מהם מתחי-ההפעלה המתאימים לארדואינו?

ארדואינו (Arduino) הנו שם כולל, למשפחה של לוחות-פיתוח אלקטרוניים, שמאפשרים לחבר אליהם פריטים שונים, בעלי ממשק אלקטרוני ולשלוט על הפריטים, בעזרת תוכנה מתאימה.

כל מי שכבר התנסה בעבודה עם ארדואינו וגם מי שמחפש לרכוש ארדואינו לראשונה, נתקל בתופעה קצת "מבלבלת" - ישנם מספר סוגים של ארדואינו וכל סוג, פועל במתח הפעלה שונה, למשל 3.3V או 5V או 7V או 12V וכיוצא בזאת. למי שלא מכיר את הנושא, זה עשוי להראות מוזר ולגרום חשש מפני חיבור הלוח למתח-הפעלה, פן זה יגרום לו לנזק. המשיכו לקרוא להלן, כדי להבין את העניין לעומק.

גרסאות שונות של הבקר

אם עד כה חשבתם, שבכל לוחות הארדואינו, קיים אותו הבקר, הגיע הזמן לדעת את האמת: אמנם ברוב לוחות הארדואינו, ישנם בקרים שמיוצרים על-ידי אותה החברה (ATMEL) ואמנם כמעט כל הבקרים, משתייכים לאותה "משפחה", הנקראת AVR, אבל...
בלוחות שונים של ארדואינו, ניתן למצוא לעיתים קרובות, גם בקרים שונים.

הבקרים השונים יכולים להבדל זה מזה בדגם, במשפחה אליה הם משתייכים, במהירות העבודה שלהם, בכמות פיני ה-I/O שיש להם ופרמטרים נוספים. אחד השינויים שיכולים להיות בין בקרים שונים, הוא מתח ההפעלה שלהם. שני המתחים העיקריים שנפוצים בלוחות ארדואינו, הם 3.3V ו-5V, אך ישנם גם לוחות, שמסוגלים לעבוד במתח נמוך של 2.7V (לדוגמה LilyPad).

תחום העבודה של מייצב-המתח

בנוסף למה שנאמר לעיל, על כל לוח ארדואינו, קיים רכיב מוכלל (ג'וק), שמשמש כמייצב-מתח. כשאתם מחברים מתח הפעלה, אל הפין המסומן כ-Raw או Vin בלוח, אתם למעשה מספקים מתח, לכניסת מייצב-מתח. מייצב המתח, כשמו כן הוא, מקבל מתח חוקי כלשהו בכניסה שלו ודואג להוציא אל היציאה שלו, מתח קבוע מראש, כגון 3.3V או 5V וזהו המתח שנמסר אל הבקר שעל הלוח.

מייצב-המתח שעל הארדואינו, הוא הסיבה לכך שלעיתים מצויין מתח העבודה של הלוח, כתחום בין שני מתחים "גבוהים" יחסית, כמו למשל 7-12V. אלו לא מתחי העבודה של הבקר, אלא תחום המתחים, בו מסוגל המייצב לטפל, מבלי להנזק בעצמו ומבלי שללוח יגרם נזק.

למה מתח העבודה של הארדואינו צריך לעניין?

אמנם ברוב המקרים, ניתן פשוט לספק מתח הפעלה לארדואינו בתחום המומלץ ומייצב-המתח שלו, כבר ידאג להמיר את המתח המסופק, אל מתח העבודה הדרוש, אבל מצב כזה, טוב רק למקרים בהם אתם עובדים עם הארדואינו באופן "עצמאי". כלומר, לא מחובר אליו שום מעגל אלקטרוני חיצוני שניזון ממנו ויותר חשוב, לא מחובר אליו אף מגן (Shield).

במקרה של מעגל חיצוני שאתם מחברים לארדואינו, אתם האחראים לכך שמתח ההפעלה של המעגל החיצוני, מתאים למתח המסופק מהארדואינו וגם שצריכת-הזרם של המעגל החיצוני, לא תהיה כה גבוהה, עד שתגרום למייצב-המתח שעל הלוח, להתחמם ולהישרף.

מגנים (Shilds), הם תוספי-חומרה (לוחות אלקטרונים) מוכנים, שניתן לרכוש בחנויות שמוכרות ארדואינו, המגנים מתוכננים כך, יש להם קונקטור פינים, שמתחבר ישירות לקונקטור "נקבה" שיש על הארדואינו ובכך מתאפשר לכם, להרחיב בקלות את החומרה של הארדואינו.
דבר חשוב שצריך לדעת כל מי שמעוניין להוסיף מגן כלשהו לארדואינו שלו, זה שלמגנים יש מתח הפעלה "נקוב". כלומר, המגן מצפה לקבל אספקת-מתח מסוימת ואם הארדואינו לא יספק לו את המתח המתאים, המגן לא יעבוד ולחילופין, אם הארדואינו יספק מתח גבוה מדי (למשל 5V אל מגן שעובד ב-3.3V), המגן עלול להנזק ואף לגרום נזק לארדואינו עצמו.

לסיכום

לפני שאתם מחברים ארדואינו למתח ההפעלה או למעגל חשמלי אחר ולפני שאתם עומדים לרכוש מגן חדש, כדי להרחיב את יכולות הפרויקט האלקטרוני שלכם, בדקו מהו מתח ההפעלה של כל החלקים במעגל ווודאו שכל אחד מהם, אכן מקבל את המתח הנדרש, בכדי למנוע נזק מיותר לרכיבים וללוח.

 

תקועים עם פרויקט בארדואינו וצריכים עזרה? צרו קשר