Включение Arduino + GSM с LiPo райдером с LiPo батареей

Ключевая проблема заключается в том, что ваш GSM-шилд имеет собственный встроенный регулятор (огромная 5-контактная микросхема в верхнем правом углу вашей фотографии) и требует, чтобы VIN> 5 В обеспечивал правильно отрегулированное 4,1 В для модуля GSM. Кроме того, самой плате Arduino для правильной работы требуется Vin > 6 В.

Простой способ выполнить два вышеуказанных требования — использовать два последовательно соединенных аккумулятора LiPo для подачи 7,2 В на разъем PWRIN («9 В») системы, как показано ниже:

Я не уверен, что вашу версию LiPoRider можно использовать для последовательной зарядки двух аккумуляторов. Если нет, найдите плату управления зарядкой, которая работает.

Вы также можете сделать несколько ходов , чтобы увеличить время автономной работы платы Arduino.

В качестве примечания: отключенному модулю GSM требуется около 30 секунд для подключения к базовой станции — не забывайте об этом при расчете времени автономной работы.

Примечание по безопасности: если вы обойдете разъем PWRIN, подключив LiPo непосредственно к VIN, а затем подключите внешний источник питания к разъему PWRIN, вы можете вызвать возгорание LiPo.

Поэтому будьте в безопасности и подключите LiPo к разъему питания. (или используйте VIN, но залейте эпоксидной смолой разъем питания/отпаяйте D1, чтобы сделать разъем непригодным для использования). Подключение LiPo к разъему PWRIN дополнительно обеспечивает защиту от переполюсовки батареи благодаря диоду D1 (см. фрагмент Arduino ниже), но на нижней стороне D1 падает целый 1В, в то время как модуль GSM передает.

Схема блока питания Arduino

Основная проблема заключается в том, что если вы пытаетесь запустить его от USB 5 В, кабель и регуляторы добавят большое сопротивление и индуктивность, что замедлит способность источников (Lipo Rider) немедленно подавать ток на ваш Arduino Mega. доска.

Липорайдер, вероятно, не имеет достаточного тока для источника, даже если вы это сделали.

Вот несколько вариантов:
1) Взять какие-нибудь колпачки и припаять их как можно ближе к входу или линейному регулятору на плате Arduino Mega . Вы не указали свою плату, но я полагаю, что она такая же, как и указанная здесь . При пайке электролитических конденсаторов обратите внимание на полярность. Это сведет на нет индуктивность USB-кабеля за счет локального хранилища. Это может не сработать, потому что регулятор в любом случае может выдавать только 500 мА (но это будет зависеть от типа вашей платы, которую вы не указали)

2) На плате Arduino Mega установлен регулятор постоянного тока MP2307 . Из-за этого он имеет диапазон 7-12 В (в зависимости от того, где вы его купили) на входе J3. Это отрегулирует напряжение шины на плате Arduino Mega до 5 В с хорошей эффективностью. Было бы лучше использовать преобразователь постоянного тока в постоянный и использовать вход 7 В на плате Arduino Mega. Повышение напряжения — отличный способ обойти проблемы с сопротивлением (энергетические компании делают это с линиями постоянного тока высокого напряжения).

3) Возможно, вам сойдет с рук установка, которая у вас есть сейчас, если у вас действительно короткий USB или кабель с проводом большего сечения. Спецификация USB составляет 500 мА, я полагаю, что на рынке есть нестандартные кабели, которые будут нести больший ток.

4) Если вы занимаетесь хакерством, вы можете заменить резисторы обратной связи на регуляторе постоянного тока U1 Lipo Rider, который представляет собой повышающий регулятор isl97516 PWM, и увеличить его до 7 В (или более) (и не использовать USB-выход Arduino). ) и подключите его к входу J3 на Arduino. Посмотрите напряжение и поменяйте резисторы обратной связи на плате, оно может подняться хоть до 12В.

Во многих технических описаниях модулей GSM требуется большая емкость для удовлетворения потребностей в импульсном токе передачи.

Я бы разместил 220 мкФ или более как можно ближе к модулю GSM. Очевидно, что при правильном проектировании вы можете управлять GSM с еще меньшей ячейкой LiPo, но провода короткие, а силовые цепи спроектированы с учетом импульсов тока.

Твоего выхода 1А недостаточно для GSM модуля без посторонней помощи. Если модуль GSM может обрабатывать входное напряжение от 3,5 до 4,5 В, вы могли бы подключить его напрямую к аккумулятору, но вам нужно будет проверить лист данных и, возможно, внести изменения в проводку.

РЕДАКТИРОВАТЬ:
Техническое описание SIMCom 900 указывает на прямое подключение батареи к модулю от 3,4 до 4,5 В, поэтому прямое подключение батареи к LiPo было бы лучшим, чтобы избежать преобразователя на LiPo Rider в пути питания радио.

Еще РЕДАКТИРОВАТЬ:
я предлагаю обойти все регуляторы между модулем SIM900 и ячейкой LiPo, как это было разработано для использования. Таким образом, регуляторы нельзя обвинить в том, что они не могут пропустить требуемый ток или не имеют требуемого запаса мощности.

лет назад я построил аналогичную схему с GSM-модулем Sony Ericsson и перезаряжаемой батареей.

основные проблемы - это пусковой ток во время передачи (максимальная нагрузка) и выходное сопротивление батареи.

обратите внимание, что 2А может быть средним, а не пиковым при полной нагрузке

внимательно проверьте характеристики аккумулятора, радиомодуля и каждого регулятора напряжения (также встроенного)

а после... не верьте спецификациям: измерьте токи