Nano Stromversorgung

Guten Tag
Mir ist Heute ein Datenblatt des Nano in die Finger gekommen
SOLL VORKOMMEN

Nun nutze ich schon seit geraumer Zeit diese kleine teile für die Schüler.
WIR belegen den Vin immer nur mit 5V denn es steht Externe Power Input

im Datenblatt steht aber 7-12V
und 5V gesichert zu 5V Pin

FRAGE:
Machen wir da etwas Falsch bzw vermittle ich da was Falsches
Danke
zur Verteidigung bin Maschinenbauer nix elektrick gelernt
man lernt jedoch im Leben nie aus .

vermittle ich da was Falsches

Ja. Aber das ist ja das Lernziel Schule Allgemein: Wie komme ich mit Erwachsenen zurecht, die denken sie hätten Recht.

Wenn du 5V an Vin oder RAW anlegst, kannst ja mal messen, was am 5V Pin zu sehen ist.
Kann sein, dass ein Nano trotzdem läuft, sogar mit 16 MHz.

Hi

Soll heißen: Vin -> Spannungregler (Linear) -> 5V Pin
Da am (Linear-)Spannungsregler IMMER eine Spannung 'hängen' bleibt, wird die Eingangsspannung größer als die gewünschte Ausgangsspannung sein müssen.
Bei den 08/15-Typen 78xx sind Das ca. 2V, da der Arduino auch 'mindestens 7V' sehen will, wird der darauf verbaute Regler ähnliche Drop-Spannung aufweisen.

MfG

bmbbsr:
Machen wir da etwas Falsch bzw vermittle ich da was Falsches

Jein :slight_smile:

Wenn's läuft, läuft's. Wenn nicht, dann nicht. Eigentlich ist der ext.-in-Anschluss für eine Versorgung z. B. per 9 V-Block oder 12 V-Blei-Gel-Akku gedacht.

Mach' Deine Schüler nur oft genug darauf aufmerksam, dass es nicht funktionieren muss. Und dass man durch eine „amtliche“ Energieversorgung zumindest eine der vielen saublöden Fehlermöglichkeiten ausschließt.

Gruß

Gregor

Danke
Zusatzfrage
Ganz verstanden hab ich es noch nicht?!

DIE 5V können die dann an den 5V PIN angeschlossen werden.

oder ist das wie im letzten Post nur der interne Liniarregler Ausgang?

Die Stabilisierte Spannung der Experimentierplatine 5V
Eigenbau meines Vorgängers kann die dann an den 5V statt an Vin
Alle Beispilschaltungen Funktionieren ohne mirbekannte Probleme mit 5V an Vin

Danke für die Aufklärende Diskussion hier.

bmbbsr:
Alle Beispilschaltungen Funktionieren ohne mirbekannte Probleme mit 5V an Vin

Nunja ... es muss nicht funktionieren. Ich schließe so eine mögliche Fehlerquelle lieber vom Start weg aus.

Gruß

Gregor

PS: Aus der Doku zum Uno:

5V.This pin outputs a regulated 5V from the regulator on the board. The board can be supplied with power either from the DC power jack (7 - 12V), the USB connector (5V), or the VIN pin of the board (7-12V). Supplying voltage via the 5V or 3.3V pins bypasses the regulator, and can damage your board. We don't advise it.

Die Doku zum Nano liest sich ...

The Arduino Nano can be powered via the Mini-B USB connection, 6-20V unregulated external power supply (pin 30), or 5V regulated external power supply (pin 27). The power source is automatically selected to the highest voltage source.

bmbbsr:
Ganz verstanden hab ich es noch nicht?!
DIE 5V können die dann an den 5V PIN angeschlossen werden.

Ja das ist nach meiner Meinung das Optimale. Dann belastet man mit den Sensoren und anderen 5 Volt Verbrauchern nicht den Spannungsregler auf der CPU-Platine sondern nur das Netzteil, das ja in der Regel groß genug ausgelegt ist.

Der Nachteil ist, dass man da nicht zusätzlich das USB Kabel anstecken darf, ausser wenn im USB-Kabel der Plus Draht unterbrochen ist. Deshalb arbeite ich mit den Arduinos nur mit solch preparierten USB-Kabeln. Diese Kabel mit durchtrennten Plus und die direkte 5 Volt Versorgung übers Netzteil, sind in meinen Augen die Stressfreieste Anschaltung. Nur normale USB Kabel, bei denen die 5 Volt durchgeschalten sind, sollte man von diesen Arbeitstischen entfernen, dass man sie nicht aus versehen benutzen kann. Was ich gelegentlich mal testen werde, ist ein USB Kabel mit durchtrennter Plusleitung die aber dann über eine Shottky Diode von etwa 3 Ampere wieder verbunden wird. Die Diode muss so rein, dass der Plus zum Arduino durch kann. Das hat den Vorteil, dass zur Not auch mal der Arduino nur mit dem USB Kabel, ohne extra 5 Volt Versorgung, in Betrieb geht, man also das Programm ohne extra 5 Volt Versorgung aufgespielt werden kann.

Franz

Im Gegensatz zum UNO ist beim Nano diese Schottky-Diode schon drauf. Deshalb darf man diie ja auch 'offiziell' am 5V Anschluß versorgen.
Inwieweit das bei Clonen auch der Fall ist, ist natürlich eine andere Frage. Bei meinen war das aber bisher immer so.

bmbbsr:
......
Die Stabilisierte Spannung der Experimentierplatine 5V
Eigenbau meines Vorgängers kann die dann an den 5V statt an Vin
Alle Beispilschaltungen Funktionieren ohne mirbekannte Probleme mit 5V an Vin

Danke für die Aufklärende Diskussion hier.

Es wurde ja schon sehr viel hier darüber geschrieben.
Nur kurz dazu die Erklärung, warum es mit 5Volt am Vin funktionieren kann, aber nicht muss.

Der übliche Nano (Atmega328) arbeitet mit 5Volt und mit einer Taktfrequenz von 16MHz.
Unter 4Volt wird das nicht mehr sicher gewährleistet. Der Nano läuft außerhalb seiner Spezifikation, was auch zu Fehlfunktionen führen kann.

Danke
Dann werde ich in 2020 Das System mal grundlegend Umbauen und mit 2x 18650 LIPO aufbauen.
Das Wird dann direkt via Vin ankommen und zusäzlich noch 7805 für die Sensorik auf der Platine.

Damit ist das Jahresprojekt für mich gefunden .

bmbbsr:
Damit ist das Jahresprojekt für mich gefunden .

Akkus kaufen?

SCNR

Gregor

OK, ich habe mal ein Kabel umgebaut mit der Shottky Diode in der Plus Leitung. Am Arduino kommen damit 4,5 Volt an. Also ausreichend zum Programm einspielen und auch mal zum Testen wenn wenig Strom gebraucht wird. Trotzdem kann man jederzeit die 5 Volt dazu anschießen. Ich habe das ein paarmal getestet und zweimal hat der Arduino beim zuschalten der echten 5 Volt nen Reset gemacht. Aber jedenfalls kann man so auch mal zur Not am USB Kabel den Betrieb starten und trotzdem die 5 Volt parallel dazu geben. Da die höhere Spannung, also die vom Netzteil nicht über die Diode in Richtung PC kommt, und die USB Spannung über die Diode geringer ist als die vom Netzteil, kann absolut nichts passieren. Der Arduino hat einfach nur 4,5 Volt ohne Netzteil, und 5 Volt mit Netzteil. Gefällt mir. Aber ich lasse die anderen Kabel mit unterbrochenen Plus trotzdem wie sie sind, weil ich so bisher auch kein Problem hatte.

Franz

bmbbsr:
Das Wird dann direkt via Vin ankommen und zusäzlich noch 7805 für die Sensorik auf der Platine.

Die Schüler werden begeistert sein, wenn die nicht benötigte Energie in Wärme gewandelt wird. Spätestens am Freitag werden sie streiken. Besser weil effektiver ist ein StepDown-Wandler (Schaltregler) auf 5 V. Der sollte die Sensorik ebenso wie den Nano versorgen. Sowas ist in jedem modernen Netzteil verbaut, damit kannst Du punkten!

Step-Down-Modul mit Spannungsanzeige

Alle Links dienen nur der Illustration.

@Franz54: Danke für den Test, aber warum eine Shottky Diode? Ginge auch eine normale?

Hallo,

zumindest alle mir bisher begegneten Nano-Versionen haben die Schottky Diode drauf.
Einspeisen von externen 5V am 5V Pin des Nano sollte also auch dann keine Probleme machen, wenn USB zusätzlich angeschlossen ist.

Gruß aus Berlin
Michael

Also Mal geschichtliches:
Der Arduino NANO wurde von Gravitech gebaut und existiert in der Version 3.0. Er ist eigentlich eine von den Abmessungen kleinere Version des Arduino 2009. Gravitech hat die Namensrechte und darf die Platine als "Arduino" verkaufen. Sie tun es immernoch: http://www.gravitech.us/arna30wiatp.html Schaltplan: http://site.gravitech.us/Arduino/NANO30/ArduinoNano3_0schematic.pdf

Da gibt es sogar ein User manual: http://site.gravitech.us/Arduino/NANO30/Arduino_Nano3_0.pdf

Arduino.cc hat auch einen NANO als Version 3.3 im Sortiment:
https://store.arduino.cc/arduino-nano
Der Schaltplan ist fast identisch. Einzig ein Versorgungsspannungskondensator ist abhandengekommen und eine Sicherung in die USB 5V Leitung hat sich eingeschlichen.
Aber einige Bauteile wurden gegen andere ausgetaucht. Am auffälligsten ist der ua78M05 gegen einen LM1117IMPX5.0 ersetzt worden.

Der ua78M05 braucht mindestens 2V zum richtigen Regeln (Drop OUT Voltage) Darum muß er mindestens 7V bekommen um Dateblattgarantierte 5V zu erzeugen 8 mit allen im Datenblatt garantierten Limits zur Ausgangsspannungkonstanz und ähnlichem.http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ua78m.pdf Max 500mA und bis zu 35V Eingangsspannung.

Der LM1117 kann, genügend Kühlung vorausgesetzt, bis zu 800mA liefern. Max Drop Out bei 800mA sind 1,3V. Als Eingangsspannung kann er nut 20V vertragen. Datenblatt: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm1117.pdf

Die Teile die der TO gekauft hat werden weder Gravitech noch Arduino.cc sein. Nachbauten haben die schmerzhafte Eigenschaft gar nicht dokumentiert zu sein. Sie kommen als NANO Kompatibel daher aber man weiß weder den Schaltplan nocht die verwendeten Bauteile. Viele Sind Chinanachbauten mit einem CH340 als USB Adapter. In diesem Moment kann man annehmen daß die Platine anders ist.

Lange Ansprachen Kurzer sinn: Für die Orginale kann man was genaues sagen. Für Nachbauten, Klone steht es in den Sternen ob bzw wieweit der Entwickler/Produzent sich ans Orginal gehalten hat.

Aus Unkenntnis der Teile die der TO in Händen hält können wir Aussagen über die Orginalen treffen aber wissen nicht wieweit diese Aussagen auf das Teil zutreffen. Da auf SMD Bauteilen nicht das Modell steht sondern Buchstabenabkürzungen ist es auch schwer zu erkennen welche Teile verbaut sind. Das Datenblatt eines Bauteils gibt infos bezüglich der Kodierung auf dem Teil (zB auf dem LM1117IMPX-5.0 müßte "N06B" stehen) umgekehrt ist es fast unmöglich aus einem Kode das Bauteil herauszufinden.

Grüße Uwe

agmue:
......... warum eine Shottky Diode? Ginge auch eine normale?

Soweit ich weiß, hat man mit einer normale Diode noch einen größeren Spannungsverlust. So dass dann wohl über das USB Kabel am Arduino kein Betrieb mehr möglich wäre. Da wäre die Spannung wohl deutlich unter 4 Volt.

Franz

Hi,

zum Thema Shottky Diode: Diese haben allgemein betrachte 2 Vorteile und 2 Nachteile.
Sie haben eine geringere Uf, es bleibt also weniger Spannung “hängen” 0,2V-0,5V versus 0,7V-1,2V und sie schalten schneller.
Die Nachteile sind meist geringere max Spannung und manchmal um Größenordnungen größere Sperrströme.
Eine normale Diode würde bei einem Nano nicht funktionieren, da Uf dafür sorgt, daß man bei USB unter 4,3V landet …
Auf Buck und Boost Konvertern sind immer Shottkys drauf, da ist vor allem Geschwindigkeit gefragt, normale Dioden schalten da evtl. schon auf “Durchzug”

Gruß André

Eine Shottky Diode hat eine kleinere Durchlaßspannung (ca 0,35V) gegenüber einer Si-Diode (0,7V)
Darum nimmt man eine Shottky Diode.
Grüße Uwe

Also ich habe eine ganze Reihe China Nachbauten die je nachdem mit 7,5 V via VIN oder 5 V via 5V Pin versorgt werden. Da ich in einem Projekt mit CAN Bus immer mehre gleichzeitig betreibe, stecke ich die USB Leitung auf den um der gerade neue Software braucht. D.h. auch über USB kommen dann 5V an. Gab noch nie Probleme, habe auch länger wegen der Parallelversorgung gegoogelt, einheitlich Meinung kein "Problem"

Für den Unterricht würde ich via 5V Pin versorgen, es macht keinen Sinn, über den Linearregeler Energie zu verbraten, insbesondere nicht bei Akkubetrieb. Es gibt für ein paar Cent step down Regler die auf fix 5V am Ausgang eingestellt sind, sowas zwischen Akku (2 x 18650) und Arduino schalten und gut ist, oder ne Powerbank die von Haus aus 5 V liefert nehmen.

Ja, über die 5 Volt versorgen und nicht über die VIN Buchse, das ist gar keine Frage. Ist auf jeden Fall die bessere Alternative.

Aber sich darauf verlassen, dass dem PC nichts passiert, wenn die 5 Volt Arduino Versorgung und die 5 Volt USB Einspeisung miteinander Stress bekommen, wäre mir zu unsicher. Und bei Megas sowie Unos scheint es ja so zu sein. Bei meinem PC hat sich schon mal die USB Spannung durch so einen Vorfall abgeschalten. Ich hatte das Glück, dass sie nach einem Neustart wieder da war. :confused: Aber das war Glück, weil mein PC da offenbar eine Schutzvorrichtung hat. Da ich aber mein Glück nicht überstrapazieren will, sorge ich lieber vor, indem ich entweder den Plus im USB-Kabel nur trenne, oder ihn dann über eine Shottky Diode wieder zusammen führe. Ich habe nun mal nicht das Geld um immer mal wieder ein abgerauchtes Mutterboard zu ersetzen oder ein PC Netzgerät. Ausserdem erachte ich es nicht als mein Privates Vergnügen, meine PC´s immer wieder zu reparieren. Das Ding ist ein Werkzeug und das muss laufen.

Franz