Arduino trong xe: tụ điện cho thêm 3 giây năng lượng

Tôi muốn cài đặt Arduino Uno trong xe hơi, được cung cấp bởi bộ điều chỉnh điện áp xe hơi 12V-> 5V của người tiêu dùng cắm vào ổ cắm nhẹ hơn. Ổ cắm được bật, tức là không có nguồn khi động cơ tắt. Khi tôi tắt động cơ, tôi muốn giữ cho Uno hoạt động thêm ~ 3 giây. Tôi có thể sử dụng tụ điện song song với Uno để có thêm 3 giây năng lượng sau khi động cơ tắt không? Làm thế nào tôi sẽ xác định điện dung? Nên đặt nắp trước volt. bộ điều chỉnh (tức là trực tiếp trên điện áp 12V của xe) hoặc sau volt. quy định (trên 5V quy định)? Tôi sẽ cần một số điốt để đi với nó? Tôi không muốn đặt Uno vào mạch không bị xáo trộn của xe, bởi vì thật lãng phí khi chạy Uno 24/7 khỏi pin chỉ để nó có thể được sử dụng thêm 3 giây khi tắt mô tơ. Cảm ơn.

Không sử dụng bộ điều chỉnh 12V 5V, Arduino cần ít nhất 7V. Thay vào đó, hãy sử dụng trực tiếp 12V của pin. $\rightarrow$

Giá trị của tụ điện sẽ phụ thuộc vào mức tiêu thụ năng lượng của Arduino. Trang web Arduino không nói Uno tiêu thụ những gì, vì vậy bạn không thể nói ngay giá trị tụ điện cần là gì. Trong mọi trường hợp, nó không được thiết kế cho công suất thấp. Tôi đã kiểm tra biểu dữ liệu cho bộ điều chỉnh điện áp và chỉ riêng nó đã sử dụng 6mA. Trên sơ đồ, tôi có thể thấy hai microntrollers: ATMega16U2 chạy ở 16 MHz và AtMega328P , cũng ở 16 MHz . Cái trước có thể tiêu thụ tới 21mA, cái sau nói 9mA ở 8 MHz, vì vậy thật an toàn khi nói 18mA ở 16 MHz. Chúng tôi đã có 45mA, hãy làm tròn nó thành 50mA cho các thành phần khác.

Nếu một tụ điện được phóng điện ở một dòng không đổi, thì

$\Delta V = \dfrac{I \cdot t}{C}$

Bạn bắt đầu ở mức 12 V và Arduino cần tối thiểu 7V, vì vậy = 5V, tôi là 50mA và t = 3s. Sau đó$\Delta V$

$C = \dfrac{I \cdot t}{\Delta V} = \dfrac{50mA \cdot 3s}{5V} = 30 000\mu F$

Đó là mức tối thiểu, tôi sẽ chọn một 47 000 F / 25V tụ. Thêm phát hiện để tắt nguồn, để bạn có thể tắt tất cả các đầu ra không cần thiết cũng có thể tiêu thụ dòng điện, ví dụ như rơle. $\mu$

Nếu bạn muốn biết chính xác mức tiêu thụ năng lượng, hãy thêm một điện trở 1 tiếp với nguồn điện và đo điện áp rơi. Giảm 50mV có nghĩa là tiêu thụ 50mA.$\Omega$

Đồng thời thêm TVS (Bộ giảm áp tạm thời) ở đầu vào nguồn của Arduino; một chiếc xe hơi 12V cực kỳ bẩn.

Thêm các đề cập diode clabacchio . Một loạt điện trở 10$\Omega$

Một cách khác để sử dụng tụ điện là kết nối với nguồn cung cấp vĩnh viễn nhưng sử dụng bộ hẹn giờ để tắt nguồn hoặc ngắt kết nối sau một độ trễ phù hợp.

Mạch có thể được bố trí để bổ sung lại Arduino thông qua mạch chuyển mạch khi bật nguồn tiếp theo.

Cống hiện tại khi tắt có thể về cơ bản bằng không.

Khi nguồn được bật nguồn cung cấp cho Arduino có thể từ nguồn cung cấp được chuyển đổi hoặc vĩnh viễn theo yêu cầu.

Như Clabacchio lưu ý, nếu sử dụng tụ điện, thời gian giữ =

t = C x V / I hoặc
C = tx I / V

trong đó t = thời gian giữ máy. V = giảm cho phép trong Volts và C = điện dung trong Farads.

ví dụ: trong 3 giây, 50 mA, 5 Volt cho phép rủ xuống

C = tx I / V = ​​3 x 0,05 / 5 = 0,03F = 30 mF = 30.000 uF.

Bạn có thể sử dụng một tụ điện, nhưng bạn cần một cái khá lớn tùy thuộc vào mức độ Arduino của bạn tiêu thụ. 3 giây tại - giả sử - 25 mA là 75 mC (Q = I * t), ở mức 12 V được lưu trữ trong một tụ điện 6,25 mF.

Vấn đề là điện áp sẽ giảm tuyến tính nếu bạn tiêu hao một dòng điện không đổi, và dưới một điện áp nhất định, Arduino của bạn sẽ tắt. Nếu bạn đặt tụ điện trước bộ điều chỉnh điện áp, nó sẽ lưu trữ nhiều điện tích hơn cho cùng một giá trị công suất, và - quan trọng hơn - bộ điều chỉnh sẽ cho phép phạm vi điện áp rộng hơn, do đó bạn sẽ có thể sử dụng tụ điện tốt hơn.

Vì Arduino chấp nhận cung cấp 7-12 V, bạn có phạm vi 5 V để có sự phóng điện của tụ điện. Một lần nữa, 75 mC trên 5 V có nghĩa là 15 mF, vì vậy với tụ điện 20 mF, bạn sẽ có thể giữ cho nó tồn tại.

Lưu ý: Tôi không biết Arduino của bạn nên làm gì, vì vậy sức mạnh mà nó sẽ tiêu thụ; kích thước tụ điện của bạn cho phù hợp.

Về cách kết nối nó, tôi đề nghị một điện trở và một diode ở phía ổ cắm nhẹ hơn, để tránh sạc quá nhanh của tụ điện và để tránh phóng điện về phía ổ cắm nhẹ hơn.

Vì vậy, tóm tắt, nếu tôi là dòng trung bình được hấp thụ bởi Arduino của bạn, 7-12 V là dải điện áp cung cấp của nó, kích thước tụ tối thiểu bạn cần sẽ xấp xỉ: