Batteriebetrieb + Strombuchse ablöten

Hallo,

Ich baue derzeit einen Arduino uno und ein SainSmart Display Shield in ein sehr enges Gehäuse. In die Seiten vom Gehäuse müssten auch noch eine Audiobuchse, ne mikro USB Buchse und ein Schalter passen. Die ersten beiden sind kein Problem, der dritte braucht allerdings etwas mehr Platz und passt somit nicht ganz in das Gehäuse, da ist die Strombuchse im Weg. Ich bin relativ gut geübt im Löten, kann ich die einfach ablöten? Oder funktioniert dann was anderes nicht?

Das ganze soll dann natürlich auch mit Strom versorgt werden, das würde ich am liebsten an das Display Shield anlöten, was das auch in den 5V Port weiterleitet. Wenn ich die Apparatur dann mit 4x AA Akkus betreibe, hätte ich eine maximale Betriebsspannung von 4,8V (4x1.2V). Das wäre weniger als 5V, sollte also den Arduino schonmal nicht grillen. Ist es OK den Arduino mit etwas weniger Spannung zu betreiben? Ist kein extrem beanspruchendes Programm, besteht nur aus einer Menüführung mit Countdown und einem mini-Schaltkreis der kaum Strom benötigt. Mit das wichtigste an dem ganzen ist, dass die Uhr noch einigermaßen genau ist, also weniger als 1sek/2min nach/vorgeht. Ist das auch mit geringerer Spannung noch gewährleistet? Falls ich aber eine Steckdose zur Hand habe, hätte ich den Arduino gerne mit einem USB Netzteil betrieben. Da würde ich die mikro-USB Dose einbauen und da den Strom nehmen (geschaltet zwischen Batterie/Netzbetrieb wird mit dem Schalter). Da habe ich schon gehört, dass einige Netzteile es nicht so genau nehmen mit den 5V und schon mal mehr rauskommt. Da der 5V pin aber keinen Schutz hat, könnte das problematisch werden.
Die Strombuchse hat ja einen Spannungsregulator, der funktioniert aber nur in einem Spannungsbereich von 6-20V (wenn ich das richtig gelesen habe?!) und mit den Batterien oder mit USB komme ich nicht in die Nähe. Bleibt noch der USB Port, der hat auch eine Spannungsregulierung? (ja/nein)? Wenn ja, müsste die ja mit 5V zurecht kommen, da ein USB Anschluss ja auch nur für 5V ausgelegt ist. Könnte man sonst auch die USB-B Buchse des Arduino ablöten und dort an die stromführenden Leitungen die Anschlüsse der Mikro-USB Buchse packen? Könnte man dort auch die Batterien anschließen? Oder das lieber über den 5V Pin laufen lassen falls der Spannungsregulator mit niedrigeren Spannungen nicht zurechtkommt?

Danke schon mal im Voraus, falls sich jemand der Menge der Fragen annimmt :slight_smile:

Mit freundlichen Grüßen
Mining

Hallo, "Die Strombuchse hat ja einen Spannungsregulator"

Die hat nichts, ist nur ne´Buchse mit "Schalter" Da kannste auch ein Kabel anlöten. USB würde ich- nicht anrühren. Gruß und Spaß Andreas

Kurze, knappe Antwort. Buchse auslöten und 5 Volt an den 5 Volt-Pin des Arduino anschließen. Am 5 Volt-Pin hängt kein Spannungsregler mehr.

Die USB-Buchse solltest du drauf lassen, die brauchst du normalerweise zum Flashen.

Ob du allerdings mit den Akkus lange auskommst, kann ich nicht sagen.

Eine Uhr (RTC) ist von der Spannung selbst nicht abhängig. Die sollte eine Pufferbatterie enthalten.

SkobyMobil: Hallo, "Die Strombuchse hat ja einen Spannungsregulator"

Die hat nichts, ist nur ne´Buchse mit "Schalter" Da kannste auch ein Kabel anlöten.

Achtung, dahinter ist der Regler, also braucht man da min. 7 Volt für eine stabile Funktion.

HotSystems: Achtung, dahinter ist der Regler, also braucht man da min. 7 Volt für eine stabile Funktion.

Das meinte ich auch.

HotSystems: Kurze, knappe Antwort. Buchse auslöten und 5 Volt an den 5 Volt-Pin des Arduino anschließen. Am 5 Volt-Pin hängt kein Spannungsregler mehr.

Die USB-Buchse solltest du drauf lassen, die brauchst du normalerweise zum Flashen.

Ob du allerdings mit den Akkus lange auskommst, kann ich nicht sagen.

Eine Uhr (RTC) ist von der Spannung selbst nicht abhängig. Die sollte eine Pufferbatterie enthalten.

Ok, vielen Dank. Ich kann den also auch mit etwas weniger als 5V betreiben, muss halt schauen, dass mein Netzteil stabile 5V liefert und nicht mehr. Wie lange die Batterien halten: Relativ lang, ich kann das Licht des Displays ausschalten. Jemand anders hatte das ganze in der Kälte zwei Wochen lang (so 3-5h/tag) mit einem Satz Batterien geschafft. Sollte also kein Problem sein.

Hallo, "Ich kann den also auch mit etwas weniger als 5V betreiben"

5v sind das absolute Minimum. Also NUR das Board. Gruß und Spaß Andreas

SkobyMobil: Hallo, "Ich kann den also auch mit etwas weniger als 5V betreiben"

5v sind das absolute Minimum. Also NUR das Board. Gruß und Spaß Andreas

Der Uno nutzt ja einen ATmega 328p, laut dieser Quelle hier kann er also mit 1,8-5.5V betrieben werden.

Hallo, was willst Du jetzt in Dein Gehäuse einbauen? Einen Uno oder einen ATmega? Den ATmega kannst Du lt. Quelle versorgen. Schau Dir mal den Schaltplan vom Uno an, und überlege Dir einmal genau, was Du überhaupt vor hast. Gruß und Spaß Andreas

Mining:
Der Uno nutzt ja einen ATmega 328p, laut dieser Quelle hier kann er also mit 1,8-5.5V betrieben werden.

Bei niedriger Spannung (<4,5 Volt) aber nicht mehr stabil mit 16 MHz.

Mining: Der Uno nutzt ja einen ATmega 328p, laut dieser Quelle hier kann er also mit 1,8-5.5V betrieben werden.

laut dieser Quelle http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/Atmel-42735-8-bit-AVR-Microcontroller-ATmega328-328P_Datasheet.pdf Seite 369 muß dabei in Funktion der Versorgungsspannung die Taktfrequenz abgesekt werden. Der Atmega328 ist eine Sache, der Rest der Elektronik ist was anderes. Grüße Uwe

Wenn ich die Apparatur dann mit 4x AA Akkus betreibe, hätte ich eine maximale Betriebsspannung von 4,8V (4x1.2V). Das wäre weniger als 5V, sollte also den Arduino schonmal nicht grillen.

Achtung die Ladeschlußspannung von NIMH Akkus liegt bei 1,42 V (4x1,42V =5,68V) Entladeschlußspannung 0,9V also 4x0,9V =3,6V

ardubu: Achtung die Ladeschlußspannung von NIMH Akkus liegt bei 1,42 V (4x1,42V =5,68V) Entladeschlußspannung 0,9V also 4x0,9V =3,6V

Hm... Gut, dass du das erwähnst. Bis 5,5V sind ja noch im akzeptablen Rahmen. Also liegt das ganze leicht drüber. Ob es lohnt, da nen Spannungsregler einzubauen? An den auch der 5V USB Anschluss kommt um Spikes beim Einschalten zu vermeiden?

uwefed: laut dieser Quelle http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/Atmel-42735-8-bit-AVR-Microcontroller-ATmega328-328P_Datasheet.pdf Seite 369 muß dabei in Funktion der Versorgungsspannung die Taktfrequenz abgesekt werden. Der Atmega328 ist eine Sache, der Rest der Elektronik ist was anderes. Grüße Uwe

Der Uno läuft ja mit 16MHz, bedeutet bis so etwa 3,6 oder 3,7 V kann man den noch mit der Frequenz betreiben, zumindest wenn ich den Graphen dort richtig lese.

Und wenn die Entladespannung 3,6V über alle 4 Akkus ist, dann sollte das fast genau passen?!

was hälst du von einer 18650 Li Zelle mit einem Stepup Regler? z.B. so was stepup Regler Um dein Platzproblem zu umgehen, könntest du einen Nano oder Mini nehmen und ein IC² LCD.

ardubu: was hälst du von einer 18650 Li Zelle mit einem Stepup Regler? z.B. so was stepup Regler Um dein Platzproblem zu umgehen, könntest du einen Nano oder Mini nehmen und ein IC² LCD.

An solche Akkus hatte ich noch gar nicht gedacht... Haben die die gleiche Größe wie ein standart AA-Akku? Könnte ich also die normalen Batteriehalter nehmen?

Da des nur eine Zelle wäre, hält die etwas weniger Strom als 4x Eneloop mit 1900mAh richtig? Aber mit zweien wäre ich über den 5V und müsste eher nen Stepdown regler nehmen :)

Ich bin relativ gut geübt im Löten

Hmmmm, dann bietet sich doch auch an, gleich einen separaten 328p auf eine externe Platine zu löten?!

Statt einen ganzen schönen UNO zu verbraten - bastel ich mir für solche Fälle ein eigenes Board mit eventuell erforderlichem Spannungsregler, auf den zur Not auch die "Aufsteck-Anschlüsse" so plaziert werden können wie auf dem Original. Bringt vielleicht den notwendigen Platz für andere Dinge im Gehäuse.

Die Programmierung erfolgt dabei statt via USB über einen 6poligen ICP Anschluß und alles ist in bester Ordnung. Den (bei mir vorhandenen einzigen) UNO kann ich weiterhin locker und lustig für andere Versuche heranziehen. Ist vielleich ein Gedanke wert?!

Gruß, Rudi

An solche Akkus hatte ich noch gar nicht gedacht... Haben die die gleiche Größe wie ein standart AA-Akku? Könnte ich also die normalen Batteriehalter nehmen?

die haben 18mm Durchmesser und sind 65mm lang, gute Zellen haben ca. 2500mAh und eine Strombelastbarkeit bis 30A

RudiDL5: Die Programmierung erfolgt dabei statt via USB über einen 6poligen ICP Anschluß und alles ist in bester Ordnung. Den (bei mir vorhandenen einzigen) UNO kann ich weiterhin locker und lustig für andere Versuche heranziehen. Ist vielleich ein Gedanke wert?!

Könnte man den nicht auf dem Uno Board per USB Programmieren und dann rausnehmen? (auf die Füßchen natürlich aufpassen ;-) ) Das ging zumindest auf dem TI Launchpad was ich hatte.

Ich habe nur leider keinen Schimmer, was da alles ran muss. Anscheinend wohl ein 16MHz Quarz (beim Launchpad war der direkt im Mikrocontroller), dann wahrscheinlich ein paar Kondensatoren zum Strom glätten... Natürlich der Spannungsregler, eventuell eine Betriebs-LED, für den Shield dann die Pins zum anlöten an die Platine.

Das könnte ich mir noch vorstellen, wichtig ist aber bei egal welcher Methode, eine stabile Stromversorgung zu haben.

Da kam mir noch die Idee, so etwas hier: https://www.pololu.com/product/2119 hat immerhin mehr als 90% effizienz, kann 500mA step up und 1A step down. Da is es dann nicht ganz so wichtig, was nun ankommt, mal mehr, mal weniger. Und wenn ich das gut isoliere, dann dürfte ich dafür auch noch gut Platz haben.

Mining: Könnte man den nicht auf dem Uno Board per USB Programmieren und dann rausnehmen? (auf die Füßchen natürlich aufpassen ;-) )...

Ich habe nur leider keinen Schimmer, was da alles ran muss. Anscheinend wohl ein 16MHz Quarz (beim Launchpad war der direkt im Mikrocontroller), dann wahrscheinlich ein paar Kondensatoren zum Strom glätten... Natürlich der Spannungsregler, eventuell eine Betriebs-LED, für den Shield dann die Pins zum anlöten an die Platine.

Natürlich geht das auch mit dem Atmega328. Google mal nach Atmega328 Standalone. Da kannst du deine Platine auf Lochraster so gestalten wie du sie brauchst.

Und wenn du dir eine Prototypen-Lochrasterplatine besorgst, passen da die gängigen Shields auch drauf.

Ich kann “HotSystems” in allen Belangen nur zustimmen.

Könnte man den nicht auf dem Uno Board per USB Programmieren und dann rausnehmen? (auf die Füßchen natürlich aufpassen :wink: )

Nur mit “rausnehmen” bin ich nicht mehr wirklich einverstanden. Bei Gelegenheit - wenn man das öfters macht - verbiegt man die Beinchen oder die Fassung ist im Eimer. Und bei der SMD-Variante ist das eh nicht möglich.

Für diesen Fall habe ich mir z.B. eine kleine Lochraster-Platine gelötet die ich bei Bedarf als “Universal-Programmer” auf den UNO stecke. Über dieses Tool flashe ich dann alle mir vorliegenden Varianten von Tiny 25, 84, Mega 168, 328 bis hin zum Mega 1284. Und der UNO selbst bleibt im Sockel. Letzendlich kannst du beliebige Ziel-Platinen mit beliebiger Versorgung bauen und behälst den UNO wie er ist.

Gruß, Rudi

RudiDL5: Ich kann "HotSystems" in allen Belangen nur zustimmen.

Nur mit "rausnehmen" bin ich nicht mehr wirklich einverstanden. Bei Gelegenheit - wenn man das öfters macht - verbiegt man die Beinchen oder die Fassung ist im Eimer.

Da gebe ich dir auch Recht. Allerdings musst du das mit den Augen eines "Anfängers" sehen, der evtl. nur glücklicher Besitzer eines Unos ist.

Dann muss das mit dem Wechsel halt sein. Aber wenn der TO in der Lage ist, Atmega328 so zu Flashen, kann ja schnell ein eigenes Board zum Flashen von weiteren Controllern unterschiedlicher Bauart gebaut werden. So habe ich jedenfalls mein Programmer aufgebaut. Eigener Atmega328 mit Nullkraftsockel und ArduinoISP.