Arduino Spannungsversorgung

Jens schrieb:
> USB darf (sollte) nur mit max. 100mA belastet werden, wenn sich der
> Verbraucher - aka mein Arduino UNO - nicht bei WIN10 anmeldet, richtig?

In der Theorie ja, in der Praxis machen die heute deutlich mehr. Das 
kann man natürlich nicht allgemeingültig sagen aber deine knapp 600mA 
sollten keinen USB Port zum abschalten bringen. Es würde sich also in 
jedem Fall lohnen es einfach mal zu testen. Kapput machen kannst du da 
eigentlich nichts, den Strom kann jeder USB2.0 Port. Im schlimmsten Fall 
schaltet das Mainboard die USB Versorgung ab.

Jens schrieb:
> WIE wird das USB-Protokoll beim UNO umgesetzt?

Virtueller COM Port über die serielle Schnittstelle des Atmega. Da sitzt 
ein Chip drauf der UART zu USB umsetzt.

Einer schrieb:
> evtl. auch für immer.

Höchst unwahrscheinlich, da ein USB2.0 nach Spec 500mA können muss und 
in der Praxis deutlich mehr macht. Zudem hat er idr. einen 
Kurzschlussschutz. Wenn es sich um kein absolutes Müll Motherboard 
handelt würde ich mir da garkeine gedanken machen. Ich hatte bisher noch 
nie Probleme mit irgendeinem USB Port auch bei mehr als 500mA.

Jens schrieb:
> externes USB-Netzteil und den 5V-Eingang am Arduino-UNO verwendet (der
> Runde Stecker)

Na das schon mal gar nicht! Das ist kein 5V-Eingang!

Gruss Chregu

Jens schrieb:
> die vielen Tutorials und Bücher beantworten diese Fragen einfach nicht.
Nein, sie beantworten sie nicht "einfach". Du musst dir die Lösung 
deiner Frage schon selber erarbeiten. Die vielen Tutorials und Bücher 
und vor allem die Datenblätter der verwendeten Bausteine(!!) geben dir 
die nötigen Information dafür.

Wenn du einen Arduino einsetzen willst, dann sieh dir unbedingt seinen 
Schaltplan an und arbeite dich in die Datenblätter und Funktionen der 
verwendeten Bauteile ein.

Und wenn du dann aussen um den Arduino herum eine Schaltung aufbaust, 
dann weißt du, wie diese Schaltung mit den Bauteilen auf dem Arduino 
interagiert. Und dann siehst du auch, dass der 5V-Anschluss des Arduino 
eigentlich ein Ausgang des dort verbauten Spannungsreglers ist. Und an 
Ausgänge von irgendwas sollte keine Spannung eingespeist werden. Du 
solltest den Regler also aus der Schaltung "entfernen"...

> Ich hätte jetzt GND vom PC-USB und Masse vom USB-Netzteil verbunden.
Das USB-Netzteil hat keine "Masse", sondern nur einen Plus- und einen 
Minus-Anschluss. Der Minus-Anschluss wird erst dann zur Masse, wenn du 
ihn an die Masse deiner Schaltung anschließt. Der Minus-Anschluss könnte 
auch zu +5V werden, wenn du ihn an +5V anschließt. In diesem Fall hätte 
dann der Plus-Anschluss eben +10V gegen Masse.

> Können hier nicht auch hohe Ausgleichsströme fließen (zw. PC und UNO)
> bei gleichzeitiger Verwendung einer externen +5V/1A Spannungsversorgung?
Zeichne einen Schaltplan und überlege, wie dort überhaupt Ströme 
fließen können. Denn eines ist klar: jeder Strom, der irgendwo 
"heraus" fließt, muss irgendwie genau dorthin wieder zurück. Erst dann 
ist der Stromkreis geschlossen.
Oder andersrum: wenn es keinen solchen "Rückweg" gibt, dann fließt auch 
kein Strom.

Jens schrieb:

> - alles zusammen rund 570mA Stromaufnahme (gemessen mit dem Multimeter)

Ganz ordentlich.

> - LEDs werden mittels Transistoren und Vorwiderständen an 5V betrieben
> - bisher habe ich ein externes USB-Netzteil und den 5V-Eingang am
> Arduino-UNO verwendet (der Runde Stecker)

Falsch! Der runde Stecker (Hohlsteckerbuchse) ist der VIN-Eingang VOR 
dem Spannungsregler! Dort werden 7-12V benötigt!

> - USB darf (sollte) nur mit max. 100mA belastet werden, wenn sich der
> Verbraucher - aka mein Arduino UNO - nicht bei WIN10 anmeldet, richtig?

So in etwa.

> - ich benötige also weiterhin mein externes Netzteil (liefert max. 1A)?

Ja. Aber nicht am VIN sondern an den +5V. Dort gibt es keinen Stecker, 
nur die Buchsenleisten.

> Ich hätte jetzt GND vom PC-USB und Masse vom USB-Netzteil verbunden.
> Weiter würde ich die +5V-Potentiale NICHT verbinden (also den roten
> Draht im USB-Kabel zum PC durchtrennen), denn es können hohe
> Ausgleichsströme fließen, da beide Spannungen ja nie gleich sind
> (minimale Abweichungen bei den +5V) - ist das so korrekt?

Erspar uns deine Lyrik, zeichne einen gescheiten Schaltplan.

> Da ich aber auch Datentausch betreiben möchte, brauche ich die zwei
> USB-Datenleitungen (USB-D+ und USB-D-).
> Können hier nicht auch hohe Ausgleichsströme fließen (zw. PC und UNO)
> bei gleichzeitiger Verwendung einer externen +5V/1A Spannungsversorgung?

Nein.

> Oder gibt es hier irgendwelche Widerstände, die den Strom begrenzen?

Nein.

> WIE wird das USB-Protokoll beim UNO umgesetzt?

Ist für dich als Anwender uninterresant.

> Meiner Kenntnis nach kann
> der Chip kein USB! Auch Google bestätigt das. Trotzdem hat er eine
> USB-Schnittstelle und kann darüber Programmiert werden, sogar Daten
> austauschen.

Weil es einen 2. IC gibt, der das erledigt. SHOKING!