Power Management Arduino | Sambung Bateri, Adapter, USB

Adakah Projek Arduino anda perlu menggunakan Bateri sebagai Power ?
atau
Adakah Projek Arduino Anda akan Menggunakan Adapter Sebagai Power?
atau
Adakah Projek Arduino Anda akan Menggunakan USB sebagai Power ?

Arduino boleh dikuasakan dengan pelbagai kaedah seperti:

• USB
• Bateri (tidak kisah jenis bateri apa pun Li-Po, Li-Ion, Alkaline, Re-Chargeable, mahupun Bateri Kereta, pun juga boleh direct power kan Arduino)
• Solar (yang akan mempunyai Bateri juga)
• Adapter
• Switch Regulator

Yang penting, kita perlu fahami dahulu bagaimana rupa Circuit-Voltage di atas Board Arduino.

Beza ke-semua jenis Power di atas adalah jenis supply awal yang masuk:
1) Adakah supply anda 240V Voltage AC dari plug rumah ?
2) Adakah supply anda Bateri (tak kisah apa bateri) Voltage DC

LANGKAH #1 : FAHAMI CIRCUIT-VOLTAGE BOARD ARDUINO

Hampir ke-semua board Arduino, terutamanya yang biasa digunakan seperti UNO, NANO, MEGA, NodeMCU, mempunyai circuit yang serupa.

Basically, anda boleh mengesan beberapa Port menyambungkan punca Voltage di atas Board Arduino:

• USB Port
• Pin Vin
• Pin 5V
• Port Adapter
• Pin 3.3V (untuk NodeMCU. Tidak boleh supply 3.3V pada UNO/NANO/MEGA)

Nota :
Port Ground atau GND atau G di atas semua Board Arduino adalah bersambung. Punca Negatif atau Ground dari Power Supply atau Bateri boleh disambung di mana-mana port Ground yang terdapat pada Board Arduino.

Rujuk Rajah di bawah, lokasi Port/Pin Voltage di atas:

Rujuk pula, Rajah Circuit Mudah, bagaimana pin-pin dan port-port ini dihubungkan.

LITAR GARISAN MERAH : Vin dan Adapter Port
(6V ~ 12V DC Maksimum)

Garisan berwarna merah menunjukkan litar Vin yang juga berhubung terus dengan Adapter Port.

Pin Vin dan Adapter Port ini boleh menerima DC Voltage dari Bateri mahupun Adapter atau Switching Regulator. Range voltage yang boleh diterima oleh pin dan port ini adalah MINIMUM 6V dan MAKSIMUM 12V.

Voltage tinggi ini, akan melalui On-Board 5V Voltage Regulator yang terdapat pada Board Arduino. Voltage Regulator ini akan menukar Input Voltage 6V~12V tadi kepada 5V yang REGULATED untuk digunakan oleh Chip ATMega Arduino dan juga untuk kegunaan lain projek anda.

Nota Penting!
On-Board 5V Voltage Regulator atas Board Arduino ini, mempunyai LIMITASI Current iaitu maksimum 500mA sahaja.

Walaupun Adapter atau Power Supply atau Bateri anda berkapasiti 2A, 5A atau lebih, tapi bila ia lalu pada On-Board 5V Regulator ini, output 5V yang terhasil, tetap mempunyai limitasi 500mA sahaja.

Solusinya, anda perlu rujuk litar 5V di bawah:

Satu Relay module, menggunakan hampir 150mA. Jika anda mempunyai 4 relay dalam project anda, ia sudah jadi 600mA. Penggunaan Current yang tinggi ini boleh menyebabkan supply pada Arduino menjadi rendah, dan menyebabkan Arduino “Hang” atau “Re-start”

Jaga Voltage….
Jika menggunakan bateri pada input ini, Bateri tidak boleh turun kurang dari 6V Voltage, kerana Chip Voltage Regulator mempunyai toleransi 1V dan tidak dapat Output akan berkurang dari 5V yang menyebabkan Arduino “Hang”.

Jika Voltage input melebihi 12V pula, chip regulator akan menjadi cepat panas dan membuatkan chip tersebut tidak tahan la ma, atau ada kemungkinan chip itu terbakar.

LITAR GARISAN HIJAU : Pin 5V dan USB Port
(5VDC Regulated)

Garisan berwarna Hijau menunjukkan litar 5V yang juga berhubung terus dengan Chip ATMega Arduino.

Jika anda ingin memberi input pada pin 5V ini, voltage itu mestilah REGULATED atau datang dari supply yang konsisten, dan bukan terus dari bateri, kerana voltage bateri berubah-ubah dari masa ke semasa.

Kebiasannya, gunakan module Voltage Regulator External atau Adapter 5V atau Switching Regulator 5V yang mempunyai Current Rating yang tinggi seperti 2A atau 5A atau 10A, dan anda boleh terus sambungkan pada pin 5V untuk menguasai Arduino dan juga Projek Arduino anda.

Anda boleh dapatkan Variable Step-Down-Voltgage Regulator LM2596 yang biasa digunakan dalam projek Arduino, dari WebStore MatGyver. Rujuk URL di bawah:

LM2596 Variable Step-Down-Voltage Regulator

Nota :
Plug USB dari Computer/Laptop kebiasaannya mempunyai current rating maksimum 500mA sahaja. Anda juga boleh gunakan Charger Phone yang rating 2.1A untuk dicucuk pada Port USB ini bagi memberi supply 5V.

LITAR GARISAN BIRU : Pin 3.3V
(3.3V DC Regulated)

Bagi yang ingin tahu, dari mana datangnya voltage 3.3V pada board Arduino NANO/UNO/MEGA, ia sebenarnya datang dari chip Atmel USB yang kecil pada board Arduino itu.

Current supply dari chip Atmel 3.3V ini hanyalah sekitar 100ma~150ma. Kekurangan supply current untuk voltage 3.3V supply ini sering menjadi isu untuk projek-projek yang menggunakan Module-module komunikasi wireless (3.3V) seperti WiFi moudle, Bluetooth Module dan juga Radio Frequency Module nRF24L+01.

Seeloknya, gunakan external voltage regulator rating 3.3V yang mempunyai current rating yang minimum 500mA bagi memberi kuasa pada Module-module Wireless.

asdasda