Parte dos sistemas microcontrolados e também dos sensores que utilizamos no dia-a-dia são alimentados em 5V, porém com a miniaturização dos chips de silício existe uma tendência à adoção de tensões de alimentação como 3.3V, 1.8V e até mesmo 0.9V.
   O ecossistema Arduino utilizou (e utiliza) em sua base o chip ATMEGA328: nas versões duemilanove, diecemila e até atualmente o UNO, e sempre se baseou na utilização de fonte de alimentação 5V (inclusive para suas centenas de shields oficiais e compatíveis). Apesar de poder funcionar em 3.7/3.3V, a configuração do chip do Arduino não é tão “amigável” assim para iniciantes e curiosos.
   Para que um sistema/produto se denomine “embarcado” ele tem que literalmente ser móvel e geralmente não depender continuamente de alimentação da rede elétrica (110/220V), levando ao uso de pilhas e baterias. Entre todas as categorias e tipos de baterias as de íons de Lítio se sobressaem devido ao preço em decrescimento, alta capacidade de carga e facilidade de obtenção (apesar de ser um pouco difícil de reciclar).
   A tensão das baterias de Lítio é geralmente 3.7V, levando á necessidade da aplicação de algum circuito especial para eleva-la á 5V: são os chamados circuitos elevadores de tensão, ou conversor boost ou ainda step-up. 
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   No artigo de hoje estudaremos a aplicação de um conversor boost para elevar a tensão de uma bateria de Lítio para 5V á ser utilizado na alimentação de um Arduino UNO. Utilizaremos um dos mais simples conversores boost disponíveis no mercado (pode ser comprado na ICStation, no eBay ou no Aliexpress), que eleva tensões entre 0.9V e 5V para 5V com corrente máxima de 0,5A (500mA), portanto com potência máxima de saída de 2,5W (0,5A x 5V).
   O objetivo deste artigo não é explicar o funcionamento elétrico/eletrônico de um  conversor boost, portanto você pode aprender um pouco mais neste página da wikipedia. O circuito mais básico possível de um conversor boost é visto na imagem abaixo.
   Para nossa sorte, alguém fez uma engenharia reversa no conversor boost que vamos utilizar neste artigo (disponível neste link), descobrindo que o controlador principal da placa em questão é o minimalista CE8301 (um controlador boost completo em um encapsulamento minúsculo). Abaixo uma  imagem do possível diagrama esquemático (obrigado ao pessoal da rei-labs.net/).
   O diagrama esquemático da minha medição será similar ao da imagem abaixo, onde vou medir corrente e tensão tanto na entrada do circuito (3.7V) como na saída (USB 5V).
   Porém para ter certeza que este módulo tem 5V na saída, eu primeiro fiz um teste básico (imagem abaixo) colocando dois resistores de 47 ohms em séries (94 ohm total) na saída de 5V, consumindo uma corrente de i2=53mA no total. E conforme esperado o circuito gerou V2=5V (5.03V conforme imagem do multímetro abaixo).
   Agora é hora do “teste final”, onde quero ver nosso Arduino UNO sendo alimentado por uma bateria de Lítio de 3.7V. A conexão dos 5V ao Arduino se dá exatamente no pino “5V” que não tem proteção nenhuma contra sub- ou sobre-tensão; até por isso eu fiz o pré-teste acima, para ter certeza que os 5V são estáveis. 
   O sketch (código)  rodando no Arduino é o “BlinkWithoutDelay”, piscando o LED no pino 13 em 100 milissegundos (10 Hz); a corrente medida na entrada do Arduino foi 38mA (0,038A), consistente com os resultados obtidos neste teste.
   Caso você esteja curioso em saber quanto tempo vai durar a carga da bateria, existe um cálculo simples que pode ser feito!. Considerando-se que a tensão da bateria é em média 3,7V e que a potência na entrada e na saída do conversor boost são iguais, temos: 
– Potencia sendo consumida pelo Arduino = V2 x I2= 5V x 38mA = 190mW
– Corrente saindo da bateria = P / V1= 190mW/3.7V= 51mA (0,051A)
– Corrente especificada da bateria I1= 400mA (significa que ela pode fornecer 400mA durante 1 hora).
– Número de horas que a bateria vai aguentar= Corrente especificada / corrente sendo consumida = 400mA/51mA=  7,84 horas.
   Ou seja: a ligação acima (bateria de Lítio 3.7V/400mAh + Conversor boost 5V + Arduino UNO com Blink  no pino 13) vai manter o conjunto energizado pela bateria por quase 8 horas!.
   Existem vários outros casos onde um conversor elevador (boost, step-up) pode ser útil, como por exemplo para elevar a tensão de uma célula solar (geralmente 0,7V) para 3,3V ou até mesmo 5V; implementação de um carregador de celular (5V) a partir de duas ou três pilhas AA (3 á 4,5V), entre outros.
– Para comprar o conversor boost (citado no artigo) em nosso Parceiro ICStation (da China), clique no texto: ICStation Step Up 1~5V to 5V Power Module
– Para comprar o Arduino UNO em nosso Parceiro ICStation (da China), clique no texto: ICStation ATMEGA328 UNO V3.0 R3 Board Compatible Arduino UNO R3
Obtendo 5V a partir de 3.7V

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