Ich bin auf der Suche nach einer Stromversorgung für meinen Arduino Mega und für das Deek-Robot Motor Shield zum Betreiben einer Flüssigkeitspumpe . Vorgestellt habe ich mir einen Betrieb über eine Powerbank oder Batterien.
Ich möchte gerne unabhängig von einer Steckdose sein. Der Motor wird immer nur eine sehr kurze Zeit betrieben.
Am schönsten wäre natürlich eine Plug and Play Lösung.
Powerbank wird schwierig, da der Mega und das Shield zu wenig Strom brauchen, das die Powerbank nicht von allein abschaltet. Wenn die Powerbank mit genügend Strom belastest, das sie nicht abschaltet, ist sie zu schnell leer.
Deine Pumpe braucht 500mA. Leider steht nichts im Datenblatt, welcher Strom das ist. Der Strom im blockierenden zustand ist um ein vielfaches höher, als im normalen Lauf.
Eine Batterie hat keinen gleichbleibenden Spannungswert. Er variiert von Voll, höhere Spannung, zu Leer, kleinere Spannung. Du brächtest also einen Regler der dir die Spannung auf 5V regelt.
Da diese Ströme, der Spannungsregler des Mega, nicht bereitstellen kann, solltest du die Spannung mit einem externen Regler regeln.
Hinzu kommt ein Drop des Spannungsreglers, also das was mindestens über den Regler an Spannung abfällt. Du bräuchtest also eine Batterie die mindestens 6,5V zu Verfügung stellt.
Daraus ergeben sich mehrere Möglichkeiten.
2 LiIon Zellen in Reihe. Voll 4,2V, Leer 3,2V. Macht in Summe 8,4-6,4V für den Spannungsregler. Für LiIon Zellen bräuchtest du eine Tiefentladungssicherung. Und natürlich auch eine Ladeschaltung.
5 AA Batterien in Reihe. Voll 1,8V, Leer 1,27V. Macht in Summe 9-6,35V für den Spannungsregler. Hier brauchst du keine Entladungssicherung. Wenn leer, geht einfach nicht mehr und Batterien tauschen.
9V Block. Wenn leer Tauschen. Aber schlechteste Lösung.
Um so leerer eine Batterie wird, um so größer ihr Innenwiderstand. Ein zu großer Innenwiderstand lässt die Spannung an den Polen der Batterie zusammenbrechen, wodurch nicht mehr genug Strom entnommen werden kann. Ein 9V-Block macht da am ehesten die Grätsche. Gefolgt von den AA Baterien. Am längsten werden die LiIon Akkus durchhalten.
Ich würde auf jeden Fall einen Schaltregler nehmen, der weniger Verluste hat als ein analoger Regler und einen weiten Eingangsspannungsbereich (Batterie) abdecken kann.
Ja, aber nützt dir nichts, da du zwei in Reihe betreiben willst.
Für dich wäre ein Tiefentladeschutz integriert im LiIon Akku hilfreich.
Dieses von dir Verlinkte Modul könntest du nutzen um die Zellen einzeln zu laden.
Sonnst bräuchtest du ein BMS (Battery Management System) für zwei LiIon Zellen. Und eine Anleitung dazu, wie du den Ladestrom (CC) an deine Zellen einstellen kannst.
Der Arduino Mega (und viele andere Experimentierboards) sind nicht für den stromsparenden Betrieb mit einer Batterie ausgelegt.
Was möchtest du den genau machen?
Wann soll die Pumpe einschalten?
Wann soll die Pumpe ausschalten?
Wie oft soll etwas gemessen werden?
Was wird gemessen?
Die Pumpe nutzt ja die Löwenteil des Stromes. Da ist es relativ egal ob der Mega schläft oder nicht.
Die Batterie wird vermutlich immer lange Zeit genügend Strom für den Mega liefern können. Nur das zuschalten der Pumpe, wird bei einer leerer werdenden Batterie, die Spannung der Batterie einbrechen lassen, so das der Mega in den BrownOut geht.
Ein sparen am Mega ist eher wie ein tropfen auf den heißen Stein.
Das stimmt so nicht. Es hängt alles davon ab wie oft und wie lange die Pumpe angesteuert wird.
Wenn die Pumpe 10 Minuten pro Tag läuft, dann ist der ausschlaggebende Verbraucher der Arduino MEGA und der Motortreiber.
sehe ich auch so.
Mein nackter Nachbau Mega braucht etwas über 20mA ... x 60 x 24 = 28.800 mAmin am Tag
10 Minuten pumpen 500mA x 10 = 5.000mAmin
das heißt der Mega verbraucht mehr als das 5 fache am Tag.
Ruhestrom vom Motorshield kenn ich nicht, steck ich aber glatt am Abend mal an.
Es soll eine Shot-Maschine werden, welche bis zu 6 Shot-Gläser (je max 4cl befüllt).
Dafür wird über Drucksensoren ermittelt, ob auf dem vorhergesehen Platz ein Glas abgestellt wurde. Der Zustand des Shot-Glas wird über eine RGB-LED dargestellt.
Auf einem kleinen Display wird der Betriebsmodus dargestellt und mit einem Taster ausgewählt oder gestartet.
Wird das Programm gestartet, dann steuert ein kleiner Motor einen Ausleger bis zu dem Shot-Glas und befüllt dies dann mit Hilfe des bereits bekannten Motors.
Muß die Pumpe in beide Richtungen fördern? zB nach dem Ausschank die Flüssigkeit etwas zurückziehen?
wenn nein dann brauchst Du keine Brücken Motortreiber sondern nur einen einfachen Transistor ; am besten einen Logic Level N-MOSFET.
ok aber dann reden wir von einem Anwendungsfall, der vieleicht einen Abend lang läuft, dafür aber die Pumpe doch mehrmals pro Stunde laufen wird.
Display ist das ein herkömmliches 16x2 LCD mit Hintergrundbeleuchtung?
ich würde einen kleinen 12V Bleiakku nehmen (klein im Sinne von 7Ah, <20EUR) und die notwendigen Spannungen mittels Step-Down Wandler zur Verfügung stellen.
Der Akku ist ja leider schon recht unhandlich. Eine andere Möglichkeit gibt es eurer Meinung nach nicht?
Bevor ich einen so großen Akku verwende würde ich doch eher auf ein Netzteil umsteigen.
Was die Schaltung angeht kenne ich mich leider nicht so gut aus.
Kann ich zB dieses Netzteil verwenden um den Arduino so betreiben und das Kabel nochmal „anzapfen“, um das Motor shield zu betreiben?
Natürlich kannst Du auch kleinere Akkus ausprobieren. Am besten mit einem Schaltregler der den ganzen möglichen Spannungsbereich (3-15V) am Eingang abdeckt, dann muß der später nicht auch noch ausgetauscht werden.