Fuente de alimentación de respaldo Arduino

La forma más sencilla de conectar una batería de respaldo de emergencia como usted describe es mediante un diodo ORing. Tanto la fuente de alimentación como la batería se descargan en el bus de alimentación interno a través de un diodo. Haga arreglos para que la fuente de alimentación tenga un voltaje un poco más alto que la batería, y toda la corriente provendrá de ella. Por ejemplo, si tiene una batería de 9 V, una fuente de alimentación de 12 V funcionaría bien, suponiendo que la fuente de alimentación interna pueda hacer funcionar el arduino desde todo este rango de voltajes. Esta es la parte facil.

La parte difícil es probar la batería de vez en cuando mientras no está en uso. El problema es que no quieres que esto agote la batería. Una estrategia es usar un divisor de alta resistencia para llegar al rango de entrada A/D de arduino. Puede hacerlo lo suficientemente alto para que el consumo de corriente sea lo suficientemente pequeño en comparación con la capacidad de la batería para que no importe. Sin embargo, termina con una señal de impedancia muy alta que no es adecuada para la entrada A/D del procesador. Tendría que almacenarlo en un búfer, lo cual es factible, pero agrega algo de complejidad.

Otra opción es encender el circuito del probador de batería cuando sea necesario. Eso requiere un pin de salida de procesador adicional, pero ahora puede cambiar una carga más sustancial para que la señal sea adecuada para la entrada A / D directamente, y también pone suficiente carga en la batería para obtener una medición significativa. Desea cargarlo con unos pocos 10s de mA para ver qué puede hacer con una carga real, no solo sentado allí sin proporcionar corriente. Aquí hay una manera de hacer esto:

BATT_TEST está controlado por una salida digital del procesador. Cuando está bajo, la corriente de la batería está apagada. Cuando está alto, el voltaje de la batería menos el pequeño voltaje de saturación de Q2 se aplicará a través del divisor R2-R3. Este divisor lleva el voltaje al rango del procesador y también carga la batería al mismo tiempo. BATTV es adecuado para conectarse directamente a una entrada A/D del procesador. Solo tiene que encenderlo durante unos 10 s de µs para probar la batería. Una vez al día debería ser suficiente para comprobar una batería que no se está utilizando. 50 mA más o menos una vez al día durante 100 µs no afectará la vida útil de la batería.

La forma más sencilla de proporcionar una batería de respaldo aislada es usar dos diodos de aislamiento: su pregunta indica que comprende esta parte.

Puede hacer lo que quiera aumentando el valor de las resistencias utilizadas por un factor de 10 a 20 veces y utilizando una "batería PP3" alcalina de 9 voltios. Esto le dará alrededor de 18 meses de funcionamiento en espera.

Si coloca un diodo como un 1N4004 o un 1N4148 en la alimentación +ve de la batería al terminal Arduino Vin y otro diodo de la fuente de alimentación +ve al terminal Arduino Vin, el voltaje más alto presente alimentará el Arduino.
Conecte B+ o PSU+ a los ánodos de diodo y Vin a ambos cátodos.

Cuando el voltaje de la batería es de 9 V, el consumo de corriente será de 9 V dividido por (R1+R2) o aproximadamente 0,8 mA.

La capacidad típica de una batería de 9 V de estilo de radio transistor tipo PP3 es de alrededor de 550 mAh, por lo que agotará la batería en aproximadamente 1 mes (550/.8/24 días)

En ese momento, el voltaje de la batería caería a aproximadamente 6 V, lo que debería verificarse con la especificación de Arduino para verificar su idoneidad. El [Atmel Duemilanove] http://brittonkerin.com/annotateduino/annotatable_duemilanove.html utiliza el [regulador LDO MC33269D de Microchip] que tiene una caída típica de 1,5 V. En el momento en que la batería PP3 llega a 7 V, sus voltios/celda = 7/6 = 1,17 V. Es decir, no se agotará por completo cuando el regulador alcance su Vin más bajo para una salida estable de 5V. Si usó una batería pequeña de plomo ácido de 12 voltios y 1,2 Ah, duraría aproximadamente 2 meses.

La especificación de impedancia de entrada máxima permitida de Arduino ADC es de 10 k ohmios (se da en [página 194 en la hoja de datos] http://www.atmel.com/Images/doc2486.pdf ) pero está claro en el texto que un valor mayor que esto es posible si se requiere una precisión reducida posible.

Rin efectivo es R1 + R2 en paralelo, que es ligeramente menor que R2 cuando R1 es mucho más grande que R2. Puede aumentar R2 a 10 000 ohmios y R1 a 100 000 ohmios, en cuyo caso obtendrá aproximadamente 10 meses para alcalina y más de 3 años para plomo ácido, pero la autodescarga reducirá este valor en esta aplicación. La corriente del divisor disminuirá a medida que disminuya el voltaje de la batería, por lo que tendrá más tiempo con la batería PP3, probablemente en el rango de 12 a 18 meses. , siempre que el Arduino acepte 6 V cuando la batería esté casi completamente descargada, pero la "autodescarga" de la batería de plomo ácido le impedirá obtener 3 años.