Alimentación de un Arduino Pro Mini 5V y un transceptor nRF24L01+ de 3.3V desde una batería pequeña

Estoy tratando de alimentar un Arduino Pro Mini 328 5V/16MHz con una sola batería, preferiblemente una LiFePO4 por motivos de seguridad (no es necesario que tenga más de 300 mAh). Sin embargo, estoy conectando un transceptor al Arduino y requiere 3.3V. Este es el transceptor que estoy usando:

http://www.addicore.com/2pcs-Addicore-nRF24L01-Wireless-Transceiver-p/112.htm

Este es el Arduino Pro Mini que estoy usando:

https://www.sparkfun.com/products/11113

Mi idea era conseguir una batería LiFePO4 2S, con un voltaje nominal de 6,4 V, luego usar un regulador de voltaje lineal para reducir esos 6,4 V a 5 V para alimentar el Arduino, luego usar otro regulador de voltaje lineal para reducir los 5 V a 3,3 V para alimentar el transceptor. Me temo que esto puede causar algún daño de alguna manera, ya que no tengo mucha experiencia con la regulación de voltaje. ¿Se producirá demasiado calor? ¿Hay alguna forma más simple?

Cualquier ayuda sería muy apreciada. ¡Gracias!

Ejecute su Arduino a 8 MHz o, mejor aún, reemplace su Arduino basado en ATmega con una solución basada en ARM Cortex (ya sea que ejecute el software de estilo Arduino o no) que puede funcionar a toda velocidad a 3.3v o incluso a un suministro inferior. Lo más probable es que pueda ejecutar esto y la radio nrf al menos hasta 2.8 voltios, tal vez menos.
Un enfoque rápido es comenzar con una placa ya diseñada para funcionar con baterías, como esta: talk2.wisen.com.au/product-talk2-whisper-node-avr
Ejecuto Pro Mini directamente con baterías LiPo y las he ejecutado a 3V con un regulador de $ 0.78. Simplemente conecte las baterías directamente al pin de 5V en el Arduino Pro Mini, sin pasar por el regulador. La hoja de datos de Atmega328p sugiere que un cristal de 4 MHz permitiría una estabilidad de hasta 1,8 V, pero no he tenido ningún problema con el cristal original de 16 MHz a 3 - 4,2 V.

Respuestas (3)

6.4 -> 5V, entonces 5V -> 3.3V estaría bien.

También puede considerar reducir 6,4 -> 5 V con un regulador y 6,4 -> 3,3 V con otro.

La especificación de la radio dice 13 mA, por lo que
la potencia disipada = 0,013 A * (6,4-3,3) = 0,027 vatios,
lo cual no es motivo de preocupación.

No puedo pensar en nada para elegir entre los dos enfoques.

Con estas corrientes bajas, incluso podría considerar un convertidor DC-DC, elevando una batería hasta 5V para impulsar el Arduino. Hay muchos de estos a un costo modesto para alimentar dispositivos USB.

Incluso puede alimentar una celda directamente a la radio (tal vez con un zener de 3.6V protegiendo la radio).

Me sentiría tentado a usar un Arduino de 3,3 V y ejecutarlo y la radio a 3,3 V.

¡Gracias por tus sugerencias! ¿Tiene enlaces a reguladores específicos que recomendaría? Además, si obtengo un Arduino Pro Mini de 3,3 V, ¿qué tipo de batería debo usar para hacerlo funcionar? Si quiero usar LiFePO4, ¿el voltaje nominal de 3.2V puede no ser suficiente?
Elegiría un regulador yendo a un distribuidor con una buena interfaz de búsqueda y conectando los valores. AFAIK, un LiFEPO4 operará bajo 3V/Cell, así que busque 6.0V -> 5V. Estaría buscando un regulador de 'caída baja' (regulador LDO) con un voltaje de caída de alrededor de 0,7 V o menos. Para 6V a 3.3V casi cualquier cosa debería funcionar para la radio. Por ejemplo, mouser.com le permite especificar el voltaje de caída para los reguladores LDO. Como mínimo, el doble de la corriente probable que necesitará. Después de eso, depende mucho del tipo de paquete que pueda manejar, si SMD está bien, es fácil encontrar algo.
Tendría que verificar los esquemas del circuito, pero creo que podría proteger cada entrada de voltaje en el Arduino y la radio con un zener de 3,3 V y una resistencia en serie de valor pequeño, y alimentar la batería directamente a la salida de 3,3 V del Arduino. La última vez que miré, el ATmega328P funcionará a 8MHz por debajo de 3.3V
Estoy pensando en usar este regulador: enlace debido a su bajo voltaje de caída. ¿Cómo cablearía este componente? No entiendo lo que significan todos los pines.

Reemplazaría el registro en la placa Arduino con un registro de 3.3V y ejecutaría tanto el Arduino como el chip nRF en 3.3V. Y cambie el Xtall a 8 o 10 MHz. O simplemente intente ir a 16 MHz. Me sorprendería que no funcionara bien.

O si usa la batería LiFePO4 (máx. 3,6 V), simplemente ejecute el Arduino y el chip nRF directamente desde la batería. Eso debería funcionar bastante bien, recién salido de la caja. Pero no puede usar una batería Li-ION de la misma manera, ya que pueden tener más de 4V. El chip nRF tiene una clasificación máxima de 3,6 (puede funcionar con 4 V, pero no hay garantías.

Para una aplicación de bajo consumo, también debe investigar cómo reducir el consumo de energía mientras ejecuta el programa. Es decir. ingresando al modo de suspensión siempre que sea posible.

Supongo que esto no es para la producción en masa, entonces debería leer un poco más las hojas de datos. Por la elección de las tablas, supongo que este es un proyecto de pasatiempo único. Algunas especificaciones se pueden doblar un poco en proyectos como este. La frecuencia de reloj máxima y el voltaje mínimo para el microcontrolador es uno de los parámetros que uno puede doblar un poco con bastante seguridad.
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