martes, 18 de agosto de 2015

Convirtiendo Pro Mini de 5V a 3,3V...Estilo Tucumano

Como comentamos en el post Anterior, necesitamos modificar uno de nuestros mal adquiridos Arduino Pro Mini de 5V para que funcione a 3,3V.

Que es lo que habría que hacer teóricamente para que realizar esta proeza???
Por suerte y gracias al código libre, tenemos disponibles los circuitos completos del PRO MINI para que unos futuros ingenieros como nosotros podamos analizar el problema.



En principio el microcontrolador, un ATMEL ATMEGA328P soporta sin problemas tensiones desde los 1,8V hasta los 5,5V, pero se nos presenta un problema adicional... La velocidad de Clock del Micro.
Como sabemos la velocidad de clock depende  de la tensión de alimentación. ATMEL provee una gráfica que muestra la velocidad de clock soportada para cada tensión para nuestro microcontrolador:


Interpolando dentro de la gráfica vemos que para 3,3V, la frecuencia de clock soportada es de aproximadamente 13MHz... algo lejos de los 16MHz con los que viene programado el Bootloader del modulo que tenemos comprado. 
Que hacemos? Reprogramar el Bootloader implica conseguir un programador o un JTAG para este micro, conseguir el bootloader... la verdad que una complicación adicional y de la que no podemos escapar, no importa que alternativa de 3,3V elijamos.
Otra alternativa es arriesgarnos a trabajar fuera de especificación y ver como nos va... a 16MHz alimentado con 3,3V. Nos ponemos a leer un poco mas y descubrimos que no somos los primeros a los que nos pasa esto (obviamente), que varios trabajaron de esta forma sin problemas, e inclusive 3,3V es la tensión elegida por los fanáticos del Overclocking para hacer funcionar a este micro hasta 30MHz, por lo que en principio no deberíamos tener problemas. 
Nos arriesgaremos a utilizar el modulo sin reprogramarlo a 3,3V!!
Algunas de las referencias de las que obtuvimos información sobre este tema fueron las siguientes:


Habiendo superado el problema de la frecuencia (Esperemos no encontrarnos con sorpresas después), nos ponemos a trabajar en adaptar el modulo. Básicamente lo que debemos hacer es lo siguiente:
  • Comprar un regulador de 3,3V
  • Anular o retirar el regulador de voltaje de 5V.
  • Colocar el de 3,3V en su lugar.
Ingenuamente vamos a recorrer casas de electrónica de Tucumán buscando un regulador SMD MIC5233 o similar para reemplazar el de 5V que tiene el Modulo.
Obviamente no lo conseguimos, pero no volvemos con las manos vacías, compramos un regulador L78L33 de 3,3V en formato TO-92.


Como lo adaptamos??? Vimos que el Modulo tiene disponibles los pines de entrada RAW, que corresponde a la tensión sin regular, y también VCC y GND. Estos pines como vemos en el circuito corresponden a los terminales del regulador. Si colocamos este regulador ahí debería funcionar.


Entonces sacamos el Regulador con cuidado para no dañar la placa, colocamos el nuevo regulador, y este fue resultado:



Un Arduino Pro Mini de 5V, canibalizado, funcionando a 3,3V a 16MHZ sin problemas!! Modificamos el FTDI para que la tensión de programación sea 3,3V, verificamos que las tensiones de salida fueran 3,3V y realizamos pruebas de funcionamiento si tener ningún problema.

Por mas que solucionamos este contratiempo, realmente creemos que esto no debería haber sucedido en primera instancia. Si hubiésemos adquirido el modulo con la idea del proyecto mas avanzada y ya con las especificaciones detalladas seguramente comprábamos el modulo de 3,3V. En este caso compramos solo las partes separadas en base a una idea general de lo que queríamos hacer y eso llevo a este problema.  Tomaremos esta experiencia para el resto del proyecto.

Seguimos en los proximos post con las pruebas del Acelerometro y de la interface Bluetooth!!! Finalmente!


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