ALIMENTAR ARDUINO CON BATERIA

Hola,

Mi nombre es Igor y es la primera vez que escribo en este foro. No confundirme con un tocayo que parece que es muy habitual por el foro.

He estado haciendo una busqueda por la red, pero la verdad que no he dado con nada (que no quiere decir que no esté…je,je,je).

He hecho una aplicación con Arduino + LCD. Lo quiero utilizar como si fuera una especie de voltímetro, y estoy buscando una batería que le pudiese venir bien.

Por la red se encuentran baterías de Lipo de 7,4 voltios para helicopteros RC, que tienen muy buena pinta.
¿Creeis que una pila de 9voltios podría alimentarlo con suficiente autonomía?

Mi pregunta es si alguien tiene experiencia alimentando arduino+lcd con algún tipo de bateria, asi de su autonomía funcionando.
El LCD es el típico retroalimentado 2x16 de color azul.

Antes de ponerme a probar, he decido escribir a ver si me puedo “aprovechar” de la experiencia previa de otros.

Lo ideal sería si se puede comprar en Amidata ó Farnell.

Muchas gracias, y perdonad si se ha contestado anteriormente esto en el foro…

Igor R.

Las placas Arduino Diecimila y Duemilanove usan el MC33269 como regulador de tensión para conseguir los 5V necesarios para su funcionamiento. Este regulador tiene un "DropOut" de 1V, esto es, que para conseguir los 5V necesita estar alimentado con 6V, como mínimo.

Si la tensión de entrada baja de estos 6V, la placa se alimentará con menos de 5V.

Así pues una tensión de alimentación de unos 7V (7.4 en el caso de baterías de LiPo y 7.2 en el de NiMh) parece de lo más adecuado.

La segunda cuestión importante es el tema de consumo, esto es, de la intensidad de corriente que el circuito demande de la batería. El consumo de la placa Arduino no es muy alto. Yo no lo he medido pero sospecho que no pasará de los 100mA ya que el Atmega168 anda por los 40mA a 16MHz.

El MC33269 es capaz de proporcionarnos hasta 800mA, pero cuidado ya que la diferencia entre la tensión de la batería y los 5V de salida del regulador multiplicada por la intensidad de corriente (consumo) que tengamos nos dará la potencia que este pequeño componente tiene que disipar en forma de calor. Una buena receta es poner el dedo sobre el y si no lo aguantamos es que nos hemos pasado :)

Los displays retro-alimentados consumen mucho más que la placa Arduino, mira la hoja de características o directamente mide con un amperímetro el consumo total del circuito.

A modo de ejemplo, imagina que el circuito completo (Arduino + Display) consume 220mA. Si usamos una batería formada por 6 pilas AA de NiMh de 2200mA/h tendremos una autonomía máxima de funcionamiento de 10 horas.

En este caso el regulador disipará (7.2 - 5) *0.22 = 0.48 Watios y se pondrá más o menos caliente en función de la superficie de cobre de la placa del circuito impreso donde esté soldado y de la temperatura ambiente. Pero vamos, la prueba del dedo sigue siendo lo más sencillo.

Respecto de las baterías de LiPo, las que se usan en los helicópteros, ten cuidado ya que suelen venir sin limitación de corriente ya que están preparadas para los picos de consumo de los motores eléctricos y pueden ser peligrosas si no se manejan con cuidado. Yo me inclinaría por las de NiMh del tipo AA que son más baratas y sencillas de manejar.

Un saludo:

Eduardo

Muchas gracias Eduardo.

Poner 6 pilas de tipo AA, se me hacia un poco grande para la aplicación que quiero usar [Es una especie de multimetro]. Por eso lo de buscar alguna bateria de otro estilo.

Me habia animado a escribir por si alguno habia "jugado" con algo similar,ya que algo bastante standard (Arduino + LCD tipo HD44780).Antes de ponerme a medir la corriente.....y hacer pruebas. Pero bueno, ya os contaré resultados. ¿Y una PP3 de 9 voltios? La verdad que no estoy muy puesto en baterias, y no se el drop de caida de las diferentes tecnologias segun se van gastando para asegurar que siempre estoy por encima de 7 voltios....

De todas formas,acerca de picos de corriente y todo eso. ¿La placa de arduino no viene con una protección de 500 mA? No he repasado los diagramas ni nada, pero esperaba que esta protección actuase bien alimentes por USB ó bien por el conector externo.

Gracias!

El problema es que la capacidad de una batería de 9V es mucho menor que la que puedes conseguir con 4 baterías tipo AA, así que te funcionará, pero tendrá una autonomía menor.

Por cierto, revisando el esquema de la placa Arduino Diecimila he visto que hay un diodo (D1) en serie con la entrada del regulador, así que la tensión mínima (para conseguir 5V) sube a 6.6V y no 6.0 como puse (perdón por el desliz).

Los 500mA a los que te refieres es la máxima corriente que se puede sacar por el puerto USB, que yo vea no hay ningún circuito limitador ni nada parecido (no hay que confundir limitación con limitador), cuando alimentas la placa por el conector de alimentación externa. Las únicas limitaciones son las que te comentaba de la máxima corriente que puedes sacar de la salida de +5V en función de la tensión con la que alimentes la placa dadas las características del regulador que usa la placa del Arduino.

El problema de las baterías de LiPo que se usan en modelismo es que algunas no tienen limitación de corriente. Son fáciles de identificar ya que ponen un número terminado por una "C", por ejemplo una batería de 2200ma/h y 12C es capaz de entregar 2.2 x 12 = 26.4 Amperios de forma continuada (hasta que se descargue). Usar este tipo de baterías tiene su riesgo, te lo digo por experiencia propia :)

Un saludo:

Eduardo

Ahh! Pues segun la documentacion de Arduino:

USB Overcurrent Protection

The Arduino Diecimila has a resettable polyfuse that protects your computer's USB ports from shorts and overcurrent. Although most computers provide their own internal protection, the fuse provides an extra layer of protection. If more than 500 mA is applied to the USB port, the fuse will automatically break the connection until the short or overload is removed.

He abierto el schematic, y si que lo tiene, pero sólo para el USB.

Sólo quería saber cifras por experiencia, porque si alguien me dice que con una de 9V, tiene 8 horas de autonomia, en una aplicación parecida, voy por ahi seguro. Ya que mi aplicación, es para medida. Por lo que 8 horas, se convierte en meses...

Gracias!!

Otra pregunta,

Las pilas AA, cuando se descargan… ¿bajan mucho de voltaje?

Porque he estado mirando las PP3, y lo hacen muy rápido… Creo que enseguida estaría en los 6,6 voltios críticos.

Y esto no puede ser, porque es un comprobador de sensores, los cuales los alimento. Necesito alimentación estable.

El invento en cuestion, funciona de forma no continuada. Antes no me explique bien.

Efectivamente, cuando alimentas la placa por el conector externo no hay ni protección ni limitación de ningún tipo, la idea es que se ponga un fusible externo y un interruptor.

Una batería alcalina de 9V suele tener una capacidad de unos 150mA/h Así que si mides (o estimas) el consumo de tu circuito ya puedes tener una idea de la autonomía de tu sistema.

Hola de nuevo,

Pues sorprendemente, el Arduino Diecimila+LCD Displaytech 162B (BackLight Azul) tiene un consumo total de 32 mA.

El Dicecimila sin nada, consume 26 mA.

Se me hace poco, pero es lo que hay.... :o

Salu2

Igor R.

Pues al final, he hecho la prueba con una pila PP3 de 9 voltios.

En concreto he usado una Sony Stamina PLUS 6AMB-B1A (Alcalina).

El Diecimila + LCD Displaytech 162 B lleva más de 9 horas continuas de funcionamiento, y el voltaje de la pila esta a unos 7 voltios. Ha estado funcionando adquiriendo un dato de un sensor y mostrando en pantalla el valor en mV en la primera linea y el convertido en la segunda. El refresco es aproximadamente 350 ms. El consumo total es de 32mA.

Los resultados han sido: Start.- 9,23 voltios 1h.- 8'41 v 2h.- 8'07 v 3h.- 7'82 v 4h.- 7'61 v 5h.- 7'46 v 6h.- 7'32 v 7h.- 7'22 v 8h.- 7'11 v 9h.- 7'03 v

No he encontrado las curvas de esta pila en concreto, pero viendo el funcionamiento, se asemeja mucho a las duracell http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/01b2/0900766b801b2da8.pdf Por si alguien quiere hacer estimaciones en su diseño.

Para mi aplicación, que será no continuada, me da una autonomía suficiente y me facilita mucho la vida el poder poner este tipo de pila por temas de tamaño, cajas, y peso. Ya que a este paso serán más de 10 horas, hasta que llegue a 6,5 voltios, aunque como se ve en las curvas de este tipo de baterias, hay un momento que caen en picado (cuidado si se requiere de más corriente, que puede cambiar mucho).

Gracias Eduardo por tus post y dejo expuestos mis resultados por si alguien los puede aprovechar. ;)

Igor R.

Buen trabajo ;)

Aprovechando que mi pregunta sobre alimentar el arduino, la hago aqui. ¿Es posible alimentarlo con un transformador con una salida de 12v?

Si es posible alimentarlo con 12 v. La placa viene con un conversor a 5 voltios (MC33269D). Si tienes una placa Diecimila, tienes que cambiar el puente para elegir alimentación externa.

Salu2

Igor R.

Hola! Soy nuevo por este foro. Saludos a todos.

Ya que estais puestos en baterías... sería posible conectar la placa a los 12v de una batería de coche directamente? a mi me da que me la cargaría pero... se puede?

Muchas gracias Alex

Si te refieres a la Diecimila puedes ver en sus especificaciones:

Input Voltage (recommended) 7-12 V Input Voltage (limits) 6-20 V

El límite real depende de lo que añadas a la placa Arduino ya que si lo alimentas con las salidas de +5V de la propia placa esa potencia adicional la tiene que disipar (en forma de calor) el regulador de 5V de la propia placa. En mi opinión 9V sería el máximo razonable.

Otra cosa, una batería de 12V nos puede dar más de 12V cuando está cargada y si esta se encuantra unida a un sistema de carga no te extrañe ver tensiónes por encima de los 14V.

Si alimentas de un coche, ten cuidado. Yo pondría algo de proteccón,ya que al momento de arrancar puede que tengas picos de voltaje muy altos y frías el alimentador del Arduino.

Salu2

;)

No creo que se puedan generar picos altos en el arranque. Ten en cuenta que una batería de coche funciona como un condensador gigante, amortigua los cambios de tensiones. De hecho en la salida del alternador no hay ningun tipo de condensador para filtrar, y mira lo bien que se oye la radio en el coche (ya sabes que una radio a buen volumen "deja ver" cualquier impureza de la alimentacion). Por eso siempre es tan peligroso arrancar un coche sin tener la batería conectada, pues entraría a toda la electrónica los picos.

Por mi experiencia,yo le pondría un diodo TVS ó un varistor....

Imaginate que el contacto con la batería es pobre.....

http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/an_pk/4240

Ahi te tengo que dar la razon, si no podemos confiar en la conexión con la batería que es la que además de acumular, estabiliza y filtra la tensión, freirás todo en décimas de segundo…

Gracias por las sugerencias. Las tendré en cuenta. Creo que al final voy a comprar un transformador de esos para el coche que te baja el voltaje. El problema es que no se si encontraré uno que de los 2 Amperios que necesito.

De aquí me surge otra pregunta: ¿Donde comprais vosotros los componentes? Alguna tienda de confianza en internet? ¿en la tienda del barrio? Necesito una tienda en internet que tengan de todo, y bueno bonito y barato ;)

Un Saludo

http://es.farnell.com/ http://es.rs-online.com/web/

A nivel electrónico, es mejor Farnell...

;)