad.
Y, por supuesto, teniendo una capacidad de corriente más grande el propio convertidor se puede utilizar como una fuente para shields, una fuente de alimentación externa, ya que soporta la corriente requerida.
Sin embargo, si el lector tiene la disponibilidad de componentes como una pequeña transformador, capacitores, diodos puede montar perfectamente a su fuente.
Montando una Fuente
Cómo el Arduino dispone de un regulador de voltaje en la placa sólo debe ser aplicado en su entrada una tensión continua de 7,5 a 12 V y no es necesario para sus fuentes el uso de reguladores.
Por lo que una fuente muy sencilla y sin regulación, filtrado razonable voltaje de entrada dentro del rango indicado sirve perfectamente.
Para eso tenemos muchas opciones.
En la figura 5 tenemos la opción más sencilla, de hecho, es el circuito que más se encuentra en los eliminadores o convertidores de bajo costo.
En este circuito se puede utilizar cualquier transformador de 6 a 9 V y corriente de 250 mA a 1 A.
Ver que cuando se utiliza un transformador de 6 V después de la rectificación con circuito abierto, el capacitor se carga con una tensión correspondiente a voltaje de pico rectificado, la cual es:
Vs = 6 x 1,4
Vs = 8.4V
Con un buen capacitor, esta tensión no caerá mucho al hacer la alimentación del Arduino y su funcionamiento será normal.
Con 9 V, la tensión de salida de 12,6 V en abierto está dentro de los límites recomendado para el microcontrolador.
Una versión con mejor rendimiento necesario un transformador con toma central, utilizando dos diodos, se muestra en la Figura 6.
Por último, tenemos una fuente utilizando un puente de diodos (4 diodos) con
un transformador de 6 a 9 V y corriente del devanado de 250 mA a 1 A.
Esta fuente, que se muestra en la Figura 7 tiene un buen rendimiento en la alimentación de un Arduino.
Aunque es posible, no se recomienda el uso de fuentes sin transformador.
En el peligro de una descarga eléctrica si tocamos en cualquier punto del circuito, el voltaje que puede aparecer en caso de toque accidental o incluso curto es más que suficiente para quemar los delicados componentes de la placa.
Del mismo modo, para controlar cualquier dispositivo alimentado por la red
la energía siempre se recomienda el uso de shields aislados.
En nuestro libro de Banco de Circuitos - Volumen 30 – Shields encontramos una gran cantidad de circuitos que puede ser utilizado con este propósito.
