Alimentado por USB y por batería en el mismo conector

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Necesito hacer esta placa tipo Arduino Nano con un solo conector: un mini USB tipo B que, por supuesto, se conectará a la PC para la programación y la interfaz. Además, como se usará fuera de la PC, necesito poder conectar una batería de 6V + usando el conector same . No hay forma de que pueda colocar un segundo conector para esto.

Por lo general, el FT232 (o similar) no toma más de 5,5 V, por lo que he pensado en colocar un LDO entre la entrada USB-VCC y el resto del circuito. El LDO caería alrededor de 0.3V pero resolvería mi problema de sobretensión. Podría llevar 9V fácilmente.

Mi pregunta es: ¿la caída de voltaje causará problemas con la comunicación USB (ya que el FT232 obtendrá energía de una fuente de voltaje ligeramente inferior)?

    
pregunta Guillermo Prandi

3 respuestas

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Si está utilizando un chip FT232R, esto debería funcionar, siempre que tenga un voltaje mínimo de 4.0 V en la salida de su LDO en todas las condiciones. Otros chips FT232 pueden tener propiedades similares, verifique las hojas de datos.

La hoja de datos de FT232R indica VCC en la página 11: + 3.3V a + 5.25V de alimentación al núcleo del dispositivo . Sin embargo, en la Nota 1 (página 12), precisan que para usar el oscilador interno (supongo que desea guardar el espacio para un cristal) necesita un VCC mínimo de 4.0V.

Por lo tanto, el fabricante garantiza que el FT232R funcionará de manera confiable, sin un cristal externo, con un VCC entre 4.0V y 5.25V. Por supuesto, esto incluye la comunicación USB con el host USB, que es, por supuesto, una capacidad esencial del chip.

Si observa el Capítulo 6.2 de la hoja de datos (configuración autoalimentada), puede ver que el circuito autoalimentado puede suministrarse con cualquier voltaje entre 4V y 5.25V y comunicarse de manera confiable con el host. No hay razón para que esto no siga siendo cierto si la alimentación se deriva de la tensión de alimentación del USB.

Aunque no se menciona en su pregunta, otro punto que debe considerar es el voltaje de la fuente de alimentación del chip ATMega (supongo que usará un ATMega168 o ATMega328, si desea ser compatible con Arduino Nano). Todo estará bien con su fuente de alimentación externa de 6V, ya que terminará con una potencia de 5.0V. Sin embargo, si se alimenta desde USB, el LDO introducirá una caída en el voltaje V BUS , que es de 5.0 V nominal. Si usa un LDO de caída de 0,3 V, tendrá 4,7 V en el microcontrolador, lo que aún está bien. Sin embargo, si V BUS cae por debajo de 4.80V, su VCC caerá por debajo de 4.50V, que es el voltaje mínimo requerido para operar a la velocidad máxima (20 MHz), y la frecuencia máxima disminuye con el voltaje ( Consulte el Capítulo 33.3 de la hoja de datos para la ATMega 168P) En este caso, tendrá que operar a menos de 20 MHz. Si utiliza los 16 MHz típicos de las placas Arduino, siempre debe estar en el área segura.

    
respondido por el Ale
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Usb Power es típicamente 5V + - 5%, o 4,75 a 5,25 voltios para ser con especificaciones. Los datos del USB son 3.3V. El FTDI tiene un regulador a bordo para dejarlo caer, al igual que la placa Arduino. Como el FTDI y el ATMEGA tienen una latitud muy amplia en el rango de voltaje, reducirlo a 4.7 (6%) no sería un problema, ya que el FTDI utiliza un buen LDO internamente. Muchos dispositivos USB simplemente usan un LDO y se ejecutan a 3.3V en su lugar.

Dicho esto, la solución es más simple. Agregue el LDO a su paquete de batería antes del cable USB que cortará.

Alternativamente, use un banco de energía USB . 5 voltios, recargables, vienen en una variedad de formas, se pueden cargar con cualquier fuente de alimentación USB o computadora, etc. (Tenga en cuenta que algunos tienen un consumo de corriente mínimo que un simple Arduino no dibujaría, por lo que debe darse una vuelta)

    
respondido por el Passerby
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De acuerdo con las especificaciones FT232, el pin VCC puede contener + 6V. Por lo tanto, no necesita hacer nada, excepto que tal vez deba limitar el pin VCCIO a un nivel algo inferior a 6V.

Si decide utilizar un LDO entre VBUS y FT232, puede configurar de forma segura la salida del LDO a + 4V, que debería estar perfectamente bien, todo de acuerdo con las especificaciones. O incluso a + 3.3V si está usando un cristal externo para FT232. En ambos casos, la señalización USB D + / D debe cumplir con las especificaciones de la señal USB.

Anexo: para estar en un lado seguro, se puede usar un diodo en serie económico para cumplir con ambos extremos de las condiciones de voltaje particulares.

    
respondido por el Ale..chenski

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