Einschalten von Arduino + GSM mit LiPo-Fahrer mit einem LiPo-Akku

Das Hauptproblem ist, dass Ihr GSM-Schild über einen eigenen integrierten Regler verfügt (der riesige 5-polige IC in der oberen rechten Ecke Ihres Fotos) und eine VIN> 5 V benötigt, um das GSM-Modul mit ordnungsgemäß geregelten 4,1 V zu versorgen . Darüber hinaus benötigt der Arduino selbst Vin > 6 V für einen ordnungsgemäßen Betrieb.

Eine einfache Möglichkeit, die beiden oben genannten Anforderungen zu erfüllen, besteht darin, zwei LiPo-Zellen in Reihe zu verwenden, um 7,2 V an die PWRI-Buchse ("9 V") des Systems zu liefern, wie unten gezeigt:

Ich bin mir nicht sicher, ob Ihre Version von LiPoRider verwendet werden kann, um zwei Zellen in Reihe zu laden. Wenn nicht, finden Sie eine Ladekontrollplatine, die dies tut.

Sie könnten auch ein paar Schritte unternehmen, um die Batterielebensdauer Ihres Arduino-Boards zu verbessern.

Nebenbei bemerkt, ein ausgeschaltetes GSM-Modul benötigt etwa 30 Sekunden, um sich mit einer Basisstation zu verbinden - vergessen Sie das bei Ihrer Schätzung der Akkulaufzeit nicht.

Sicherheitshinweis: Wenn Sie die PWRI-Buchse umgehen, indem Sie Ihre LiPos direkt an VIN anschließen und dann ein externes Netzteil in die PWRI-Buchse stecken, könnten Sie ein LiPo-Feuer auslösen.

Gehen Sie daher auf Nummer sicher und schließen Sie die LiPos an die Power-Buchse an. (oder VIN verwenden, aber Epoxidharz in die Strombuchse stecken/D1 ablöten, um die Buchse unbrauchbar zu machen) Wenn Sie die LiPos an die PWRIN-Buchse anschließen, erhalten Sie zusätzlich einen Verpolungsschutz aufgrund der Diode D1 (siehe Arduino-Snippet unten), jedoch auf der Unterseite D1 ganze 1V ab, während das GSM-Modul sendet.

Schaltplan der Arduino-Stromversorgung

Das Hauptproblem ist, wenn Sie versuchen, es mit 5 V USB zu betreiben, werden das Kabel und die Regler viel Widerstand und Induktivität hinzufügen, was die Fähigkeit der Quellen (Lipo Rider) verlangsamen wird, Strom sofort an Ihr Arduino Mega zu liefern Planke.

Der Lipo-Fahrer hat wahrscheinlich nicht genug Strom, um ihn zu beschaffen, selbst wenn Sie es getan hätten

Hier sind einige Optionen:
1) Nehmen Sie einige Kappen und löten Sie sie so nah wie möglich am Eingang oder Linearregler auf der Arduino Mega-Platine . Sie haben Ihr Board nicht aufgeführt, aber ich glaube, es ist dasselbe wie das hier aufgeführte . Achten Sie beim Löten auf Elkos auf die Polarität. Dadurch wird die Induktivität des USB-Kabels aufgehoben, indem lokaler Speicher bereitgestellt wird. Dies funktioniert möglicherweise nicht, da der Regler möglicherweise sowieso nur 500 mA liefert (dies hängt jedoch von der Art des Boards ab, das Sie nicht aufgelistet haben).

2) Das Arduino Mega-Board hat als MP2307 DC-DC-Regler darauf. Aus diesem Grund hat es einen Bereich von 7-12 V (je nachdem, wo Sie es gekauft haben) am J3-Eingang. Dadurch wird die Busspannung auf dem Arduino Mega Board mit guter Effizienz auf 5 V geregelt. Es wäre besser, einen DC-zu-DC-Schritt zu verwenden und den 7-V-Eingang auf dem Arduino Mega-Board zu verwenden. Das Erhöhen der Spannung ist eine großartige Möglichkeit, Widerstandsprobleme zu umgehen (Energieversorger tun dies mit HGÜ-Leitungen).

3) Möglicherweise können Sie mit dem Setup, das Sie jetzt haben, davonkommen, wenn Sie einen wirklich kurzen USB-Anschluss oder ein Kabel mit einem dickeren Draht hatten. Die USB-Spezifikation beträgt 500 mA. Ich glaube, es gibt nicht standardmäßige Kabel auf dem Markt, die mehr Strom führen.

4) Wenn Sie gerne hacken, können Sie die Rückkopplungswiderstände am U1-DC-DC-Regler des Lipo-Fahrers ändern , bei dem es sich um einen isl97516- PWM-Aufwärtsregler handelt, und ihn auf 7 V (oder mehr) erhöhen (und nicht den USB-Ausgang des Arduino verwenden). ) und verbinden Sie das mit dem J3-Eingang des Arduino. Schlagen Sie die Spannung nach und ändern Sie die Rückkopplungswiderstände auf der Platine, sie können mindestens bis zu 12 V betragen.

Viele Datenblätter von GSM-Modulen fordern eine große Kapazität, um die Anforderungen an den Sendeimpulsstrom zu bewältigen.

Ich würde 220 uF oder mehr so ​​nah wie möglich am GSM-Modul platzieren. Offensichtlich können Sie bei korrektem Design GSM mit einer noch kleineren LiPo-Zelle betreiben, aber die Drähte sind kurz und die Stromkreise sind auf die Stromimpulse ausgelegt.

Ihr 1A-Ausgang reicht ohne Hilfe nicht für das GSM-Modul. Wenn das GSM-Modul einen Eingang von 3,5 bis 4,5 V verarbeiten kann, könnten Sie es möglicherweise direkt an die Batterie anschließen, aber Sie müssten das Datenblatt überprüfen und möglicherweise Änderungen an der Verkabelung vornehmen.

BEARBEITEN:
Ein SIMCom 900-Datenblatt gibt einen direkten Batterieanschluss an das Modul von 3,4 bis 4,5 V an, sodass der direkte Batterieanschluss an einen LiPo am besten geeignet wäre, um den Konverter des LiPo-Fahrers im Funkversorgungspfad zu vermeiden.

Mehr BEARBEITEN:
Ich schlage vor, alle Regler zwischen dem SIM900-Modul und der LiPo-Zelle so zu umgehen, wie es verwendet werden sollte. Auf diese Weise kann den Reglern nicht vorgeworfen werden, dass sie nicht in der Lage sind, den erforderlichen Strom durchzulassen oder den erforderlichen Headroom zu haben.

vor jahren habe ich eine ähnliche schaltung gebaut, mit einem benutzerdefinierten gsm-modul von sony ericsson und einem wiederaufladbaren akku.

Die Hauptprobleme sind der Einschaltstrom, während das Funkgerät sendet (maximale Last), und die Ausgangsimpedanz der Batterie

Beachten Sie, dass 2A durchschnittlich sein können, nicht bei Volllast

Überprüfen Sie sorgfältig die Spezifikationen der Batterie, des Funkmoduls und jedes Spannungsreglers (auch an Bord)

und danach ... vertrauen Sie nicht den Spezifikationen: Messen Sie die Ströme