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Arduino Spannungsversorgung
15.02.2020, 14:59 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 15.02.2020 18:36 von Franz54.)
Beitrag #1
Arduino Spannungsversorgung
Da dieses Thema so oft gefragt wird, hoffe ich damit dieses immer aufs neue Fragen ein wenig vermindern zu können.
Man kann die Arduinos über die VIN Buchse mit 7-12 Volt versorgen. Lieber 7 als 12, weil jedes Volt das hier zuviel zugeführt wird, von Spannungsregler verbrannt werden muss, was nach meiner Meinung totaler Schwachsinn ist.

Dann gibt es die Versorgung über die USB Buchse, was in meinen Augen besser ist als über die VIN. ABER die Belastung der USB Leitung ist dabei auch oft sehr hoch, oder zu hoch. Was dann passiert, man will seinen Aufbau testen, das Programm läuft los, und der ganze Scheiß bricht zusammen, der Arduino startet neu, immer und immer wieder Neustart. Ist also auch nicht sooooo toll.

Dann kann man den Arduino und alles was sonst noch an Sensorik, Steuerung, Relais, drann hängt direkt über die 5 Volt Anschlüße versorgen. Das ist meine Lösung die ich einfach für die einzig wahre halte. ABER wo immer ein Vorteil ist, ist auch der Nachteil nicht weit. TongueTongue Also ein Netzteil das stark genug ist um alles was 5 Volt braucht locker zu versorgen. Nun der Nachteil: Wenn ich dazu zusätzlich ein USB Kabel anschließe, dann kriegen die beiden 5 Volt Versorgungen Netzteil <-> USB richtig Stress. Wo dann der Stärkere gewinnt. In der Regel das extra Netzteil. Der Unterlegene Teil ist die USB Versorgung des Computers. Ist also auch nicht toll.

Jetzt gibt es dazu zwei Alternativen:
1. ich unterbreche in jedem USB Kabel, das ich für die Arduino Programmierung benutze die Rote Plus-Leitung. Isoliere diese gut, dass kein Schluss im Kabel passieren kann. Das mit dem isolieren sollte man seeeehr ernst nehmen!!!
2. man nimmt einen USB Verteiler, an dem man die Spannung pro USB Schnittstelle ein oder ausschalten kann. Mit ausgeschaltener Versorgung ist die Spannung somit auch weg, also auch kein Stress mehr. Also mit Lösung 1 wie auch Lösung 2 kann ich zusätzlich zur 5 Volt Versorgung mit USB arbeiten.

Ich habe hier mal ein Bild von dem USB Verteiler, den ich mir dafür besorgt habe. Ich habe den vierer Block, damit kann ich die USB Verbindung wahlweise mit oder ohne Spannungsversorgung benutzen und kann auf keinem Fall die USB Versorgung aus dem PC killen.


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16.02.2020, 10:31 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 16.02.2020 16:13 von Franz54.)
Beitrag #2
RE: Arduino Spannungsversorgung
Andere bevorzugen noch die Möglichkeit, die Sicherung am Arduino Board neben dem USB Anschluss (am Bild 1 markiert) auszulöten. Dann kann man es mit normalen USB Kabeln programmieren, trotz der 5 Volt vom Netzteil (Anschluss am Bild 2). Auch eine gute Möglichkeit, bei der man das USB - Kabel nicht umarbeiten muss.

Wenn man für z.B. Motoren eh eine höhere Spannung braucht 12 oder gar 24 Volt, kann man den Strom dieses Netzteiles so reichlich wählen, dass man über einen DC/DC Regler daraus auch gleich die 5 Volt für das Arduino und das Sensoric Zeug machen kann. So hat man ein Netzteil und trotzdem Passende Spannungen für alles.

Ich finde den USB Verteiler mit dem Schalter, um auszuwählen ob man mit oder ohne USB Spannungsversorgung arbeiten will, einfach sehr gut. Da ist auch noch eine LED an jedem Anschluss integriert, diese rechteckigen blauen Dinger am Bild, die anzeigen ob das Objekt Spannung hat. Das kann die Spannung über das USB-Kabel sein, aber auch die Spannung vom Netzteil auf den 5Volt Anschluss an der Steckleiste des Arduinos.

Ich benutze als USB-Kabel vom PC zum USB-Verteiler übrigens ein Kabel, bei dem ich den Plusdraht getrennt habe. So ist doppelt gemobelt, dass die 5 Volt vom PC unmöglich in Mitleidenschaft gezogen werden, wenn mir der USB-Verteiler abraucht. Diese Plusunterbrechung ist aber mit diesem USB-Verteiler eigentlich nicht nötig!! Kann man also, muss man aber nicht!! Ich habe den Vorteil, dass ich das Kabel für den Arduino benutzen kann, oder auch den USB-Verteiler.

PS: Am Bild fehlt übrigens die VIN-Buchse. Die war im Weg, und da ich ganz bestimmt nie diesen Weg der Versorgung wähle, habe ich das Ding gleich rausgeschmissen.


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17.02.2020, 13:39
Beitrag #3
RE: Arduino Spannungsversorgung
Hallo Franz,

interessante Ausführungen.
Ich persönlich nutze meistens den +5V-Eingang. Da ich hobbybedingt eine 12V-Versorgung in meinem Bastelraum habe, laufen meine Geräte eben mit 12V DC. Im Gerät ist dann ein ausreichend dimensionierter Wandler 12V ==> 5V.
Allerdings brauchen die Dinge, welche ich baue auch selten mal mehr als 100mA bei 5V, weil alles irgendwie mit Steuerungen zu tun hat.
Relais und sowas schalte ich prinzipiell von 12V nach GND.

Gab es schon mal ein Problem mit einem defekten USB?
Rein theoretisch kann kein Strom fliessen, wenn die beiden 5V-Werte identisch sind...

Aber ich stimme Dir zu: Sicher ist sicher.
Die schaltbare USB-Leiste ist eine gute Idee
Die Sache mit dem USB-Kabel ohne +5V wäre mir persönlich zu radikal. Und es kommt bestimmt der Moment, wo man versucht, dieses Kabel für etwas anderes einzusetzen. Und dann ewig den Fehler sucht...

ARDUINO and amateur radio - a nice combination!
Andreas (OM Andy) DL1AKP / AB7VT

ARDUINO-Referenz Download unter:
https://www.arduinoforum.de/code-referenz
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17.02.2020, 14:21
Beitrag #4
RE: Arduino Spannungsversorgung
(17.02.2020 13:39)DL1AKP schrieb:  Rein theoretisch kann kein Strom fliessen, wenn die beiden 5V-Werte identisch sind...
In der Praxis sind sie nie identisch.
Oder anders ausgedrückt: Der Unterschied ist in der Theorie kleiner, als in der Praxis.

Gruß Tommy

"Wer den schnellen Erfolg sucht, sollte nicht programmieren, sondern Holz hacken." (Quelle unbekannt)
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17.02.2020, 15:09
Beitrag #5
RE: Arduino Spannungsversorgung
(15.02.2020 14:59)Franz54 schrieb:  Da dieses Thema so oft gefragt wird, hoffe ich damit dieses immer aufs neue Fragen ein wenig vermindern zu können.
Man kann die Arduinos über die VIN Buchse mit 7-12 Volt versorgen. Lieber 7 als 12, weil jedes Volt das hier zuviel zugeführt wird, von Spannungsregler verbrannt werden muss, was nach meiner Meinung totaler Schwachsinn ist.

Dann gibt es die Versorgung über die USB Buchse, was in meinen Augen besser ist als über die VIN. ABER die Belastung der USB Leitung ist dabei auch oft sehr hoch, oder zu hoch. Was dann passiert, man will seinen Aufbau testen, das Programm läuft los, und der ganze Scheiß bricht zusammen, der Arduino startet neu, immer und immer wieder Neustart. Ist also auch nicht sooooo toll.

Dann kann man den Arduino und alles was sonst noch an Sensorik, Steuerung, Relais, drann hängt direkt über die 5 Volt Anschlüße versorgen. Das ist meine Lösung die ich einfach für die einzig wahre halte. ABER wo immer ein Vorteil ist, ist auch der Nachteil nicht weit. TongueTongue Also ein Netzteil das stark genug ist um alles was 5 Volt braucht locker zu versorgen. Nun der Nachteil: Wenn ich dazu zusätzlich ein USB Kabel anschließe, dann kriegen die beiden 5 Volt Versorgungen Netzteil <-> USB richtig Stress. Wo dann der Stärkere gewinnt. In der Regel das extra Netzteil. Der Unterlegene Teil ist die USB Versorgung des Computers. Ist also auch nicht toll.

Jetzt gibt es dazu zwei Alternativen:
1. ich unterbreche in jedem USB Kabel, das ich für die Arduino Programmierung benutze die Rote Plus-Leitung. Isoliere diese gut, dass kein Schluss im Kabel passieren kann. Das mit dem isolieren sollte man seeeehr ernst nehmen!!!
2. man nimmt einen USB Verteiler, an dem man die Spannung pro USB Schnittstelle ein oder ausschalten kann. Mit ausgeschaltener Versorgung ist die Spannung somit auch weg, also auch kein Stress mehr. Also mit Lösung 1 wie auch Lösung 2 kann ich zusätzlich zur 5 Volt Versorgung mit USB arbeiten.

Ich habe hier mal ein Bild von dem USB Verteiler, den ich mir dafür besorgt habe. Ich habe den vierer Block, damit kann ich die USB Verbindung wahlweise mit oder ohne Spannungsversorgung benutzen und kann auf keinem Fall die USB Versorgung aus dem PC killen.

Hallo Franz 54 ,
Ich nutze auch die Alternative 1. So kann ich das USB kabel stecken lassen bzw. alternativ ein Programm verändern. Die eigentliche Spannungsversorgung erfolgt über ein Netzteil. Kannst du bitte einmal einen Link schicken zu dem USB Verteiler?

Mit freundlichen Grüßen
Norbert
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17.02.2020, 18:11 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 17.02.2020 18:37 von Franz54.)
Beitrag #6
RE: Arduino Spannungsversorgung
Das ist der Link wo ich mir den USB-Verteiler gekauft habe. Ich finde das recht einfach, willst ne Spannung dann schaltest du ein, ansonsten eben nicht.

(17.02.2020 13:39)DL1AKP schrieb:  Gab es schon mal ein Problem mit einem defekten USB?
Rein theoretisch kann kein Strom fliessen, wenn die beiden 5V-Werte identisch sind...
Wie Tommy schon sagt, Die sind immer mehr oder weniger verschieden. Und da kann schnell mal eine Überlastung sein. Mein PC hat das mit dem Abschalten der USB-Spannung quittiert. Ich war natürlich schon etwas erschrocken, und habe mir schon gedacht, "scheiße jetzt ist ein neues Bord fällig". Aber die Spannung war nach dem runterfahren und wieder rauffahren des PC´s wieder da. Also nichts defekt. Ich denke mal das kann auch anders laufen. Und dann ist es eben doch wesentlich preiswerter, den USB Verteiler zu kaufen der eh nur Kleingeld kostet. Big Grin ......und wenn man den dann mit Überlast abschießt, dann ist keine Staatstrauer angesagt, wegen der neuen Euro.Big Grin

Franz

PS: Im Bild hier habe ich auch einen DC/DC Regler, der bis 10Amper. kann. Den habe ich auf 3 Ampere eingestellt, somit trägt er meinen größten Aufbau mit einem Uno, einem Mega, einige US Sensoren, eine RFID Einrichtung, ein GSM Gerät und noch ein paar Dinge, Relais und bla,bla,bla. Da hab ich Bananenbuchsen und zwei Kabel mit Rundstecker dran, und ich kann alles was ich will betreiben. Brauche ich mal 3,3 Volt, drehe ich das Ding eben mal runter. Den Strom kann ich bis 7 Ampere hoch nehmen, mehr macht das Netzteil nicht, das dahinter angeschossen ist. Ein Super Teil


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17.02.2020, 18:25
Beitrag #7
RE: Arduino Spannungsversorgung
Hallo,

das Problem ist wohl so alt wie die Arduinos und jetzt deren div. Abkömmling und Clones. Kritsch dürfte es immer sein, wenn die Spannungsdifferenz zwisschen VUSB und den eingespeisten 5V einerseits zu gering ist, damit die Trennung sicher passiert, andererseits aber hoch genau, um Schaden anzuricheten.
Ein UNO hat das bei mir mit dem Ausfall der Sicherung beantwortet, hätte duch die recht aufwändige Umschaltung da garnicht passieren dürfen...
Nanos, ESP-Module usw. habe oft nur eine Schottkydiode zwischen VUSB und dem 5V Pin. Da sollte eigetnlich auch nichts passieren, praktisch ist das aber auch bei mir schon.
Dazu kommt: mein PC hat VUSB direkt an den 5V StandBy-Spannung, da scheint nichts bremsendes dazwischen zu sein. Ist mir mal aufgefallen, als ich VUSB versentlich direkt kurzgeschlossen habe. Das PC-Natzteil ging umgehend aus, passiert ist nichts weiter, heißt aber auch, daß am USB gut 2A rauskommen können.
Die Trennung der 5V vom Arduino zum USB ist also zumindest eine sichere Version.

Gruß aus Berlin
Michael
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17.02.2020, 18:53 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 17.02.2020 22:31 von Franz54.)
Beitrag #8
RE: Arduino Spannungsversorgung
(17.02.2020 18:25)amithlon schrieb:  Nanos, ESP-Module usw. habe oft nur eine Schottkydiode zwischen VUSB und dem 5V Pin. Da sollte eigetnlich auch nichts passieren, praktisch ist das aber auch bei mir schon.
Das war im ersten Jahr meine Sicherheitseinrichtung. Das Netzteil versorgte das Steckbrett, und von da ging dann der GND direkt und der VCC über eine Schottkydiode zum MEGA oder auch UNO. So kam am Arduino gerade so 4,6 Volt von den 5,3 Volt des Netzteiles an, und die USB Spannung kam aber nicht über die Diode zum Netzteil. Damit war der PC auch sicher. Aber mit der Zeit merkte ich, dass so manches Programm nicht richtig abgelaufen ist, wegen der zu niedrigen Spannung. Dann habe ich alles umgebaut. Wurde mir eigentlich immer hier gesagt, dass das mit der Diode nicht so richtig gut ist. Hat nur ein wenig gedauert bis ich das auch selbst gemerkt habe Blush ....dass das mit der kleineren Spannung am Arduino nicht sooooo der Hit war Big Grin Die Sensoren hatten ja über das Steckbrett ihre 5,3 Volt.

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