[SOLUCIONADO] Instalar Arduino Uno en el coche. Alimentación

Hola muy buenas a todos, me presento, soy Alfredo y me alegra poder participar aquí en un foro tan profesional. He leido bastantes post y estoy impresionado por los conocimientos de muchos de vosotros.

Primero reconoceros que no tengo mucha idea de electronica y que si teneis a bien ayudarme lo hagais con un lenguaje simple, he leido todo lo que he podido en este foro sobre alimentar placas arduino y todavia no tengo claras algunas cosas.

Quiero crear un proyecto que en principio no parece complejo, para vosotros seguro que es un jueguecito, pero que necesito que sea profesional y super seguro, porque será comercial, y no me gustaria incendiarle el coche a nadie ni quedarme sin clientes.

El proyecto consiste en conectar una Arduino Uno a la bateria de un coche para alimentarla y que dure si puede ser años ahi, y detectar si hay corriente en un cable de 12V o no hay (digital o analogica?) para mandar ese SI o NO por bluetooth a un android.

De lo leido me ha quedado claro que necesito 7.1V para alimentar la placa (arduino + bluetooth DC-06) y que puedo hacerlo con un step down converter DC DC o con resistencias (que es mas profesional?). Lo que no tengo tan claro son los valores de las resistencias, ni para la alimentación ni para transformar la señal de 12V y leerla desde un pin analogico o digital.

Otro tema son los condensadores, que creo que son indispensables en automoción, no tengo claro los valores que deben tener y donde deben estar situados.

Bueno, perdón si ha sido muy tocho, espero que me ilumineis un poco en este asunto.

Saludos.

Hola ekidistante, todo lo que leí tuyo esta muy bien encaminado.
Por lo visto te falta asesoría con la lectura de los 12V que en realidad suelen ser 13.5 o algo mas...
Recuerda que depende del regulador del alternador que ahora es electrónico.
Yo te haré un calculo para 14V pero puedes adaptarlo o recalcularlo si mides mayor tensión.

este es el esquema. vin es la tensión de la batería y Vout será la tensión que leeras en tu Arduino.

como dije supongo una tensión máxima de 14V y para dicha tensión pretendo que en la entrada analógica no se superen 5V

Vin = 14V
Vout = 5V
falta calcular R1 y R2 para estos datos

Vout = Vin R2/(R1+R2)
Si hago R1 = 10k tengo

5 = 14 * R2/(10k+R2) despejando R2

R2 = 50/9 = 5.55k

Para facilitar las cosas haremos Vin = 15V Vout = 5

repitiendo las cuentas nos dará R2 = 50/10 = 5k

entonces R1 = 10k R2 = 5K (no es un valor comercial común aunque puede encontrarse)

Si consiguieras R2 = 4k7

Vout = 15 * 4k7/(14k7) = 4.8 Voltios.
No esta nada mal.

Dejemos asi las cuentas
Vin = 15V
Vout = 4.8 Voltios
R1 = 10k
R2 = 4k7

Simplemente impresionante surbyte! los foreros como tú son impagables, dar con alguien que sabe lo que dice es una bendición.

El tema de la conversión de los 12V para la lectura en el pin analogico ha quedado clara como el agua.

Como harias para alimentar la placa teniendo en cuenta que los motores tienen particularidades que no tiene la red de casa o las pilas.

Saludos.

En el caso de la alimentación lo preocupante son algunos picos de presentes en la alimentacion.
Mira como arman la etapa previa los Adaptadores de 12V para cargar celulares u otros dispositivos.

Puse en google: car adapter power supply schematic y obtuve muchos esquemas.

no veo cosas complicadas. Es mas, iba a sugerirte que pusieras un inductor para contrarrestar variaciones de corriente pero eso hoy en dia no ocurre en los autos. Pasaba cuando la regulación del alternador la hacia un modulo electromecánico que podia fallar y entonces ocurrían desastres.

Basicamente no olvides usar un diodo para evitar conectar mal la polaridad aunque si usas el conector externo del arduino, éste ya tiene un diodo en un PCB. Si en cambio usas la entrada Vin, no lo tiene. Es un dato importante.
Luego un esquema con un LM317 que te regule a 7V sería mas que apropiado.
también consideraría algo mas facil, tal como dijiste, un STEP DOWN y ajustarlo a 7V.

Muchas gracias surbyte, un privilegio recibir tantos conocimientos.

Entiendo que el diodo iria antes del STEP DOWN converter, ¿que tipo de diodo crees que seria el adecuado?

Saludos.

Respecto al divisor de voltaje, me surgen un par de dudas con el tema del amperaje:

¿Solo el divisor de voltaje puede evitar que ocurra un exceso de amperaje que queme la entrada analógica o al propio arduino?

¿Se necesita una protección adicional?

El proyecto consiste en conectar una Arduino Uno a la bateria de un coche ..... y detectar si hay corriente en un cable de 12V o no hay (digital o analogica?) para mandar ese SI o NO por bluetooth a un android.

Ya que afirmas no ser entendido en electrónica debo preguntarte algo:
Cuando dices detectar si hay corriente en un cable de 12V, lo dices por si circula corriente (mA o Amperes) o si hay tensión 12V o 0V?

Son dos cosas distintas y yo respondí la segunda pero estrictamente estas preguntado por la primera y la consulta de TFTLCDCyg me hizo ver que puedo haberte malentendido.

Si se trata solo de detectar si hay tensión, y no medirla, yo usaría un optoacoplador.

Hola!

Bueno no soy entendido en electronica, lo que estamos creando es un software que corre en androides y uno de los estados que necesitamos conocer es cuando se activa un sistema del vehiculo que entre otras cosas enciende una luz mediante un cable que tenemos localizado. Es decir, necesitamos saber cuando se enciende la luz, porque asi el software actua en consecuencia y necesitamos saber cuando la luz esta apagada. El cable de esa luz da 12V.

Me gustaria que me dijeseis cuanta duración creeis que puede tener un circuito asi que funcionara 24H, y que partes son mas debiles en cuanto a vida util.

Saludos.

Entonces basta con saber que hay tension, solo quieres conocer el estado.
Eso se hacer muy facilmente con un optoacoplador o con el divisor de tensión, pero el opto es mas fácil aunque lleve mas componentes.
Solo para que lo tengas claro: Lo que vas a detectar es que hay señal de 12V para que encienda la lámpara. Lo que no significa que la lámpara encienda.. Cómo es esto?
Si la lámpara esta quemada, no consume corriente y si no consume corriente tu pensarás que esta encendida y no lo está.
Por eso te hice la pregunta anterior. Detectar corriente no es lo mismo que detectar tensión.
Si detectas corriente sabras si hay o no consumo, pero te hace falta la combinación de las dos cosas tensión/corriente para saber si la lámpara esta quemada o no.
Ya que necesitas saber que se le envió tensión pero la lámpara no consume corriente, lo que implica una lámpara abierta normalmente quemada.
Espero me haya podido explicar con claridad.

Quizás podrías instalar una "caja negra" y dentro de ella un led piloto que se encienda cuando la linea principal tenga suministro de corriente. Frente al led se podría colocar una fotoresistencia conectada a un pin analógico del arduino.

Así la única fuente de luz será el led encendido. Alli tienes el "SI".

Ese dispositivo sería el "detector de corriente", como no necesitas cuantificar esa corriente o el voltaje, te basta solo con saber cuando está encendido o apagado el led.

PD: sigo con la duda, mas bien "una especie de temor" ya que aun no me animo a conectar un simple divisor de voltaje en el arduino para medir el voltaje cuando ha encendido el motor del auto; la duda es si la corriente que circula en el cableado del auto sería suficiente como para fundir al alduino.

El tema de alimentación desde al auto me ha quedado claro, lo mejor es conseguir una fuente variable o armar una con algun transistor.

Yo uso arduinos nano, montados en motos, directamente, sin usar ningún step down, y ningún problema. La tensión de alimentación en las motos, llega a alcanzar los 14,3V, y el arduino resiste perfectamente esa tensión de alimentación.

Hola de nuevo!

Bueno realmente queremos detectar si hay corriente porque eso nos da la información necesaria para nuestro programa, el hecho de que encienda la luz o no es irrelevante para nuestra tarea.

Recapitulemos.

Montamos nuestra queridisima plaquita arduino en el vehiculo y no queremos volver a verla en mucho tiempo, para lo cual la podemos alimentar:

(Siempre montando un fusible 5A delante de cualquier circuito)

1-. Conectandola directamente a la bateria del vehiculo, en la entrada VIN, contando que la propia placa lleva un regulador de voltaje y un protector de sobre tensión. PROS: sencillo, economico. CONTRAS: calentamiento? poca vida util placa? riesgo de quemarla?

2-. Mediante divisores de corriente resistencias (no conozco los valores para 7.1V). PROS: sencillo. CONTRAS: poca vida util del circuito? riesgo para la placa o el vehiculo?

3-. Con reguladores tipo LM317. PROS: solucion profesional? mucha vida util? CONTRAS: complejidad, calentamiento circuito?

4-. Con un Step Down converter dc dc. PROS: sencillo, mucha vida util? seguridad para placa y vehiculo? PROS: caro.

Espero no haber dicho muchas tonterias.

Saludos.

(Siempre montando un fusible 5A delante de cualquier circuito)

5A para que tanto? Arduino no consume mas de 500mA. Tener en cuenta.

Conectar por VIN nunca, usa el conector externo que tiene un diodo. Si algo lo conectan mal, queman el arduino.
Si quieres usar algun regulador usa un STEP DOWN, mas barato, mas eficiente, menos calentamiento y puedes ponerlo para que entregue 7V. De donde sacas 7.1 no importa tampoco es relevante.
2V por encima del regulador de 5V que tiene el ARduino es lo minimo.
Si quieres ponerle 7.5 estará bien tambien.

Para terminar, debe medir corriente y no tensión ni nada de lo que hablé antes.
Para medir corriente usa el modulo ACS-712 de 5A o del valor que vayas a controlar.
La salida debe ir a un pin analógico del Arduino y leeras el consumo entre 0 - 1023.
Hay una ecuación para hacerlo pero debes indicar cual sera la corriente a medir.
Existen otro métodos para medir corriente si solo quieres saber si hay o no corriente circulando pero de nuevo, da detalles de cual es el valor.

Yo creo que ekidistante, sigue teniendo un error de concepto, y solo quiere detectar si hay tensión en los bornes de la bombilla en cuestion. Ni corriente, ni medirla.

Si, es muy posible que no entienda la diferencia entre corriente y tensión.

Entiendo que es "un si, pero tambien es un no". Estas dudas cuánticas me confunden...

buenas de nuevo a todos! perdonad el lapsus, sigo muy interesado en vuestras aportaciones.

Reconozco que teneis razón y no diferencio correctamente entre corriente y tensión.

Basicamente se trata de saber si pasa electricidad por un cable, concretamente 12V.

Imaginemos que yo cojo un cable con mis dedos, y alguien aplica electricidad a ese cable de manera que yo noto un calambre, y ese alguien quiere que yo le diga cuando noto un calambre y cuando no noto nada, y le da igual si es muy fuerte o muy largo o muy lo que sea, tan solo necesita un dato: tengo calambre o no.

De momento y gracias a surbyte tengo claro como hacer un divisor de corriente que dejaria desde 14.4v de la bateria 4.8v en un pin analogico, y eso es perfecto para mi y mi proposito.

Me habeis sugerido dos soluciones más, a saber; un optoacoplador ( no se como se montan), o un acs712.

Volvamos a imaginar; soy un gigante de la electronica a nivel planetario, y lo ultimo que deseo es ver colas interminables de usuarios con la arduino que les he montado en la puerta de mi servicio tecnico porque no les funciona bien. Cual de las tres soluciones para saber si hay electricidad en el cable será la que tenga menos tasa de retorno en mis SAT´s?

Saludos.

Deja el calambre para un médico.
Aca la analogía es otra.
La analogía es tengo un tanque con Agua. Cuanta agua tiene el tanque simboliza la Tensión, cuanta mas metros mas tensión.
Luego abres un grifo o válvula y sale agua. El caudal simboliza la corriente.

Por tu explicación del calambre parecieras hablar de corriente.. digo parecieras porque si yo te pongo 12V a tu mano, no tendras ningún calambre no circula corriente porque no vence el dieléctrico de tu piel.
Pero si subo la tensión y supera ese dieléctrico entonces comienzas a experimentar esa sensación desagradable que produce la circulación de electrones por tu cuerpo.

Entonces?

Va de nuevo y presta atención.
Batería cables y lámpara.
Si mide tensión (divisor resistivo) sabrás que alguien de algún modo le dijo PRENDE LAMPARA. Si la lámpara esta OK prenderá.
Mientras le aplicas 12V a la lámpara y lo mides con el Arduino usando un divisor con una relación 1/3 tal que 12V se lean como 4V.
Ahora si la lampara es de 60W consumirá 5A porque 5A*12V = 60W o sea circulan 5A pero si la lampara fuera de 120W circularían 10A en 12V.
Como ves, el caudal de electrones (agua) es mayor por ende la corriente es mayor.

Sigo pensando que la mejor opcion es el optoacoplador. Solo quiere detectar el encendido de la bombilla (supongo que es el testigo de algun sensor o de algun fallo del vehiculo). El optoacoplador, protege al arduino de sobretensiones, y es bastante tolerante a estas. Si al led del optoacoplador le pones una resistencia limitadora un poco sobredimensionada (pensando por ejemplo que la tension de alimentacion pueden ser 15v) el opto, funcionara tambien con 12 (he hecho pruebas, y funciona).

Si tomamos el datasheet de un 4n35

Vemos que el consumo del led es de 50mA, aunque yo siempre lo calculo como si fuese de 20mA, por precaucion. Entonces:

R=V/I

R=15/0.02=750

Ademas, da un valor normalizado en el rango de 5% de tolerancia.

A la salida, con una resistencia pulldown de 1K, sera suficiente.

Edito:

Perdon, he leido mal el datasheet. El consumo del led es de 10mA, y en el calculo, tampoco he tenido en cuenta la tensión de caida del led, que es de 1,5v.

Esto daria algo asi como:

R=(15-1,5)/0,01=1350

Creo que con una resistencia de 1K para la entrada del opto, mas que suficiente, como mucho, 1K2.

Ademas, el datasheet, aconseja el uso de resistencia pullup, en vez de pulldown a la salida. Bueno, bien programado, se puede usar tambien con la pullup, sin problemas.