Когато се използва Arduino в проекти и проекти, често възникват следните въпроси: Какви са границите на напрежение, ток и мощност на Arduino? Докъде мога да го взема, без да го повредя?

Следващото изображение показва Arduino Uno, свързан директно към относително голям серво. Сервомотори и двигатели като тези имат потенциала да изтласкат Arduino до неговата граница или отвъд, причинявайки различни откази като рестартиране, причинявайки необичайни грешки или дори да го объркат. Във всеки случай е много важно да се разберат ограниченията на arduino, неговите входно/изходни щифтове и неговия регулатор на напрежението.

електроника

Тук представяме препоръчителните и максимални ограничения за Arduino; следната таблица показва резюмето и подробното обяснение под него.

Граници на входното напрежение

12 V препоръчва се
• 6

20 V абсолютна граница
• Входове/изходи (I/O) щифтове: -0,5 V до +5,5 V
(действителният максимум е Vcc + 0,5 V за 5 волта arduino) * Забележка 1

Ограничения на изходния ток:

• Ако се захранва с USB: общо 500 mA
• Ако се захранва от външен източник или батерия: общо 500 mA

1 А
• Индивидуален максимум на I/O щифт: 40 mA
• Сума от всички комбинирани входове/изходи
(НЕ включва щифт “5V”): 200 mA

Входно захранване: За захранване на arduino може да се направи или чрез USB порта, през захранващия жак 2,1 mm x 5,5 mm (присъстващ в Uno) или чрез съединители към щифтовете „VIN“ и „GND“ (налични във всички arduinos). Когато Arduino се захранва от жака или от VIN и GND щифтове, съществуват следните ограничения:

Препоръчителни захранващи напрежения: 7

12 V [1 и 2]

Тези входни напрежения могат да се поддържат безкрайно.

МАКСИМАЛНИ захранващи напрежения: 6

20 V [1 и 2]

Под 7 волта може да предизвика 5 V нива на платката да варират, да се колебаят или да падат, причинявайки нестабилност и неточни аналогови показания, когато използвате analogRead () във вашето програмиране.

Поддържаните нива с течение на времето над 12 волта ще доведат до допълнително нагряване в линейния регулатор на напрежението на Arduino, което дори може да доведе до прегряване. Въпреки това за кратки периоди може да е поносимо. Ако регулаторът е твърде горещ за докосване, ще трябва да използвате усилвател на напрежение в рамките на предложените граници. Следващото изображение показва вътре в жълтия кръг регулатора на напрежението на платката.

Ограничения на напрежението на входните/изходните щифтове [3]

Ако трябва да откриете или измерите напрежение на цифров или аналогов входен щифт, трябва да се уверите, че то е между 0 и 5 V, ако е извън тези граници, може да се понижи с помощта на делител на напрежението. Това скалира напрежението на аналоговите или цифровите показания до допустимите диапазони.

Ограничения на изходния ток

Максимален общ ток, който може да бъде изтеглен от Arduino при захранване от USB порта: 500 mA

Платката Arduino UNO има предпазител за нулиране, който защитава USB портовете на компютъра, който го захранва срещу къси или претоварени токове.

Максимален ток, който може да бъде изтеглен от Arduino, когато се захранва външно (Jack или VIN и GND щифтове):

Arduino UNO: 1 ампер [4]

Arduino Nano: 500 mA [5]

Съвместим с Arduino Nano: 1 ампер (някои други производители)

Забележка: Ако не се захранва от USB, общото ограничение на тока за 5 волта, което може да се използва, ще бъде ограничено от регулатора на въпросната платка и/или капацитета на захранването, което от двете е по-малко. Например, нека приемем, че източник, който ще доставя Arduino Nano, може да захранва 7 до 12 V и ток, по-голям от един Ампера; в този случай 5 V ще бъдат ограничени до 500 mA токов капацитет на регулатора на платката.

Максимален изходен ток, който I/O щифт може да подаде: 40 mA [1,2 и 3]

Максимална обща сума на изходния ток, комбиниран между всички входни/изходни щифтове: 200 mA

Тази последна точка е една от най-често объркващите и може би е най-малко разбрана. Независимо от факта, че регулаторът на Uno може да захранва ампер (или за същия случай 500 mA на Nano) към щифтовете 5V и GND; общата комбинирана сила на тока на входните/изходните щифтове (включително аналоговите щифтове) на микроконтролера Atmega328 никога не трябва да надвишава 200 mA.

Така че, ако използвате десет изхода при 10 светодиода и всеки от тях при 20 mA, с това границата беше достигната при включване на 10-те светодиода. Ако тази граница бъде надвишена, микроконтролерът може да бъде повреден.

Едно възможно решение за това е използването на транзистори; Входовете/изходите ще се нуждаят от много малко ток за задвижване на транзисторите, което от своя страна ще изтегли необходимия ток директно от 5V щифт (който е свързан директно към регулатора на платката).

По този начин сумата от токовете на входните/изходните щифтове се поддържа под границата от 200 mA, докато 5V щифтът не надвишава 500 mA или 1 A в зависимост от случая.