איך לא לשרוף את ארדואינו - טיפים למתחילים

בקרי מיקרו הם קודם כל מכשירים לבקרה, פיקוח ועיבוד נתונים, אך לא לעבודה במעגלי חשמל. אף על פי שבבים מודרניים מפותחים למדי מבחינת הימצאותם של הגנות שונות מפני נזק מקרי בחלק החשמלי, בכל זאת, ישנן סכנות שמחכות לחובב רדיו מתחיל בכל צעד.

איך לעבוד בבטחה עם ארדואינו? זו השאלה העיקרית של המאמר. קחו בחשבון גם את הסכנות החשמליות למיקרו-בקר, וגם עבור הלוח כולו ורכיביו בכללותו, כמו גם גורמים מזיקים ממקור מכני.

איך שורפים בקר מיקרו?

אתה יכול לכתוב ספר על המבנה הפנימי של בקרי מיקרו, לכן נשקול רק את הנקודות העיקריות שאתה צריך לשים לב אליהם במהלך העבודה. בקרי מיקרו רגישים לזרמים ומתחים כאחד. מצבי הפעלה של חירום מותרים רק לזמן קצר, או אינם מקובלים באופן כללי.

אנסה להתחשב במצבים עם תנאים אמיתיים ושבבים. בואו נסמוך על גיליון הנתונים Atmega328. זה נפוץ בקר מיקרושנמצאו כמעט בכל לוחות הארדואינו, 168 שימשו בגרסאות מוקדמות, ההבדל העיקרי שלה היה מחצית מגודל הזיכרון.

1. מתח האספקה ​​חייב להיות תקין!

דגמי המיקרו-בקר שאני מכיר מופעלים באמצעות מתח קבוע (DC), בעוד שמתח האספקה ​​יכול להשתנות בטווח המקובל. בתיעוד הטכני עבור 328 אטמגה מצוין טווח מתחי האספקה ​​בין 1.8 ל 5.5 וולט. יחד עם זאת, מהירות העבודה תלויה במתח, אך מדובר בדקויות המשפיעות על בחירת תדר הפעולה ורמות לוגיות.

דיודות זנר מותקנות בדרך כלל במעגלי הכוח של מעגלים משולבים כדי להגן על כניסתם של נחשולי מתח לטווח קצר, אך דיודות זנר אינן מיועדות לדכא התפרצויות בעוצמה גבוהה ותפעול ממושך בתנאים הלא נכונים.

מסקנה:

אל תחרוג ממתח אספקת החשמל של בקר המיקרו אם אתה מתכוון להריץ אותו מסוללות או ממקור שאינך בטוח לגבי ייצוב - עדיף להתקין מייצב ליניארי או LDO נוסף.

ל"מותו "של המיקרו-בקר, לפעמים אפילו חצי וולט מספיק. נוסף קבלים מסנן אלקטרוליטי עד מאות מיקרו-פארדות, בשילוב עם קרמיקה בכמה מאות nFs, ישפרו רק את אמינות המעגל.

ארדואינו:

גם על המקור וגם על רוב המשובטים ננו, אונו מייצבים ליניאריים מותקנים, כך שתוכלו לספק חשמל לפינים המיועדים לכך, או דרך יציאת USB. לא יותר מ- 15 V.

חשוב:

הסיכה עם השם "5V" מיועדת רק לחיבור למקור מיוצב של חמישה וולט, לא יותר, סיכה זו מחוברת ישירות לרגל ה- Vcc של בקר המיקרו עצמו, ואילו וין - על הלוח עובר דרך המייצב הליניארי למיקרו-בקר.

וגם קוטביות

אין הגנה על מתח הפוך על הלוח, לכן במקרה של שגיאה אתה מסתכן בשריפה. כדי להימנע מכך, התקן את הדיודה בסדרה עם כניסת הכוח הקתודית ללוח (סיכה Vin).

2. אל תקצר את הסיכות

היצרן קבע את הזרם המומלץ דרך סיכת המיקרו-בקר, לא יותר מ- 30 mA. עם מתח אספקה ​​של 5 וולט זה אומר שאתה צריך לחבר עומס לא מוכר (חדש) דרך נגן של לפחות 200 אוהם, אשר יגדיר את הזרם המרבי ל 25 mA. אני חושב שזה לא נשמע מאוד ברור. המילים "סגור" ו"עומס יתר "שונות זו מזו, אך הן מתארות את אותו התהליך.

קצר חשמלי הוא מצב שמותקן עומס בין מסוף בעל פוטנציאל גבוה וטרמינל בעל פוטנציאל נמוך שההתנגדות שלו קרובה ל 0.המקבילה האמיתית לעומס כזה היא טיפת הלחמה, חתיכת חוט וחומרים אחרים המוליכים זרם המחברים את החיובי למגע השלילי.

כאשר הסיכה מוגדרת ליחידה לוגית או "גבוהה", המתח ביחס לחוט המשותף עליה הוא 5 וולט (3.3 או כל סוג אחר, שרמתו נראית כיחידה לוגית). אם הוא מתקצר ל"קרקע ", על לוח הארדואינו ניתן לייעד אותו" gnd ", הזרם הזורם יטה לאינסוף.

בתוך בקר המיקרו, טרנזיסטורים פנימיים ונגדי עומס אחראים לרמות הפלט 0 או 1, הם פשוט שורפים מזרם גדול. סביר להניח שהשבב ימשיך לתפקד, אך סיכה זו אינה.

פיתרון:

גם לא ניתן לקצר את תפוקתו של Vin ל- gnd, למרות שהוא אינו שייך למיקרו-בקר, אך יתכן כי פסי הלוח יישרפו ויהיה צורך לשחזר אותם. מטעמי בטיחות, אל תתעצל ואספק חשמל באמצעות נתיך המדורג לזרם של 0.5 A.

חשוב:

התיעוד הטכני עבור האטמגה ה -328 מציין בבירור כי זרם ה- TOTAL דרך כל הסיכות לא יעלה על 200 mA.

3. אל תחרוג מרמות ההיגיון!

הסבר:

אם נבחרה הרמה של 5 וולט כיחידה ההגיונית במיקרו-בקר, על החיישן, הכפתור או בקר-מיקרו אחר לשלוח איתות באותו מתח.

אם אתה מפעיל מתח מעל 5.5 וולט, הסיכה תישרף. אלמנטים מגבילים, כמו דיודות זנר, מותקנים בפנים, אך כאשר הם מופעלים, הזרמים מתחילים לגדול ביחס למתח המופעל. אל תנסו אפילו לספק מתח המתחלף בשלט, וביתר שאת מתח רשת של 220 וולט.

להלן התרשים התפקודי של תפוקת המיקרו-בקר. יש צורך באלמנטים (דיודות וקיבול) להגנה מפני אלקטרוסטטיקה, מה שנקרא "הגנת ESD", הם מסוגלים להגן על השבב מפני נחשולי מתח SHORT, אך לא זמן רב.

הערה: חריגה אפילו מחצי שנייה נחשבת ארוכה.

כיצד להגן על הכניסות?

התקן עליהם מייצבים פרמטריים. באופן סכמטי, מדובר בדיודת זנר עם מתח ייצוב של כ -5 וולט, הוא ממוקם בין הפלט למינוס (gnd), ובסדרה איתו הוא נגדי. הסיכה מחוברת לנקודה שבין ההתנגדות לדיודת הזנר. במתח מעל 5 וולט, האחרון נפתח ומתחיל להעביר זרם, מתח עודף "נשאר" על הנגד, ובכניסה הוא יתוקן ברמה של 5-5.1 V.

4. אל תעמיס את המייצב

אם תחליט להפעיל את העומס מהסיכה של 5 וולט, אתה יכול לשרוף מייצב ליניארי, אוטובוס זה מניע את MICROCONTROLLER והוא מיועד לכך, אולם הוא יכול לעמוד בכמה סרוווטורים קטנים.

כמו כן, אינך יכול לחבר מקור מתח חיצוני לרגל זו, למייצב אין הגנת מתח הפוכה. להפעיל מפעילים נוספים קח מתח ממקור כוח חיצוני.

סיכום

זכור את ארבעת החלקים האלה, ותגן על הארדואינו שלך מפני טעויות.

אמצעי בטיחות למיקרואלקטרוניקה

בחלק זה נדבר על אופן העבודה נכון עם הלוח, החל משלב ההרכבה לשלב התפעולי של המערכת החכמה שלכם. נתחיל בעבודות ההתקנה.

האם ניתן להלמת אלמנטים ללוח ארדואינו?

כמובן שכן, אבל לא כל כך פשוט. אני חושב שיש לך לוח לא מקורי, וההעתק הסיני, כמו שלי, ואלפי חובבי אלקטרוניקה אחרים. משמעות הדבר היא כי איכות הייצור של מכשירים כאלה שונה למדי בהתאם למופע הספציפי.

תחנות הלחמה ומגהצי הלחמה מתכווננים מתכווננים הופכים להיות יותר ויותר חלק מחיי היומיום והכלים של אדוני הבית, אך כאן זה לא כל כך פשוט.

אתן את הדוגמא שלי מהחיים. אני הלחמה כ 10 שנים, התחלתי עם ה- EPSN הרגיל, ולפני שנתיים קיבלתי תחנת הלחמה. אבל זה לא הפך להבטיח עבודה איכותית, רק הייתי משוכנע שהדרישה הבסיסית היא ניסיון וחומרים איכותיים.

קניתי בחנות לחומרי בניין הלחמה בספירלה עם שטף, לא רק שלא היה רוזין, אלא משהו שהריח כמו חומצת הלחמה, אבל לא היה ברור איך הוא מולחם. הוא נשכב בפתיתים, לא התפשט, היה בצבע אפור ולא הבריק לאחר שנמס. הגדרות התחנה היו זהות כתמיד, אך ההתאמות לא הניבו תוצאות.

קניתי את הלוח בצורה לא מורכבת, היה צורך רק להלחם את רצועות המגע למושביהם, קל כמו הפגזת אגסים, חשבתי ו"כרסמתי "את המסילה.

קצה הברזל היה עבה, הייתה מספיק קיבולת חום להלחמה, אך ההלחמה לא רצתה להתפשט, ומשחת השטף הירוק הנוספת לא עזרה, וכתוצאה מכך, המסילה הותירה את הלוח מחימום יתר.

הלוח היה חדש - לא העליתי אליו עשרה רישומים. בקר המיקרו שרד, אך המסילה התרחקה ונשברה. היתרון, כמו גם תחושת הלוח, נותר, ההלחמה ישירות לרגליים של האטמגה על הארנווינו אינה נוחה ואינה מהירה. כתוצאה מכך זרקתי לרוח כמה מאות רובל, ויכולתי לקנות את הלחמה המוכחת POS-61 והכל יהיה בסדר.

מסקנות:

הלחמה עם ברזל הלחמה רגיל - זהו ברזל הלחמה שאין לו פוטנציאל פאזה בקצה (נבדק מחוון), וכוחו אינו עולה על 25-40 וואט. הלחמה עם הלחמה ושטף רגילים. אל תשתמש בחומצות (שטף פעיל) ואל תחמם יתר על המידה.

הערות: אם אתה מתכנן להחליף את המיקרו-בקר, ראשית, אם עדיף להכין אותו במקרה של SMD עם מייבש שיער, ושנית, אל תלחם אותו יותר מדי זמן (יותר מ-10-15 שניות), תני לו להתקרר, ותוכל להכניס את גוף הקירור לאמצעי כשאתה הלחמה עם מייבש שיער. תיקים בצורת מטבע או רדיאטור קטן.

כיצד לטפל בלוח ארדואינו?

דגמים מקוריים ושיבוטים רבים עשויים מחומרים בעלי חוזק מספיק. הלוחות מכוסים בשכבת מגן, המסילה אחידה ושוכבים בביטחון על הטקסטוליט העבה.

שולי האלמנטים הקטנים נחרטים באופן איכותי למדי. כל זה מאפשר לכם לסבול מזעזועים ונפילות רציני למדי, כפיפות קלות ותנודות. עם זאת, מקרים של הלחמה קרה ואי הלחמה מתרחשים.

רטט וזעזוע עלולים להוביל לאובדן מגע, ובמקרה כזה תוכלו ללכת עם מגהץ או לחמם את הלוח עם מייבש שיער, להיזהר ולא לפוצץ את רכיבי ה- SMD.

הלוח מתייחס ללחות, כמו כל ציוד חשמלי - באופן שלילי. אם אתם מתכננים להפעיל את המכשיר ברחוב - הקפידו על רכישת מחברים אטמים ובתים אחרים אחרת עלולות להיות השלכות הרות אסון:

1. קריאה שגויה של האות מהחיישנים האנלוגיים.

2. חיובי שווא;

3. מעגלים קצרים של הסיכות זה בזה לאדמה (ראו את תחילת המאמר).

התחמוצת הנוצרת מעבודה בסביבה לחה יכולה לגרום לאותן השפעות כמו הלחות עצמה, רק להוסיף את הסבירות לאובדן מגע, כיפוף של אלמנטים ומסילות.

מסקנות

קו לוחות Arduino אינו שונה מכל אלקטרוניקה אחרת, הוא גם "חושש" מעומסי יתר, קצר חשמלי, מים והלם. לא תפגשו דקויות מיוחדות כשאתם עובדים עם זה.

עם זאת, יש להיזהר בחיבור חיישנים חדשים ואלמנטים נוספים נוספים, עדיף לצלצל שוב או לבדוק את הרכישה בדרך אחרת. זה קורה שלוחות מעגלים היקפיים עשויים להתגלות כקצר, כי לעולם אינך יודע למה לצפות מהעמיתיהם הסינים.