Alimentação arduino + Servos motores

LeeoSiilva · 11 de outubro de 2017

Bom dia!!!

Alguém poderia me dar uma ajuda ? Vamos lá!!!

Tenho um Arduíno Mega, pretendo alimentar ele com uma fonte de 9v 1A.

até então ok, mas ai começa o meu problema. Vou utilizar o arduino para fazer o controle de 6 servo motores, no entanto a alimentação desses motores tem que ser por um outro lugar para não queimar meu servo, certo ?

Eis que pensei o seguinte, fazer um circuito com um regulador de tensão lm7806 em uma placa padrão. Mas fiquei com duvida sobre esse procedimento, se nesse caso eu iria precisar de uma outra fonte (aleatória que seja, de 12v ou 9v ou etc...) ou se teria como eu aproveitar a fonte de alimentação do arduino para alimentar o circuito.

Outro ponto, para os servos funcionarem o GND tem que ser comum com o do arduino, caso eu utilize uma outra fonte ou até mesmo uma bateria para alimentar meu circuito, posso jogar o pino gnd do arduino ao gnd do circuito 7806 ?

irei utilizar os servos MG995, alguém sabe me dizer o consumo de corrente dos servos ou como calculo ?

Muito obrigado a atenção, um ótimo dia a todos!!

.if · 11 de outubro de 2017

Em 11/10/2017 às 11:06, LeeoSiilva disse:

os servos MG995, alguém sabe me dizer o consumo de corrente

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Se ninguém souber, talvez tenha no datasheet dele. Multiplique por 6, acrescente + um pouco pro arduíno e verifique se

Em 11/10/2017 às 11:06, LeeoSiilva disse:

uma fonte de 9v 1A

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dá conta do recado.

Em 11/10/2017 às 11:06, LeeoSiilva disse:

outra fonte (aleatória que seja, de 12v ou 9v ou etc...) ou se teria como eu aproveitar a fonte de alimentação do arduino para alimentar o circuito.

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você pode usar uma fonte só desde que esta tenha potência para todos. Se não quiser esperar que algum 'servo' o faça, por gentileza consulte informações sobre seus servos. E as publique pois pode obter mais ajuda.

Não leve a mal: a ideia é te ensinar a pescar e não te dar o peixe.

Pelo menos uma resposta concreta: Sim os terras devem ser em comum ok?

abç

LeeoSiilva · 11 de outubro de 2017

@Isadora Ferraz Como sempre você me ajudando muito, quando esse projeto ficar pronto grande parte foi possível graças a sua ajuda.

Porém eu que sou leigo fico um pouco perdido, por talvez não está sabendo entender as especificações

Quando escolhi o MG995 fiz a escolha por apresentar as seguintes especificações:

Especificações:
– Modelo: TowerPro MG995
– Tensão de operação: 4,8-7,2V
– Tipo de Engrenagem: Metálica
– Modulação: Analógica
– Velocidade de operação: 0,17seg/60graus (4,8V sem carga)
– Velocidade de operação: 0,13seg/60graus (6,0V sem carga)
– Torque: 13 kg.cm (4,8V) e 15 kg.cm (6,0V)
– Faixa de Rotação: 180°
– Tamanho cabo: 300mm
– Dimensões: 40 x 19 x 43mm
– Peso: 69g

link: https://www.filipeflop.com/produto/servo-towerpro-mg995-metalico/

no entanto no datasheet eu acho as seguintes especificações:

Specifications

• Weight: 55 g

• Dimension: 40.7 x 19.7 x 42.9 mm approx.

• Stall torque: 8.5 kgf·cm (4.8 V ), 10 kgf·cm (6 V)

• Operating speed: 0.2 s/60º (4.8 V), 0.16 s/60º (6 V)

• Operating voltage: 4.8 V a 7.2 V

• Dead band width: 5 µs

• Stable and shock proof double ball bearing design

• Temperature range: 0 ºC – 55 ºC

link: http://www.electronicoscaldas.com/datasheet/MG995_Tower-Pro.pdf

já em um outro site eu encontrei assim

Specification:

Weight: 55g
Dimension: 40.7×19.7×42.9mm
Stall torque: 9.4kg/cm (4.8v); 11kg/cm (6v)
Operating speed: 0.20sec/60degree (4.8v); 0.16sec/60degree (6.0v)
Operating voltage: 4.8~ 6.6v
Gear Type: Metal gear
Temperature range: 0- 55deg
Dead band width: 1us
servo wire length: 32cm
Current draw at idle 10MA
No load operating current draw 170MA
Stall current draw 1200MA
Servo Plug: JR (Fits JR and Futaba)
servo arms &screws included and fit with Futaba servo arm
It’s universal “S” type connector that fits most receivers, including Futaba, JR, Hitec ,GWS, Cirrus, Blue Bird, Blue Arrow, Corona, Berg, Spektrum.
CE &RoHS approved
We have upgraded our servo gear set and shaft to aluminum 6061-T6.
It is stronger and lighter than copper.

link: http://www.towerpro.com.tw/product/mg995/

esse que por sinal está dizendo até a corrente. (qual corrente devo considerar ?)

Voltando sobre o assunto do gnd, se eu utilizar uma bateria para alimentar o circuito lm7806 e do pino gnd do arduino colocar junto ao gnd da placa, eu torno esse gnd comum para que meus servos funcione ?

Estou um pouco confuso sobre o que seria melhor pra mim, alimentar o arduino com a mesma bateria que eu alimentaria os servos no circuito lm7806.

Se uso uma fonte para alimentar o arduino e uma bateria para alimentar o circuito e os servos

ou se uso 2 fontes, 1 pro arduino e outra pro circuito

.if · 11 de outubro de 2017

Primeiramente agradeço sua gratidão.

Não vi os links. Apenas suas informações de V e I...

Em 11/10/2017 às 14:06, LeeoSiilva disse:

qual corrente devo considerar ?

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Primeiro você deve saber o que elas significam. Algo como corrente sem carga (mecânica) 170mA e com carga (torque) máxima 1,2A. Se fores realmente usar do torque total dos servos simultaneamente, ao usar 6x deves considerar uma fonte duns 5Vx10A... bem parrudinha hein.. Caso não, penso que a metade disso pode te atender.

Boa ideia usar fontes separadas: uma pro controle (arduino) e outra pra potência (motores). Mas ambas podem ser oriundas de uma só. P.ex. sua bateria de 12V. Aliás nem precisa colocar bateria nesta salada neste momento pra não confundir nossa cuca. A não ser que vá ser algo portátil tipo um robozinho (..6x.. aranha?)

Em 11/10/2017 às 14:06, LeeoSiilva disse:

Voltando sobre o assunto do gnd, se eu utilizar uma bateria para alimentar o circuito lm7806 e do pino gnd do arduino colocar junto ao gnd da placa, eu torno esse gnd comum para que meus servos funcione ?

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Sim... mas tem técnicas e artes mágicas pra distribuir os gnd´s de alta potência. Se aproxima o momento de você publicar algum esquema. Considere também um 7805 pro arduino. É mais fácil de achar.

LeeoSiilva · 12 de outubro de 2017

Em 11/10/2017 às 15:17, Isadora Ferraz disse:

considerar uma fonte duns 5Vx10A... bem parrudinha hein..

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Entendi, então vou ter um probleminha com a fonte ein, até porque quero 6v para que os servos tenha um rendimento melhor.

Em 11/10/2017 às 15:17, Isadora Ferraz disse:

P.ex. sua bateria de 12V. Aliás nem precisa colocar bateria nesta salada

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Nossa, pior que tenho interesse nessa saladona em, rs

Pois como falei, queria fazer um circuito 7806 para alimentar os servos, e se possivel já aproveitar para alimentar o arduino.

Mas como sou leigo no arduino (não só nele...), só sei alimentar pela entrada p4 com uma fonte, ou pela entrada usb.

Os pinos de alimentação do arduino fiquei em duvida, se posso jogar os 6v e o gnd da saida do circuito nos pinos 5v e gnd do arduino, ou se fazendo isso eu iria acabar queimando o arduino, ou podendo danificar devido a tensão.

E também gostaria de saber de poderia danificar ele por saber que meus servos vão utilizar constantemente aproximadamente 3A, esses 3A passariam pelo arduino ?

Eis que penso na possibilidade de fazer 2 circuitos na mesma placa, um 7805 para alimentar direto o arduino. e um 7806 com booster para uns 6A para alimentar os motores, tudo isso alimentado pela bateria de 12v. o que acha ?

minha bateria: http://www.cirilocabos.com.br/bateria-selada-12v-70-seg/p (dá conta ?)

Em 11/10/2017 às 15:17, Isadora Ferraz disse:

A não ser que vá ser algo portátil tipo um robozinho (..6x.. aranha?)

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To fazendo um braço robotico, tentando pelo menos kkkk

Em 11/10/2017 às 15:17, Isadora Ferraz disse:

Sim... mas tem técnicas e artes mágicas pra distribuir os gnd´s de alta potência. Se aproxima o momento de você publicar algum esquema. Considere também um 7805 pro arduino. É mais fácil de achar.

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então, é que o meu servo funciona melhor com 6v, com 5v ele fica muito fraquinho.

De acordo o que eu falei, o que acha mais aconselhável eu tentar fazer ?

Desculpe incomodar tanto assim, agradeço pela ajuda!!

.if · 12 de outubro de 2017

Em 12/10/2017 às 12:49, LeeoSiilva disse:

Eis que penso na possibilidade de fazer 2 circuitos na mesma placa, um 7805 para alimentar direto o arduino. e um 7806 com booster para uns 6A para alimentar os motores, tudo isso alimentado pela bateria de 12v. o que acha ?

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sim faça isso. Detallhe: una os terras no [-] da bateria e não em cascata, tendeu? Fio grosso pros motores,pro arduino nem tanto.

Pros motores, considere um regulador chaveado como lm2576. Talvez um pra cada 3 motores...Tem pronto no m.l. baratin. Regulador step down

Sim a bateria dá conta. Mas eu (eu) usaria fonte mesmo.

Sérgio Lembo · 12 de outubro de 2017

Em 12/10/2017 às 18:36, Isadora Ferraz disse:

Pros motores, considere um regulador chaveado como lm2576.

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Alimentar o arduíno com fonte linear (7805) tudo bem, consome pouco e te dá uma tensão com menos ruído. Já na potência, para cada 1W consumido pelo motor vai ter 1W de aquecimento no regulador se usar o 7806, mesmo que com boster. Não faz sentido, use a fonte chaveada como foi sugerido.

.if · 13 de outubro de 2017

Em 12/10/2017 às 20:09, Sérgio Lembo disse:

a fonte chaveada como foi sugerido

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Em 12/10/2017 às 12:49, LeeoSiilva disse:

tudo isso alimentado pela bateria de 12v. o que acha ?

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Em 12/10/2017 às 18:36, Isadora Ferraz disse:

sim faça isso

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Não faça isso...de fato tive uma ideia melhor: use bateria de 6V - como não pensamos nisso antes? - e um regulador low dropout pro arduíno caso este não possua.

Em 12/10/2017 às 12:49, LeeoSiilva disse:

é que o meu servo funciona melhor com 6v,

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E me deu vontade registrar com relação àquela marca de bateria: se por fora erraram, mantiveram e insistiram no erro de "caraga" max da bateria, ...

..., por dentro.. sei não. Nada pessoal claro, é que erros assim me doem um pouco. Herrar é umano mas permanecer errando é pra andarilhos... (aff dá um desconto de sexta ok?). Dou um descontinho pra origem camuflada Republica Popular da China que tem alguma dificuldade no nosso idioma...

LeeoSiilva · 13 de outubro de 2017

Em 13/10/2017 às 11:55, Isadora Ferraz disse:

Não faça isso...de fato tive uma ideia melhor: use bateria de 6V - como não pensamos nisso antes? - e um regulador low dropout pro arduíno caso este não possua.

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Usando uma bateria de 6v direto logo não iria precisar fazer circuito nenhum, apenas direcionar o positivo e o negativos da bateria direto pros servo, certo ?
nunca ouvir falar nesse dropout, como faço para saber se o meu arduino possui ? estou utilizando um mega 2560 compatível

caso precise do 7805 para o arduino não teria problemas né ? uso a bateria alimentando direto os servo, e passando pelo 7805 que vou jogar direto nos pinos de alimentação do arduino, correto ?

Sérgio Lembo · 13 de outubro de 2017

Apenas um lembrete: 6V é a tensão nominal dessa bateria.

Tensão de recarga: 7,2V

Tensão de flutuação: 6,8V

Por outro lado, temos a possibilidade do circuito funcionar sem o carregador de baterias simultaneamente.

Estude as tolerâncias de tensão do seu motor.

Sobre o uso de regulador para o arduino:

O 7805 normal necessita de 2V extras para funcionar, isto é, para dar 5V na saida, pelo menos 7V na entrada.

Existe a versão low dropout, na Fairchild o código é KA78R05. Nesse modelo, 0,5V extras para funcionar, isto é, a partir de 5,5V.

.if · 13 de outubro de 2017

Em 13/10/2017 às 12:55, Sérgio Lembo disse:

Tensão de recarga: 7,2V

Tensão de flutuação: 6,8V

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... como suponho que este treco vai ser portátil sem fonte/carregador, fica dentro dos valores que fora mencionado no post#3.

Em 13/10/2017 às 12:14, LeeoSiilva disse:

Usando uma bateria de 6v direto logo não iria precisar fazer circuito nenhum, apenas direcionar o positivo e o negativos da bateria direto pros servo, certo ?

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Certo!

Em 13/10/2017 às 12:14, LeeoSiilva disse:

nunca ouvir falar nesse dropout, como faço para saber se o meu arduino possui ?

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Agora ouviu! Sorry não uso arduinos. Mas já viu que 9V dá né? Então por gentileza consulte suas especificações sobre tensão mínima. Ou aguarde algum arduineiro te informar. Alguns mc´s trabalham com 3V. Se for o caso do seu arduino, ele deve ter um regulador 3V. Neste caso seus problemas acabaram (de começar kk).

LeeoSiilva · 13 de outubro de 2017

Em 13/10/2017 às 12:55, Sérgio Lembo disse:

Apenas um lembrete: 6V é a tensão nominal dessa bateria.

Tensão de recarga: 7,2V

Tensão de flutuação: 6,8V

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A tensão de operação está entre 4.8~ 6.6v (a alguns fornecedores que dizem que a tensão de operação está entre 4,8 e 7,2)

Então acredito que não vou ter problema algum com uma bateria de 6v, certo ?

Perdoem a minha burrice, já li varias vezes e ainda não entendi qual a corrente maxima que uma bateria pode fornecer a um equipamento.

Nas especificações dizem 4Ah, outras 12Ah, o que significa 4 ou 12 amperes hora até ele descarregar. Mas digamos que eu uso uma bateria 6v de 4Ah em um circuito que consome 8A, a minha bateria seria capaz de fornecer esses 8A (mesmo que por apenas 30minutos) afinal, qual a corrente maxima que uma bateria consegue fornece para um circuito ?

voltando sobre a alimentação do arduino, no pino VIN eu li aqui que posso entrar com uma tensão maior que 5v que o regulador do proprio arduino converte para os 5v necessário.

Nesse caso posso apenas utilizar a bateria para alimentar meus motores e o meu arduino, correto ?

a algum risco de danificar meu arduino quando o motor puxar uns 3 ou 4A da minha bateria ?

Sérgio Lembo · 13 de outubro de 2017

Dropout: queda de tensão mínima entre a entrada e saída do regulador.

Ampére/hora: Capacidade de carga e forma de cálculo: Isso depende do tipo de bateria. Na de chumbo ácido, esse valor é dado em C10, isto é, se descarregar 10% da capacidade por hora a bateria te fornecerá por 10 horas. Mas se a descarga for de 20% da capacidade por hora, não passa de 4 horas.E se for de 100%, descarrega ela toda em 15 minutos. Não é linear. Existem diversos tipos de bateria, as de chumbo (as mais baratas), as de NiCd, MiHm, etc, cada qual com suas próprias curvas. A única vantagem da de chumbo é o preço, 25% das outras para a mesma capacidade de carga.

Se estiver com tempo, leia isso, é sobre baterias.

http://www.sta-eletronica.com.br/resources/downloads/manual.pdf

LeeoSiilva · 13 de outubro de 2017

Em 13/10/2017 às 13:21, Isadora Ferraz disse:

Neste caso seus problemas acabaram (de começar kk).

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Então problema resolvido, o arduino tem um regulador de tensão interno.

Vou usar a bateria para alimentar os servos e o arduino, corro algum risco de passar os amperes que os servos vão consumir pelo arduino ? pois se isso acontecer eu danifico a placa.

Em 13/10/2017 às 13:38, Sérgio Lembo disse:

Se estiver com tempo, leia isso, é sobre baterias.

http://www.sta-eletronica.com.br/resources/downloads/manual.pdf

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Com certeza irei ler Sergio, muito obrigado!!

.if · 13 de outubro de 2017

Em 13/10/2017 às 13:21, LeeoSiilva disse:

não vou ter problema algum com uma bateria de 6v, certo ?

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certo

Em 13/10/2017 às 13:21, LeeoSiilva disse:

Perdoem a minha burrice

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tá perdoado

Em 13/10/2017 às 13:21, LeeoSiilva disse:

o que significa 4 ou 12 amperes hora até ele descarregar

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@Sérgio Lembo explicou direitinho

Em 13/10/2017 às 13:21, LeeoSiilva disse:

apenas utilizar a bateria para alimentar meus motores e o meu arduino, correto ?

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correto

Em 13/10/2017 às 13:21, LeeoSiilva disse:

risco de danificar meu arduino quando o motor puxar uns 3 ou 4A da minha bateria ?

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nenhum desde que faça a montagem correta. Também prestenção nisso

Em 12/10/2017 às 18:36, Isadora Ferraz disse:

una os terras no [-] da bateria e não em cascata, tendeu? Fio grosso pros motores,pro arduino nem tanto.

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e nisso...

Em 11/10/2017 às 15:17, Isadora Ferraz disse:

Se aproxima o momento de você publicar algum esquema

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e por a mão na massa! (vulgo sem ficar de mimimi kk)

Renato.88 · 13 de outubro de 2017

E por que não usa duas baterias?

Uma ou duas em paralelo para os motores e outra pequena para o arduino.

A bateria do arduino pode ser de lítio, mesmo sendo mais cara compensa.

Vai evitar dor de cabeça com interferências e quedas de tensão.

Se a bateria do arduino arduino for de 8 ou 9V pode até usar o 7805 comum.

E se preferir e/ou for possível pode até usar opto acopladores e isolar os terras.

LeeoSiilva · 13 de outubro de 2017

Em 13/10/2017 às 14:09, Isadora Ferraz disse:

e por a mão na massa! (vulgo sem ficar de mimimi kk)

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Então vai ficar assim, porém ali no lugar da "fonte" vai ser a bateria de 6v

.if · 13 de outubro de 2017

Aí sim hein! Progresso.

Percebeu que você cascateou os fios dos servos? Se puder ligue 6 pares - um pra cada - até a bateria. Vai ficar um aranhão mas eletricamente mais confortável. Fios de controle podem ser finos.

Baterias em paralelo: dura +

LeeoSiilva · 13 de outubro de 2017

Em 13/10/2017 às 14:15, Mestre88 disse:

E se preferir e/ou for possível pode até usar opto acopladores e isolar os terras.

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Como ficaria esse circuito ? eu iria colocar o positivo e o negativo da bateria no 4n25 e a saidas dele no Vin e no GND do arduino ?

adicionado 7 minutos depois

Em 13/10/2017 às 14:42, Isadora Ferraz disse:

Aí sim hein! Progresso.

Percebeu que você cascateou os fios dos servos? Se puder ligue 6 pares - um pra cada - até a bateria. Vai ficar um aranhão mas eletricamente mais confortável. Fios de controle podem ser finos.

Baterias em paralelo: dura +

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Eu não quero ter que usar baterias em paralelo pois quero usar apenas uma até por questões financeiras .

Então o correto vai ser utilizar os gnd dessa forma ? porque ?

adicionado 21 minutos depois

Em 13/10/2017 às 14:43, LeeoSiilva disse:

Se puder ligue 6 pares - um pra cada

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Ah tá, entendi.

como vou fazer em uma placa padrão utilizando barra de soquete header fêmea e barra de Pinos 40 vias 11,2mm

coloco o positivo da bateria soldando nos 6 pinos que vou ter que usar e o negativo nos outros 6

e ai dos servos vou conectando em seus respectivos pinos.

Obrigado, vou hoje comprar os componentes que faltam e colocar para funcionar!!!

.if · 13 de outubro de 2017

Em 13/10/2017 às 14:43, LeeoSiilva disse:

questões financeiras

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tmj

Tá melhorando! De fato neste caso o VCC também deve ser distribuído daquela forma.

Em 13/10/2017 às 14:43, LeeoSiilva disse:

porque ?

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porquê sim pow! kk . De fato porque do outro jeito perceba a soma das correntes num fio só que vai pra bateria. Tipo o fio vermelho deste desenho novo. você deve colocar um fio mais grosso. No caso do preto, cada motor tem o seu: pouca corrente em cada fio. Esta é só uma questão eletro & técnica. Sem muita paranoia.

Sérgio Lembo · 13 de outubro de 2017

Li sobre a decisão de se usar o regulador interno de 5V do Arduino. Legal mas, viu as características dele?

https://www.embarcados.com.br/arduino-uno/

A alimentação externa é feita através do conector Jack com positivo no centro, onde o valor de tensão da fonte externa deve estar entre os limites 6V. a 20V., porém se alimentada com uma tensão abaixo de 7V., a tensão de funcionamento da placa, que no Arduino Uno é 5V, pode ficar instável e quando alimentada com tensão acima de 12V, o regulador de tensão da placa pode sobreaquecer e danificar a placa. Dessa forma, é recomendado para tensões de fonte externa valores de 7V. a 12V.

O circuito regulador para entrada externa é exibido a seguir. Nota-se que o CI responsável pela regulação de tensão é o NCP1117, da OnSemi. Destaque para o diodo D1 que protege o circuito caso uma fonte com tensão invertida for ligada.

Olhando para o Datasheet do NCP1117 percebe-se que a regulação é obtida a partir de 6,5V

LeeoSiilva · 13 de outubro de 2017

Em 13/10/2017 às 15:06, Isadora Ferraz disse:

No caso do preto, cada motor tem o seu: pouca corrente em cada fio. Esta é só uma questão eletro & técnica. Sem muita paranoia.

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Ahh sim, agora sim ficou extremamente claro. É que o medo de danificar algo e ter que comprar outro é grande kkkk

Em 13/10/2017 às 15:16, Sérgio Lembo disse:

Olhando para o Datasheet do NCP1117 percebe-se que a regulação é obtida a partir de 6,5V

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Então você acredita que os 6v da bateria não vai me atender certo ?

Vou tentar, se por um acaso não funcionar eu vou alimentar pela entrada jack mesmo com uma fonte de 9v 1a e ai deixo a bateria somente para os motores.

Sérgio Lembo · 13 de outubro de 2017

Eu não acho nada, apenas leio os documentos técnicos. Sobre o Arduino: É baseado num chip da atmel, a faixa de alimentação do chip é bem elástica, mas tem outros recursos embarcados além do processador (e isso varia entre as versões), cada qual com características a serem respeitadas.