Arduino Nano in een auto met onstabiele voeding

Ik wil graag een Arduino Nano 3.0 in een auto gaan gebruiken om een 2-tal stelmotoren aan te sturen. Ik tot nu toe met 2 vragen.

De boordspanning die de auto heeft ligt binnen de grenzen van de Arduino. Alleen is het wel zo dat deze varieert tussen de 10.5 en 14.8 Volt. Kan de Arduino daar probleemloos tegen of is het beter om voor een gestabiliseerde spanning te gaan?

Op de Arduino komt een drukschakelaar te zittten die een 10.5 - 14.8V signaal/puls geeft. Om binnen de grenzen van de Arduino te komen zou ik dus een spanningsdeler moeten toepassen. Volgens mijn iets roestige rekenwijze kom ik uit op een weerstand van 470 Ohm en 1 KOhm.

Uitleg:
Stroomverbruik
I = U : R
I = 15V : 1470 Ohm
I = 0.0102 Ampere

Spanningsval over weerstand 1
U = I . R
U = 0.0102 x 1000
U = 10.02 V

Er blijft dus 4.98 Volt over na deze weerstand en dat is volgens mij een mooie waarde voor HOOG

Natuurlijk moeten we ook het vermogen in de gaten houden.
P = U . I
P = 15 . 0.0102
P = 0.15 Watt en dat valt binnen de grens van een 1/4 Watt weerstand.

Dit hele verhaal heb ik ook bekeken op het moment dat de accuspanning 10 Volt is
Stroomverbruik
I = U : R
I = 10V : 1470 Ohm
I = 0.0068 Ampere

Spanningsval over weerstand 1
U = I . R
U = 0.0068 x 1000
U = 6.8 V

Er blijft dus 3.2 Volt over na deze weerstand en dat is volgens mij ook nog een mooie waarde voor HOOG

Ik snap dat er eventueel speciale chips te koop zijn die dit beter ondervangen. Aangezien het hobby is heb ik geen zin om iedere dag weer iets te bestellen en wil ik het graag doen met de dingen die ik in bezit heb. Is deze manier een goede manier of mis ik iets (inductie o.i.d.)

Alvast bedankt voor jullie mening
Greetz RS81

Na de jack zit een spanningsregeling op je arduino dus de voeding van je auto is geen probleem. Wat ik niet zo goed snap is waarom je drukknop de hoog van de auto geeft en niet de hoog (5V) van je arduino. Met vriendelijke groet Jantje

Jantje: Na de jack zit een spanningsregeling op je arduino dus de voeding van je auto is geen probleem. Wat ik niet zo goed snap is waarom je drukknop de hoog van de auto geeft en niet de hoog (5V) van je arduino. Met vriendelijke groet Jantje

A. Omdat ik dan 2 draden per schakelaar moet trekken. De reis door de auto is ongeveer 3 a 4 meter. B. Veiligheid. In geval van sluiting naar een andere plus zou schade geven aan de Arduino.

Greetz RS81

je kan toch de pull ups van je arduino gebruiken en een pull down?

De pullup kan je toch gewoon bij de Arduino houden? En met 4 meter draad zou ik me echt geen zorgen maken dat je teveel spanningsval krijgt. Een “LOW” wordt nog ontdekt als de spanning < 0.8V.
En zelf zou ik een DCDC voeding gebruiken. Je hebt van die instelbare. Instellen op iets van 7V en klaar. De accu mag stijgen tot 40V blijft ie het nog steeds gewoon doen. Daarnaast heb je een maximaal rendement ten weinig warmte verlies omdat je geen weerstand in serie hebt.

Het is voor mij een lastige keuze. Ik ben zelf autotechnicus en daar werken we op bijna alle plekken met 12 (10,5 - 14,8) volt. Ook is zo'n beetje elke draad beveiligd tegen het oplazen van iets. Ik begrijp dat de electronica mannen graag met 5 volt werken.

In de situatie die jullie mij adviseren loopt er een 4 meter lange draad met slechte condities door een auto. Als bij deze draad door het bewegen schade krijgt aan de mantel dan fikt gelijk de Arduino uit omdat de draad aan de massa( gnd ) ligt. (als ik het goed begrijp). Draadschades is een redelijk veel voorkomend iets in de autotechniek. Ik zou dan dus een manier moeten bedenken om dat te beveiligen.

Op de manier die ik bedacht had is alles veilig ( dacht ik ). In geval van sluiting in de draad die naar de Arduino gaat zal er een steekzekering uit gaan.

Wat is nu de beste keuze? De Arduino naar de bouwwijze van de auto aansluiten. Of het als een los systeem afwijkend van de rest monteren.

Hoi RS81, en welkom.

HIGH is niet per se 5 volt. Wanneer je Arduino met 5 volt werkt, is alles dat boven 2.3 volt zit een HIGH, maar reken dan met 2.5 volt. Dit zeg ik omdat je theoretische 14.8 volt en de waarden van je weerstanden een maximale waarde opleveren van 4.98 volt volgens jouw berekeningen. Dat is naar mijn smaak te dicht bij de maximale 5 volt, omdat je totaal geen rekening schijnt te hebben gehouden met toleranties, afwijkingen dus. Daarom zou ik gaan voor 1 K en 680 Ohm (2 standaard waardes boven 470 Ohm, er zit nog 560 Ohm tussen). Ik zou zeggen doe je berekeningen nog eens met die waardes, en kijk of je dan nog steeds goed uitkomt. Houd dan ook rekening met een tolerantie van 10 % per weerstand, en dan de meest ongunstige variant. Dat is dus dat de 1 K weerstand 10 % naar beneden afwijkt, en de 2e weerstand 10 % naar boven.

Nico's advies om voor zo'n geschakeld voedinkje te gaan is ook het eerste waar ik aan dacht.

Een sensordraad die middels een pull up aan 5 volt hangt, werkt doordat de sensor 'm aan GND verbindt, waardoor er een LOW gezien word. Het enige probleem dat je daar dus mee krijgt is een verkeerde waarde die binnen gehaald word. Er zal in dat geval niets uitfikken.

Wanneer je de 5 volt voeding uit de Arduino gebruikt om een actieve sensor mee te voeden (die sensor heeft minimaal 3 aansluitingen), dan kun je bij zulke fouten wel een probleem krijgen. In dat geval is het dus weer een reden de eerder genoemde 5 volt voedinkje te gebruiken, en de losse componenten apart te voeden, elk met een eigen zekering of soortgelijke beveiliging. Overigens zijn er wel slimmere oplossingen dan zekeringen, maar of je daar nu al mee aan de slag moet gaan weet ik niet.

Allemaal bedankt voor de nuttige en duidelijke reacties.

Volgens mij moet ik me nog even verdiepen in de definitie pull up en pull down. Ik begrijp nog niet waarom er geen schade ontstaat bij sluiting.

Ik zal ook nog even aan de slag gaan met de berekening met andere weerstanden. Bedankt voor de tip van de tolerantie. Dat is dus zo'n ding dat ik nog over het hoofd zit.

Op dit moment heb ik nog geen regelbare voeding maar volgens mij heb ik die wel onderweg vanuit het magische China. Ik heb nog niet veel spul op voorraad.

Mogelijk is het resultaat van dit project niet 100% ivm beperkte voorraad. De volgende maar weer wat kans om betere te worden.

De updates volgen later

Bijgaand een eenvoudig schematje waardoor de Arduino galvanisch gescheiden wordt van de Atuo. Zodra er een puls komt, zal de diode in de optokoppelaar oplichten. De transistor daarin gaat geleiden waardoor de spanning over de collector weerstand toeneemt. Gezien de grote weerstandswaarde, wordt de collector rond de 0V (=LOW). Is er geen puls, licht de diode niet op en zal de spanning op de collector rond de 5V (=HIGH) zijn. De Zener dient om de spanning over de LED te beperken. Met een weerstand van 1K-1K2 op de zener doet de opto het prima met 10mA stroom. de zener kan een gewoon 0.5W type zijn.

Hoewel Nico het natuurlijk helemaal juist beschrijft, toch nog maar een keer apart benoemen: Een dergelijke schakeling inverteert het signaal. Dus de positieve puls maakt een "negatief" uitgangssignaal. Oftewel een HIGH aan de ingang maakt een LOW aan de uitgang en andersom. Dat is voor de Arduino geen enkel probleem, maar kan voor de mens die het gebruikt verwarrend zijn.

klopt. In mijn code zet ik ook altijd:

boven in bijv.

#define SWITCH_ACTIVE     LOW           // de switch is aan als deze LAAG is

en het gebruik in het programma

if (schakelaar == SWITCH_ACTIVE) {
.....
}

Op die manier hoef je in de code niets meer te veranderen. Alleen de bovenste parameter.

Even wat vertraging omdat mijn laptop is overleden.

Ik heb weer wat zitten rekenen en ik kom eigenlijk op een hele andere waarde uit.

Uitleg: Stroomverbruik I = U : R I = 15V : 1680 Ohm I = 0.00892 Ampere

Spanningsval over weerstand 1 U = I . R U = 0.00892 x 1000 U = 8.92 V

15V - 8.92V = 5.08V en dus einde Arduino

Maar als ik lager ga met mijn weerstanden 1k en 330 Ohm

Stroomverbruik I = U : R I = 15V : 1330 Ohm I = 0.0112 Ampere

Spanningsval over weerstand 1 U = I . R U = 0.0112 x 1000 U = 11.2V

15V - 11.2v= 3.8V en dat ligt mooi in het midden. Bereken ik dit met 10,5V dan kom ik uit op 2.61V en dat lig ook boven de HOOG grens.

Maar ik een fout in mijn berekening of was de beredenering van MAS3 niet juist.

Verder is bij dit project de schakelaar komen te vervallen en is het voor dit project niet meer nodig. Er zit nu op de Nano een 4 kanaals 433 Mhz afstandsbediening. Ik heb al wel een regelaar besteld maar die is nog niet binnen.

Dat met define SWITCH_ACTIVE is een mooi systeem en zal ik me gelijk proberen aan te leren.

Greetz RS81

Nee hoor, jij hebt gelijk.

Ik was iets te snel met typen en zoals je ziet heb ik het sommetje zelf niet gemaakt. Maar ik zou toch grotere waardes nemen zodat het stroomverbruik beter word. Dat betekent dan dat de 1K dan 1K2 (1200) zou worden, en de kleinere weerstanden hetzelfde.

een weerstand van 10k en een zenerdiode van ergens tussen de 3.5 en 5 Volt is altijd veilig, wat de spanningen ook worden. buiten dat is een optocoupling wel safe natuurlijk, kun je ook een ledje aanplakken zodat je ziet wat er gebeurt.

Weer wat zitten rekenen en ik kom nu op 1200 en 470 uit.

Zonder afwijking kom ik bij 15 Volt op een maximale spanning van 4,22 Volt en met de maximale 10% afwijking kom ik op 4,86 Volt uit. Bij 10,5 Volt kom ik op 2,55 Volt en 3,40 Volt en dat ligt dus ook binnen de waardes.

Ik heb op het moment geen zenderdiodes liggen dus dat kan ik niet toepassen. Aangezien ik al best wat spul gekocht heb ik even een stop op de aankopen want anders blijf ik bezig. Soms moet je even tevreden zijn met de spullen die je heb :)

Bedankt voor het meedenken en de tips

Greetz RS81