Статья: Источники питания для Arduino — полное руководство для начинающих

Arduino — удобная платформа для проектов, но стабильная работа зависит от правильного выбора источника питания. В статье разберем, какие бывают источники, как их подключать, и какие модули использовать для преобразования напряжения.

1. Типы источников питания

1.1. Сеть 220 В (переменный ток)

Подключение через адаптер:
Используйте готовые блоки питания с выходом 5 В, 7–12 В (например, зарядки от телефона или роутера).
Важно: Не подключайте Arduino напрямую к розетке 220 В! Это опасно и уничтожит плату.

220 В → Блок питания (5 В или 12 В) → Пин 5V или Vin Arduino.

1.2. Внешние источники постоянного тока (12 В, 24 В)

• Примеры: аккумуляторы для авто, блоки питания светодиодных лент, солнечные панели.
• Проблема: Arduino Uno/Nano работают от 5 В или 7–12 В. Напряжения выше 12 В требуют понижения.
• Решение:
  Понижающий преобразователь (Step-Down): модули на базе LM2596, XL4015 или LM7805.
  Схема:

12 В → LM2596 (выход 7 В) → Пин Vin Arduino.

1.3. Батарейки

• Типы:
  AA/AAA (1.5 В): 4 батарейки дают 6 В (подходят для Vin).
  Литиевые (Li-Po, Li-Ion): 3.7 В на элемент (требуют повышения до 5 В).
  9 В (Крона): подходит для Vin, но малая емкость.
• Модули:
  Для 3.7 В → 5 В: Boost-преобразователь (MT3608, TP4056 с повышением).
  Для 9–24 В → 5 В: Buck-преобразователь (LM2596).

2. Как подключать источники к Arduino

2.1. Через разъем питания (Vin или DC Jack)

• Vin (7–12 В): напряжение проходит через встроенный стабилизатор Arduino (снижается до 5 В).
  Пример: блок питания 9 В → Vin → Arduino.
• DC Jack: аналогично Vin, но через круглый разъем (только для плат с ним, например, Uno).

2.2. Через пин 5V

• Подавайте только стабильные 5 В!
  Пример: Powerbank → кабель USB → пин 5V.
• Осторожно: Напряжение выше 5.5 В сожжет плату.

2.3. Через USB-порт

• Самый безопасный вариант для начинающих: питание от ПК, телефона или Powerbank.

3. Популярные модули для преобразования напряжения

Модуль Назначение Входное напряжение Выходное напряжение

LM2596 Понижение До 40 В 1.25–35 В
(Step-Down)
MT3608 Повышение 2–24 В До 28 В
(Step-Up)
LM7805 Линейный 5 В7–25 В 5 В
стабилизатор
TP4056 Зарядка Li-Po 5 В (USB) 5 В (с защитой)
+ Boost

4. Примеры подключения

4.1. Питание от 12 В (автоаккумулятор)

1. Подключите 12 В к входу LM2596.
2. Настройте выход на 7 В (вращением потенциометра на модуле).
3. Подайте выход на пин Vin Arduino.
4. Заземлите общий провод (GND).

Схема:

12 В → LM2596 → Vin Arduino

GND → GND Arduino

4.2. Питание от Li-Po 3.7 В

1. Подключите Li-Po к модулю TP4056 (зарядка + защита).
2. Выход TP4056 (3.7 В) подайте на MT3608.
3. Настройте MT3608 на выход 5 В.
4. Подключите к пину 5V Arduino.

Схема:

Li-Po → TP4056 → MT3608 → 5V Arduino

GND → GND Arduino

5. Код для мониторинга напряжения

Чтобы отслеживать уровень заряда батареи, подключите ее через делитель напряжения к аналоговому пину:

Примечание: Используйте резисторный делитель, если напряжение батареи выше 5 В.

6. Советы для новичков

1. Не превышайте напряжение на пинах:
   Vin: 7–12 В.
   5V: только 5 В.
2. Проверяйте полярность: перепутанные «+» и «–» сожгут плату.
3. Рассчитывайте мощность: суммарный ток всех датчиков не должен превышать 500 мА для Arduino Uno.
4. Используйте защиту: модули с защитой от перегрузки и переразряда (TP4056, DW01).

7. Готовые решения

• Adafruit PowerBoost 1000: компактный модуль для Li-Po с Boost-преобразователем.
• UBEC (Universal Battery Eliminator Circuit): преобразует 6–24 В в 5 В с током до 3 А.

Заключение

Arduino можно запитать от розетки, Powerbank, автомобиля или батареек. Главное — правильно подобрать преобразователь и соблюдать напряжение. Для мобильных проектов выбирайте Li-Po с Boost-модулем, для стационарных — блок питания 12 В и LM2596. Все схемы и коды из статьи можно повторить даже с минимальным опытом!

Удачных экспериментов!