Stromstärke an den USB-Ports

  • Hallo,


    ich bin erst relativ kurz im Besitz eines Rapberry Pi 3 und hier gleich meine Frage: Ich würde mit diesem gerne meine drei Arduino Mega 2560 mithilfe eines Processing-Sketches ansteuern. Würde der Raspberry das von der Stromstärke her überhaupt durchhalten? An den Arduinos habe ich jeweils einige LED's, die alle zusammen aber auch nicht übermäßig viel Strom ziehen (grob geschätzt so ca. 200 - 300 mA). Spielt es dabei eine Rolle, ob ich die Arduinos je an einen USB-Port oder mithilfe eines Hubs nur an einen Port anschließe?


    Viele Grüße und noch einen schönen zweiten Weihnachtsfeiertag!

  • Hallo Techniker89,


    herzlich Willkommen in unserem Forum!


    Bei einem Arduino (egal welches Modell) hätte ich noch gesagt: probiere es aus.


    Der Raspberry Pi 3B kann über seine 4 USB-Schnittstellen 600 mA (nach Vornahme bestimmter Konfiguration auch 1200 mA) abgeben.


    Wenn Du "nur" für LEDs schon rund die Hälfte der USB-Spezifikation (500 mA verbrätst, bleibt für anderes (z.B. stromhungrige Motoren etc.) kaum Nennenswertes übrig.


    Denke mal dran, dass beim Arduino je Ausgabe Pin bis zu 40 mA gezogen werden können. Bei 10 davon sind dass 400 mA - bei 20 gleichzeitig genutzten Ausgängen ziehst Du dort fast den gesamten über USB lieferbaren Strom - für einen einzigen Arduino. Und ich nehme mal an, dass du deswegen den Arduino Mega 2560 eben wegen der vielen digitalen und analogen Ein- und Ausgabe-Pins einsetzt.


    Bei drei Arduinos würde ich diese über eine externe Spannungsquelle betreiben. Auch dem Raspberry Pi zuliebe.


    Beste Grüße


    Andreas

    Ich bin wirklich nicht darauf aus, Microsoft zu zerstören. Das wird nur ein völlig unbeabsichtigter Nebeneffekt sein.
    Linus Torvalds - "Vater" von Linux

    • Icon-Tutorials (IDE: Geany) - GPIO-Library - µController-Programmierung in Icon! - ser. Devices - kein Support per PM / Konversation

    Linux is like a wigwam, no windows, no gates, but with an apache inside dancing samba, very hungry eating a yacc, a gnu and a bison.

  • Denke mal dran, dass beim Arduino je Ausgabe Pin bis zu 40 mA gezogen werden können

    stimmt

    DC Current per I/O Pin ................................................ 40.0mA


    Bei 10 davon sind dass 400 mA

    stimmt nicht weil das den Summenstrom über VCC GND übersteigt, soweit ich mich erinnere 200mA, dann ziehen wir die CPU ab 40mA bleiben für Ports 160mA übrig also maximal 4 Ports mit je 40mA.


    für den 2560

    http://www.atmel.com/Images/At…1-2560-2561_datasheet.pdf


    DC Current VCC and GND Pins ................................. 200.0mA

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    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

  • Hi Jar,


    danke für den Hinweis - dass da eine 200 mA-Grenze über alle Pins gibt, habe ich nicht verinnerlicht


    Beste Grüße


    Andreas

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  • stimmt nicht weil das den Summenstrom über VCC GND übersteigt

    Stimmt doch, weil Du auch 8 Portpins mit je 20mA gegen GND und 8 mit je 20mA gegen VCC schalten kannst. Dann fließen über den GNDpin und den VCCpin jeweils nur 160mA, insgesamt aber 320mA.


    Spielt es dabei eine Rolle, ob ich die Arduinos je an einen USB-Port oder mithilfe eines Hubs nur an einen Port anschließe?

    Hub. In dem Fall keine Frage.


    Selbst wenn die Ports es schaffen, die 5V-Ebene zumindest des Pi 3 ist so dünne ausgelegt, dass man zwischen Eingang und verschiedenen Punkten schon bei einigen 100mA einen erheblichen Spannungsabfall hat. Was dann das Blitzzeichen auslöst, obwohl die Versorgung stabil ist. Was auch öfter mal zu Problemen mit Bluetooth-USB-Sticks führt, wie man im Forum liest.


    Und wenn Deine Megas in den Brown-Out gehen, weil die Spannung einbricht hast Du auch keine Freude dran.

  • Stimmt doch, weil Du auch 8 Portpins mit je 20mA gegen GND und 8 mit je 20mA gegen VCC schalten kannst. Dann fließen über den GNDpin und den VCCpin jeweils nur 160mA, insgesamt aber 320mA.

    ist aber wirklich klugscheisserisch


    1. weil es schon genaue Planung der Schaltung erfordert auch für den Fehlerfall.

    2. weil es die meisten die solche Frage stellen überfordert, wer es kann und weiss fragt ja so nicht, der schaut selber und plant.


    3.

    insgesamt aber 320mA.

    dann gilt

    Selbst wenn die Ports es schaffen, die 5V-Ebene zumindest des Pi 3 ist so dünne ausgelegt, dass man zwischen Eingang und verschiedenen Punkten schon bei einigen 100mA einen erheblichen Spannungsabfall hat. Was dann das Blitzzeichen auslöst


    4. Du hast Recht wie immer, Weihnachten ist das Fest des Friedens


    5. dann tunen wir den PI und legen an jeden 5V + GND Knoten seperat auf die Platine Schaltdraht um den dünnen Leiterbahnen zu helfen.

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  • >> ist aber wirklich klugscheisserisch


    Japp, richtig klugscheisserisch von den Atmel-Leuten, dass als Schaltungsvorschlag zu bringen.


    >> 1. weil es schon genaue Planung der Schaltung erfordert auch für den Fehlerfall.


    Gar nicht. Du hast 8 LEDs die sind low aktiv, und 8 LEDs die sind high aktiv. Wenn Du alle ansteuerst, fließt der maximale Strom. Wenn Du weniger ansteuerst, fließt weniger Strom. Falsch ansteuern kannst Du nicht. Der Maximalstrom durch VCC und GND wird nicht überschritten.


    >> 5. dann tunen wir den PI und legen an jeden 5V + GND Knoten seperat auf die Platine Schaltdraht um den dünnen Leiterbahnen zu helfen.


    Nee, das sieht häßlich aus und Du hast keine vernünftigen Lötpunkte auf der Platine.


    Dummerweise liegen sowohl der uUSB als auch die +5V Pins auf der Stiftleiste maximal entfernt von den USB-Ports. Und anscheinend hat man die +5V gegenüber den +3.3V für nicht so wichtig gehalten.


    Ich hab da vor einiger Zeit mal Messungen gemacht mit definierter Last am USB, da gingen locker 300mV zwischen Einspeisung an der Stiftleiste und Port verloren.

  • nun ja beim PI3 wirklich doof zumal das ja mit max_drive noch aus einem Chip gesteuert wird, beim PI1 (b?) war es leichter


    war auch nur so eine Idee, wobei man das nicht mal untersuchen kann mangels vollständigem Schaltplan.


    Ich denke ausmessen an den KerKos (Keramik Kondensatoren) könnte aber klappen


    5V KerKos identifizieren

    alle 5V 0-Ohmstrecken klingeln, diese verbinden mit Schaltdraht

    alle GND 0-Ohmstrecken der 5V KerKos klingeln, diese verbinden mit Schaltdraht

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  • Ich hab grad mal einen Pi aus dem Gehäuse geklipst: Auf der Unterseite sind einige Prüfpunkte, die man dafür vielleicht verwenden könnte. Und da stören die Drähte auch nicht.


    An den großen Kerkos würde ich nur mit gutem Equipment rumlöten, Kerkos reagieren mitunter kritisch auf mechanische Spannung, die können Mikrorisse bekommen und wenn sich dann die Kondensatorflächen verschieben gibts einen Kurzschluss und die rauchen ab. Schon gehabt.