Gestire diversi circuiti di alimentazione

Buongiorno a tutti,
ho realizzato un piccolo robot con Arduino UNO R3.
Ho cercato di suddividere le alimentazioni in modo tale che Arduino si occupi solo della gestione dei segnali DIO e lettura analogiche.
Di seguito le funzionalità implementate raggruppate per circuiti di alimentazione:

  • 4 AA 6V : 2 motori DC (4,5v-6v, no load 250mA max)

  • pila 9V :
    Arduino UNO
    IC L293DNE H-Bridge
    IR receiver
    HC-SR04 Ultrasonic Sensor
    2 led + buzzer per segnalazione

  • pila 9V :
    circuito regolatore di tensione 5V (L7805CV)
    TMP36GZ per monitorare temp L7805CV
    1 servo per sweep HC-SR04
    1 servo spare

  • pila 9v :
    Intel D60188 CPU Fan per la regolazione PID del L7805CV

Tutti i circuiti hanno le masse in comune con il GND di Arduino.
Vorrei semplificare il tutto utilizzando un'unica batteria ricaricabile e derivando le
varie alimentazioni con sottocircuiti di regolazione di tensione come ho fatto per i 5V.
Inoltre vorrei inserire a monte dei vari circuiti derivati un unico indicatore
di livello batteria a 2 led come da allegato.
Volevo chiedere un vostro parere sulla correttezza e fattibilità del circuito e la batteria da utilizzare.
Grazie

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Buongiorno,
essendo il tuo primo post, ti chiederei cortesemente di presentarti QUI (spiegando bene quali conoscenze hai di elettronica e di programmazione ... possibilmente evitando di scrivere solo una riga di saluto) e di leggere con attenzione il REGOLAMENTO ... Grazie.

Guglielmo

Non credo serva una ventola per dissipare il calore del regolatore di tensione: potrebbe bastare un semplice dissipatore.

Evita se possibile le batterie da 9V poiché durano poco.

Potresti usare una LiPo ad 1 cella da 2000mAh (o più) e due alimentatori step up, il primo predisposto per fornire 7V per i motori ed il secondo per fornire 8/9V per Arduino.

La prima tensione più alta di quella necessaria ai motori è per compensare la caduta di tensione del ponte H (circa 1.3V).

La seconda invece serve a far funzionare in modo ottimale il regolatore da 5V interno ad Arduino.

Il servo, se è piccolo come penso, può essere anche alimentato a 5V da Arduino.

Con questo sistema puoi evitare il regolatore di tensione, la relativa ventola ed il sensore di temperatura.

Ti ricordo che la cella LiPo necessita di un idoneo carica batterie.

cyberhs,
ho utilizzato una ventola solo come pretesto per implementare un regolatore PID con Arduino.
Siccome le ventola è a 12V, potrei utilizzare, come suggerisci tu, 3 convertitori step-up, 7V, 9V e 12V.
I convertitori devono essere dimensionati ovviamente considerando gli assorbimenti
dei relativi componenti a valle collegati, giusto?

Quindi per quanto riguarda la LiPo, potrebbe andar bene una 7.4 V 2400 mAh?
Per il circuito indicatore livello batteria, potrei inserirlo tranquillamente prima dei 3 step-up?
Grazie in anticipo

Come alimentatore potresti usare:

http://www.ebay.it/itm/Convertitore-Regolabile-STEP-UP-2A-DC-DC-XL6009-LM2577-Alimentatore-/261952314745?hash=item3cfd931d79:g:G~4AAOSw3mpXH1vW

Ti sconsiglio una LiPo 2S poiché per la ricarica richiede un caricatore con bilanciatore.

Meglio la 1S, magari da 4200mAh:

Ovviamente il circuito che hai postato funziona con batterie da 9V e devi usarne uno per la LiPo, ad esempio:

Grazie cyberhs,
per le utilissime info.
Come caricatore per la LiPo andrebbe bene questo?

Per quanto riguarda il lipo battery voltage test, posso montarlo su una PCB dedicata e lasciarlo fisso per
il monitoraggio?
Grazie

Sì, può andare, ma ricorda che la corrente massima è 1A (con apposito resistore in parallelo alla RProg): nel caso di batteria da 4200mAh ci metterà qualche ora per una completa ricarica.

Nel caso di ricarica devi scollegare il carico: metti un commutatore in serie al positivo della batteria e che, in una posizione sopporti la corrente assorbita dai moduli step up, mentre nell'altra quella di ricarica.

Poiché i display LED consumano sempre qualcosa, forse è meglio prevedere un pulsante per accendere il tester e verificare la tensione.

Grazie cyberhs
come ultima domanda volevo chiederti se secondo te, per espandere gli IO di Arduino, è consigliabile prendere direttamente una IO Expander shield o utilizzare un MCP23017, i2c 16 input/output port expander.
Grazie ancora.

Dipende da cosa ti serve.

Se ti bastano 8 I/O aggiuntivi, potresti optare per il PCF8574.

Ovviamente dovresti mettere mano al saldatore, ma esistono anche delle shield:

Grazie dei consigli cyberhs,
procedo con gli acquisti :slight_smile: :slight_smile:

Scusami cyberhs,
il modulo ricarica Modulo ricarica 1A per batteria al litio
da quanto riportato sul sito, può ricaricare batterie a singola cella.
La batteria scelta:
http://www.futurashop.it/batterie-e-caricabatterie/batterie-ricaricabili/polimeri-di-litio/batteria-ai-polimeri-di-litio-37-v-4200-ma-7893-plib4200
è a tre celle, sempre da info su sito.
Il modulo ricarica va bene comunque?
Grazie

Quella batteria è una 3P, ovvero 3 celle messe in parallelo, per cui la tensione è quella di una singola cella a 3.7V nominali ed il modulo di ricarica è idoneo.

I problemi di ricarica nascono con il collegamenti di celle in serie (2S, 3S, 4S, ecc.) per cui è necessario bilanciare la ricarica delle singole celle per evitare che una prevalga sull'altra.

Questo tipo di batterie si riconosce per la presenza di un piccolo connettore aggiuntivo che riporta i collegamenti alle singole celle (di piccola sezione) ed ad al negativo.

Perfetto cyberhs e grazie ancora :wink: