Ta strona używa ciasteczek (plików cookies), dzięki którym może działać lepiej. Dowiedz się więcejRozumiem i akceptuję
Sprawdź ofertę filamentów!

Awaryjne zasilanie Arduino

Autor Wiadomość
Dawid1B1 



Posty: 10
Wysłany: 12-01-2018, 22:35   Awaryjne zasilanie Arduino

Witam Wszystkich,

stworzyłem pewien układ na bazie Arduino UNO. Całość zasilana jest z zasilacza 12V.

Chciałbym stworzyć jakiś prosty układ awaryjnego zasilania, najlepiej oparty na zwykłej baterii 9V. Chciałbym, aby podtrzymywane było napięcie jedynie dla platformy Arduino co w przypadku chwilowej przerwy w dostawie prądu zapobiegałoby restartowaniu się sterownika.

Czy jest ktoś w stanie mi wyjaśnić jak wykonać taki układ? Niestety nie znalazłem w sieci nic co by mi pomogło rozwiązać ten problem :(
Jestem otwarty także na inne propozycje.

Warto przeczytać » Kurs elektroniki - #8 - stabilizatory napięcia


Postaw piwo autorowi tego posta
 
 
FlyingDutch 




Posty: 118
Pomógł: 1 raz
Otrzymał 6 piw(a)
Skąd: Bydgoszcz
Programuję w:
C++,Python
Wysłany: 13-01-2018, 09:25   Re: Awaryjne zasilanie Arduino

Dawid1B1 napisał/a:
Witam Wszystkich,

stworzyłem pewien układ na bazie Arduino UNO. Całość zasilana jest z zasilacza 12V.

Chciałbym stworzyć jakiś prosty układ awaryjnego zasilania, najlepiej oparty na zwykłej baterii 9V. Chciałbym, aby podtrzymywane było napięcie jedynie dla platformy Arduino co w przypadku chwilowej przerwy w dostawie prądu zapobiegałoby restartowaniu się sterownika.

Czy jest ktoś w stanie mi wyjaśnić jak wykonać taki układ? Niestety nie znalazłem w sieci nic co by mi pomogło rozwiązać ten problem :(
Jestem otwarty także na inne propozycje.


Cześć,

masz dwie mozliwości: albo kupić gotowy shield, lub wykonać go samemu. Niestety cena shieldu na poziomie 20 $ nie zachęca do kupna.

https://learn.adafruit.com/adafruit-powerboost-500-shield-rechargeable-battery-pack/overview#

Poniżej link do tutorialu jak wykonać taki shield samemu:

http://www.instructables.com/id/Arduino-Battery-Shield/

Pozdrawiam


Anioły to też demony - lepiej ich nie wkurzaj
Postaw piwo autorowi tego posta
 
 
marek1707 



Posty: 4451
Pomógł: 473 razy
Otrzymał 619 piw(a)
Skąd: WAW
Programuję w:
C, asm
Wysłany: 13-01-2018, 09:59   

Albo kupić dwie diody po 0.5zł każda. Łączysz je katodami ze sobą. Do jednej anody podłączasz swój zasilacz 12V a do drugiej awaryjne źródło i już masz sumowanie. Arduino będzie zasilane z wyższego z dwóch napięć więc gdy zasilacz zdechnie, ciężar weźmie na siebie akumulator/bateria. Bateria 9V raczej się nie nada z powodu małej obciążalności - jest za słaba. To jakbyś chciał mieć awaryjny napęd w samochodzie i woził ze sobą małego pieska żeby zaprząc go do ciągnięcia. Musisz określić i opisać co to Arduino ma jeszcze podpięte (bo liczy się suma obciążeń) i jak długo pracę chcesz podtrzymywać. Oczywiście mała diodka LED nie robi, ale gdy napędzasz tam jakieś serwa, silniki lub długą taśmę LED to może to brać wielokrotnie więcej mocy niż całe Arduino. Dopiero wtedy można zdecydować jak duże źródło awaryjne potrzebujesz. Jako minimum założyłbym 6 paluszków AA w koszyczku lub akumulator LiPol 2S 800mAh.

Postaw piwo autorowi tego posta
 
 
ethanak 




Posty: 126
Pomógł: 1 raz
Otrzymał 6 piw(a)
Programuję w:
C, C++
Wysłany: 13-01-2018, 10:12   

@marek1707: kolega wątkotwórca pisał wyraźnie że chce podtrzymywać tylko Arduino - a na krótką metę bateria 6F22 powinna wystarczyć.
Inna sprawa, że lepiej uodpornić sterownik na możliwe resety. Zawsze powinno leczyć się przyczynę choroby a nie objawy...

Polecany artykuł » Kurs Intel Edison - #1 - zaczynamy!


Postaw piwo autorowi tego posta
 
 
marek1707 



Posty: 4451
Pomógł: 473 razy
Otrzymał 619 piw(a)
Skąd: WAW
Programuję w:
C, asm
Wysłany: 13-01-2018, 11:36   

Wiem, że tak pisał, ale to łatwo wygląda tylko na początku. Nauczyłem się nie wierzyć w złote pomysły początkujących nie znając całości problemu. Też za jakiś czas do tego dojdziesz: podejrzliwość przede wszystkim. Za chwilę okaże się, że zasilanie jedynie samego Arduino jest trudne, bo np. sygnały z niego wychodzące są poprowadzone do układów które zasilania są pozbawiane. Wtedy bez zmiany programu albo dodatkowego sprzętu się nie obejdzie. Prąd będzie z pinów wypływał i sumował się z prądem samego procesora. Trzeba wtedy coś zrobić:
a. Informować program o sytuacji awaryjnej po to, by wszystkie wyjścia (przechodzące do domeny bez zasilania) ustawił w stany niskie.
b. Dospawać kilka buforów odcinających automatycznie procesor od niezasilanych układów. To mogę być bramki trójstanowe zasilane z Vcc procesora lub układy LVC/LCX zasilane po stronie odcinanej.

Takie rozwiązania są konieczne bo układy bez zasilania zwykle nie tolerują napięć na swoich wejściach. Co więcej, powrót zasilania może być trudny także dla programu, bo część rzeczy (jakieś czujniki, układy na I2C itp) trzeba od nowa inicjalizować więc procesor tak czy tak musi wiedzieć, że awaria była i właśnie się skończyła. Generalnie dzielenie zasilań w systemach cyfrowych nie jest trywialną rzeczą.

Wiele zależy też od czasu trwania podtrzymania. Stosunkowo droga bateria 6F22 jest po prostu nieekonomiczna. Rzeczywiście jest w stanie podtrzymać sam procesorek i ew. kilka drobnych czujników, ale gdyby takie sytuacje zdarzały się częściej lub na dłużej, poszedłbym w coś większego.

Tak naprawdę nie wiemy z czym autor wątku walczy. Może się okazać, że resety o których mówi wcale nie pochodzą z awarii zasilania tylko z zakłóceń ESD lub EMI. A to już zupełnie inna bajka i żadna bateryjka na to nie pomoże.

Ostatnio zmieniony przez marek1707 13-01-2018, 11:38, w całości zmieniany 1 raz  
Postaw piwo autorowi tego posta
 
 
Dawid1B1 



Posty: 10
Wysłany: 13-01-2018, 11:47   

Dzięki Panowie,

zdecydowałbym się raczej na te dwie diody.

Pomoglibyście dobrać mi je do mojego układu? Nie używałem jeszcze ich nigdy.

Chciałbym zasilać awaryjnie jedynie platformę Arduino :)

Ostatnio zmieniony przez Dawid1B1 13-01-2018, 11:50, w całości zmieniany 1 raz  
Postaw piwo autorowi tego posta
 
 
marek1707 



Posty: 4451
Pomógł: 473 razy
Otrzymał 619 piw(a)
Skąd: WAW
Programuję w:
C, asm
Wysłany: 13-01-2018, 12:06   

Kup jakiekolwiek dwie diody na min. 50V/1A np. coś z serii 1N400x.

Rozumiem, że skoro nie piszesz to tajemnica, ale może uchylisz jej rąbka i zdradzisz co tam jeszcze w systemie masz? A konkretnie co jest do Arduino podłączone i przez jakie interfejsy? To może być ważne. Szkoda żebyś nadział się na grabie tylko dlatego, że nie przewidujesz zagrożeń.

Postaw piwo autorowi tego posta
 
 
Dawid1B1 



Posty: 10
Wysłany: 13-01-2018, 13:40   

Jest to układ z modułem GSM do włączania i wyłączania urządzenia przez SMS.
A także mam kilka funkcji jak opóznienie startu czy czas pracy.

W skład wchodzi jeszcze przekaźnik.

Czyli takie 2 diody do zasilania samego Arduino by wystarczyły ? :
https://botland.com.pl/diody-prostownicze/6020-dioda-prostownicza-1n4002-1a-100v-10szt.html

Zastanawiam się nad zasilaniem Arduino wraz z GSM, bo program bez zasilanego GSM też trochę szwankuje.

Maksymalny chwilowy pobór prądu przez Arduino i GSM to około 2A czyli musiałbym zakupić np. takie dwie diody? :
https://botland.com.pl/diody-prostownicze/2718-dioda-prostownicza-by255-3a-1300v-10-szt.html

System ten będzie podłączony na stałe, chcę się zabezpieczyć przez awarią prądu załóżmy 3 razy w roku na kilka godzin. Dodam jeszcze, że pobór prądu około 2A jest tylko podczas przychodzenia SMS lub logowania się do sieci (moduł musiałby stracić zasięg, bo loguje się raz na początku). Podczas czuwania pobór prądu jest znikomy.

Ostatnio zmieniony przez Dawid1B1 13-01-2018, 14:55, w całości zmieniany 1 raz  
Postaw piwo autorowi tego posta
 
 
FlyingDutch 




Posty: 118
Pomógł: 1 raz
Otrzymał 6 piw(a)
Skąd: Bydgoszcz
Programuję w:
C++,Python
Wysłany: 13-01-2018, 16:13   

Cześć,

czy 2A to nie trochę za dużo na zasilanie z baterii ? Jakim napięciem zasilany jest shield GSM ?

Pozdrawiam.


Anioły to też demony - lepiej ich nie wkurzaj
Postaw piwo autorowi tego posta
 
 
ethanak 




Posty: 126
Pomógł: 1 raz
Otrzymał 6 piw(a)
Programuję w:
C, C++
Wysłany: 13-01-2018, 16:58   

W takiej sytuacji to raczej akumulator żelowy i coś w stylu ups-a.
Rozumiem że sterownik nie służy do zapalania lampki nocnej ale do czegoś ważniejszego - jeśli ma to działać bezawaryjnie przez kilka godzin to nie ma co oszczędzać.

Postaw piwo autorowi tego posta
 
 
marek1707 



Posty: 4451
Pomógł: 473 razy
Otrzymał 619 piw(a)
Skąd: WAW
Programuję w:
C, asm
Wysłany: 13-01-2018, 17:41   

No to mamy przypadek którego się spodziewałem: próbowaliśmy rozwiązać źle postawiony problem.

1. Moduł GSM nie pobiera 2A prądu stałego, bo nie ma takich trybów pracy byś mógł nadawać ciągłą mocą kilku Watów. Nawet w przypadku nadawania dłuższych sekwencji urządzenia GSM robią to impulsami o wypełnieniu 1/4, czasem 1/2 a te najszybsze prawie 1 (to zależy od tzw. klasy). Najgorszy przypadek jest oczywiście w chwili logowania się nowego urządzenia do siec,i bo wtedy nie pracują jeszcze funkcje kontroli mocy w zależności od jakości/siły sygnału z BTS. Tak więc jeśli przewidzisz jakieś 0.6-0.8A prądu ciągłego to będzie wszystko. Złą informacją jest to, że faktycznie w impulsie może to być i 2A. W zasilaniu takich modułów musisz mieć albo przewymiarowany zasilacz (żeby nie zdechł w czasie impulsu 2A) albo duże i szybkie kondensatory "uśredniające" pobór prądu z punktu widzenia źródła. Zwykle 0.05-0.2F wystarcza. Tak, Farada. Dziś jest mnóstwo takich elementów o wystarczająco małych ESR by napędzić nadajnik w czasie impulsu GSM.

2. Nawet 0.2A to nie jest prąd dla baterii 6F22. Moje przewidywania (min. paluszki AA lub akumulator) okazały się słuszne. Wybierz sobie coś mocniejszego. Żelowy to kobyła (choć tania i skalowalna - można kupić prawie dowolne pojemności), ale tu może być problem sumowania na diodach. Ta kombinacja obciąża źródło mające wyższe napięcie, a naładowany akumulator ołowiowy ma prawie 14V więc będzie bardziej chętny do zasilania Arduino niż zasilacz 12V. Z kolei wersja aku 6V to za mało. Wyjściem jest połączenie kilku diod szeregowo. Skoro i tak pewnie kupisz ich więcej niż dwie sztuki, zrób tak:
- zasilacz 12V puść przez jedną diodę,
- akumulator żelowy puść przez np. 5 diod połączonych szeregowo co spowoduje, że napięcie akumulatora będzie musiało być o jakieś 3V wyższe niż zasilacza - dzięki temu nie będziesz go rozładowywał w normalnych warunkach a w czasie awarii dostaniesz jakieś 10V co w zupełności dla Arduino wystarcza. Pamiętaj, że każdy akumulator wymaga ładowarki. Jeśli jej nie masz, dolicz sobie ją do kosztu całości rozwiązania. No byłoby warto, żeby Arduino znało napięcie akumulatora i sygnalizowało jego stan. Inaczej co jakiś czas będziesz musiał mierzyć napięcie bo przecież nie będziesz wiedział czy i jak bardzo aku się rozładował.

3. Diody 1A wytrzymają tyle w warunkach dobrego chłodzenia (choć będą gorące no ale taki ich los, zostały do tego zaprojektowane), ale przecież - jak rozumiem - Twój system tyle nie pobiera cały czas. Jeżeli nie będzie to transmisja (nadawanie) plików wielomegabajtowych tylko zabawa w SMSy, spokojnie możesz tych diod użyć. Wiele też zależy od samego zasilacza modułu GSM. Przecież nie jest on zasilany z 12V tylko z 5 lub z 3.3V. Jeżeli użyli tam przetwornicy impulsowej, to impuls prądu 2A na 5V przekłada się na krótkie 1A na 12V. A nawet jeśli nie, diody grzeją się od wartości RMS prądu a ta nawet nie zbliży się do 1A.

4. Kupując zasilacz regulowany (w okolicach 13-15V) lub specjalnie przygotowany do ładowania akumulatorów żelowych, mógłbyś zrobić topologię buforową. Wtedy łączysz zasilacz bezpośrednio do akumulatora a akumulator bezpośrednio do Vin Arduino. Obywasz się bez żadnych diodek, akumulator masz zawsze naładowany a zasilacz może być słabiutki, bo impulsy prądu pokrywa akumulator. Jeśli tylko bilans będzie dodatni tj. wydajność (prąd ładowania) zasilacza/ładowarki jest większa niż średni pobór prądu systemu, akumulator będzie zawsze naładowany i gotowy do podtrzymania pracy całości. W tym rozwiązaniu ładowanie jest automatyczne więc pomiar napięcia jest mniej istotny. Możesz łatwo policzyć po jakim czasie pracy z sieci AC aku będzie naładowany do pełna, ale warto mimo wszystko napięcie mierzyć i znać choćby w celu ostrzegania przed całkowitym wyładowaniem. To jest zawsze dla akumulatorów szkodliwe, a dla portfela bolesne.

Niektóre ładowarki możesz podłączyć wprost do gniazdka 230VAC, ale niektóre wymagają zasilania DC:
https://sklep.avt.pl/avt2309.html
https://elportal.pl/pdf/k07/34_08d.pdf
http://allegro.pl/ladowarka-akumulatorow-12v-zelowych-agm-prostownik-i7126990778.html
http://allegro.pl/ladowarka-akumulatorow-zelowych-12v-7-20ah-i7006352474.html

Postaw piwo autorowi tego posta
 
 
Dawid1B1 



Posty: 10
Wysłany: 14-01-2018, 18:45   

Dzięki wielkie :)

a są może jakieś akumulatory, które mogłyby być cały czas podłączone do ładowania?

wtedy system ten byłby całkowicie bezobsługowy

te ładowarki, które mi poleciłeś też maja zabezpieczenie przed przeładowaniem, więc można je podpiąć na stałe do akumulatora?

Ostatnio zmieniony przez Dawid1B1 14-01-2018, 18:54, w całości zmieniany 1 raz  
Postaw piwo autorowi tego posta
 
 
FlyingDutch 




Posty: 118
Pomógł: 1 raz
Otrzymał 6 piw(a)
Skąd: Bydgoszcz
Programuję w:
C++,Python
Wysłany: 14-01-2018, 19:00   

Dawid1B1 napisał/a:
Dzięki wielkie :)

a są może jakieś akumulatory, które mogłyby być cały czas podłączone do ładowania?

wtedy system ten byłby całkowicie bezobsługowy

te ładowarki, które mi poleciłeś też maja zabezpieczenie przed przeładowaniem, więc można je podpiąć na stałe do akumulatora?


Cześć,

czytasz chociaż odpowiedzi, które inni Ci udzielają ?

Pozdrawiam

Ten battery shield do wykonania to właśnie rozwiązanie o które Ci chodzi - jeśli odpowiednio dobierzesz akumulator to te 2 A max. nie będzie problemem. Dla większych prądów rzeczywiście wybrałbym rozwiązanie z akumulatorem żelowym. Intuicja podpowiadała mi, że skończy się na podobnym rozwiązaniu i się nie pomyliłem ;-)

Zajrzyj też pod ten link:

https://forbot.pl/blog/akumulatory-litowo-polimerowe-li-po-kompendium-id291

Pozdrawiam


Anioły to też demony - lepiej ich nie wkurzaj
Ostatnio zmieniony przez FlyingDutch 15-01-2018, 10:52, w całości zmieniany 3 razy  
Postaw piwo autorowi tego posta
 
 
hotdeejay 



Posty: 2
Wysłany: 16-01-2018, 17:31   

akumulatory jakie są w zaproponowanym shildzie nie nadają się do pracy buforowej. Idealnym rozwiązaniem dla autora jest zasilacz buforowy na 12V wraz z akumulatorem żelowym (takimi jakie są w UPS) + przekaźnik zwarty gdy jest prąd, rozwarty gdy prądu nie ma (informacja dla arduino, żeby przeszedł w tryb bardziej oszczędny jeśli może).

Postaw piwo autorowi tego posta
 
 
marek1707 



Posty: 4451
Pomógł: 473 razy
Otrzymał 619 piw(a)
Skąd: WAW
Programuję w:
C, asm
Wysłany: 16-01-2018, 18:15   

Zasilacz buforowy plus akumulator - to właśnie było proponowane, czytałeś wcześniej?
A ten przekaźnik to jakiś internetowy patent? Mógłbyś opisać dokładniej po co on tam? Bo do sprawdzenia poziomu napięcia zasilacza wystarczą dwa oporniki w dzielniku.

Postaw piwo autorowi tego posta
 
 
Wyświetl posty z ostatnich:   
Odpowiedz do tematu
Nie możesz pisać nowych tematów
Nie możesz odpowiadać w tematach
Nie możesz zmieniać swoich postów
Nie możesz usuwać swoich postów
Nie możesz głosować w ankietach
Nie możesz załączać plików na tym forum
Możesz ściągać załączniki na tym forum
Wersja do druku

Skocz do:  

Nie rozwiązałeś swojego problemu? Zobacz podobne tematy: Poszukuję kogoś z A... Przysyłanie/Odbieran... [C] Arduino LCD 4x16... [C] Arduino Atmega32...
lub przeszukaj forum po wybranych tagach: arduino, awaryjne, zasilanie


Powered by phpBB modified by Przemo © 2003 phpBB Group
Popularne kursy: Arduinopodstawy elektroniki