Die Arduino Stromversorgung kann gerade bei Neulingen in der Arduinoweltzu Fragen führen. Als erstes ist es wichtig, zu verstehen, dass mit Stromversorgung und Spannungsversorgung das Gleiche gemeint ist. Das Ziel ist es dem Arduino mit genug elektrischer Energie bereitzustellen, um ihn und ggf. angehängte Geräte zu betreiben. In diesem Beitrag stehen vor Allem kabelgebundene Lösungen im Vordergrund. Im Einzelnen wären diese:
- Stromversorgung über den USB-Port
- Betrieb mit einem Netzteil und 5,5 mm Stecker
- Betrieb mit einem Netzteil am Vin Pin
- Spannungsversorgung über den Vcc-Pin
Je nach Anwendungsfall, bieten die genannte Lösungen Vor- und Nachteile. Im Folgenden findet ihr eine Beschreibung der einzelnen Möglichkeiten.
Die Arduino Stromversorgung mittels USB
Die einfachste und zugleich günstigste Möglichkeit der Arduino Stromversorgung, bietet die Verwendung eines USB-Kabels und eines USB-Netzteils. Dies kann entweder ein PC bzw. Laptop sein oder ein Ladegerät für Smartphones. Diese Variante ist vor Allem interessant, wenn die Ansprüche an eine stabile Spannungsversorgung der angeschlossenen Geräte eher gering sind. Je nach Belastung des Arduinos kann die Spannung, die am Vcc Pin liegt, erheblich absinken. Vorteilhaft sind allerdings der Preis und die hohe Verfügbarkeit von Spannungsquellen (Auto, PC, Handy Aufladekabel, etc.).
Die Verwendung eines Netzteils zur Spannungsversorgung
Die Verwendung eines Netzteiles, um den Arduino vom Spannung zu versorgen, bietet vor Allem den Vorteil der Spannungsstabilität. Allerdings wird in diesem Fall der interne Spannungswandler des Arduinos verwendet. Da dieser in der Standardvariante des Arduino ungekühlt ist, kann nur eine sehr begrenzte Leistung an externe Geräte weitergegeben werden. Bei der Auswahl eines geeigneten Netzteiles ist zu beachten, dass dieses einen 5,5 mm Rundstecker besitzt und eine Spannung zwischen sieben und neun Volt bereitstellt. Theoretisch ist es ebenfalls möglich, ein 12V Netzteil zu verwenden. Allerdings steigt in diesem Fall, die Verlustleistung und daher auch die Wärmeentwicklung am Spannungswandler deutlich an. Ein weiterer Nachteil sind die etwas höheren Kosten dieser Lösung. Dennoch kann es interessant sein, ein Netzteil zu verwenden, wenn die angehängten Geräte wenig Leistung benötigen und eine hohe Spannungsstabilität erforderlich ist.
Benutzung des Vin Pins für die Stromversorgung
Neben der Verwendung der 5,5 mm Buchse des Arduinos, ist es ebenfalls möglich, die Energiebereitstellung über einen Pin zu gewährleisten. Dies ist bei einigen Varianten, wie den Nano, sogar notwendig, da dieser keinen Netzteilanschluss besitzt. Die Verdrahtung ist aber eher unkompliziert. Den Minuspol der Arduino Stromversorgung wird an den Gnd-Pin angeschlossen und der Pluspol an den Vin Pin. Zu beachten ist bei dieser Variante ebenfalls, dass der interne Spannungswandler verwendet wird. Daher können, wie bei der Verwendung der 5,5 mm Buchse, keine größeren Leistungen abgerufen werden. Interessant ist diese Möglichkeit vor Allem, wenn der Arduino in einem System verwendet werden soll, in dem ein höheres Spannungsniveau herrscht. Die Nachteile können aus dem vorherigen Kapitel entnommen werden.
Spannungsversorgung via Vcc-Pin
Die Spannungs- und Stromversorgung des Arduinos mittels des Vcc-Pins ist die aufwendigste Variante. Allerdings genießt sie den Vorteil, dass die Spannung stabil gehalten werden kann und größere Leistungen abrufbar sind. In diesem Fall ist es allerdings notwendig, eine Betriebsspannung von fünf Volt extern bereitzustellen. Ein sehr gutes Ergebniss habe ich, mit der Verwendung eines neun Volt Netzteils und eines kleinen Spannungswandler erreicht. Diese Variante ist gerade für größere Projekte empfehlenswert, da die Spannungswandlung auserhalb des Arduinos erfolgt und dieser nur ein weiterer Verbraucher im Netz wird. Die Nachteile dieser Möglichkeit, sind der etwas höhere Preis und der zusätzlche Platz, der für den Spannungswandler gebraucht wird.