Làm thế nào để không đốt cháy Arduino - lời khuyên cho người mới bắt đầu

Vi điều khiển, trước hết, là thiết bị để kiểm soát, kiểm soát và xử lý dữ liệu, nhưng không phải để làm việc trong các mạch điện. Mặc dù các chip hiện đại khá phát triển về sự hiện diện của các biện pháp bảo vệ khác nhau chống lại thiệt hại do tai nạn trong phần điện, tuy nhiên, vẫn có những nguy hiểm đang chờ đợi một đài phát thanh nghiệp dư mới bắt đầu ở mọi bước.

Làm thế nào để làm việc an toàn với arduino? Đây là câu hỏi chính của bài viết. Xem xét cả các mối nguy hiểm về điện cho vi điều khiển, và cho toàn bộ bo mạch và các bộ phận của nó nói chung, cũng như các yếu tố có hại của nguồn gốc cơ học.

Làm thế nào để ghi một vi điều khiển?

Bạn có thể viết một cuốn sách về cấu trúc bên trong của vi điều khiển, vì vậy chúng tôi sẽ chỉ xem xét những điểm chính mà bạn cần chú ý khi làm việc. Vi điều khiển rất nhạy cảm với cả dòng điện và điện áp. Các chế độ hoạt động khẩn cấp chỉ được phép trong một thời gian ngắn hoặc nói chung là không thể chấp nhận được.

Tôi sẽ cố gắng xem xét các tình huống với điều kiện thực tế và chip. Hãy dựa vào bảng dữ liệu Atmega328. Nó là phổ biến vi điều khiển, được tìm thấy trong hầu hết các bo mạch arduino, 168 được sử dụng trong các phiên bản đầu tiên, sự khác biệt chính của nó là một nửa kích thước bộ nhớ.

1. Điện áp cung cấp phải bình thường!

Các mô hình vi điều khiển mà tôi biết được cung cấp bởi điện áp không đổi (DC), trong khi điện áp cung cấp có thể thay đổi trong phạm vi chấp nhận được. Trong tài liệu kỹ thuật cho 328 atmega, phạm vi điện áp cung cấp từ 1,8 đến 5,5 Volts được chỉ định. Đồng thời, tốc độ làm việc phụ thuộc vào điện áp, nhưng đây là những sự tinh tế ảnh hưởng đến việc lựa chọn tần số hoạt động và mức logic.

Điốt zener thường được cài đặt trong các mạch công suất của các mạch tích hợp để bảo vệ đầu vào của các đợt tăng ngắn hạn, nhưng điốt zener không được thiết kế để triệt tiêu các vụ nổ công suất cao và hoạt động kéo dài trong điều kiện sai.

Kết luận:

Không vượt quá điện áp nguồn của vi điều khiển nếu bạn định chạy nó từ pin hoặc nguồn mà bạn không chắc chắn về việc ổn định - tốt hơn là cài đặt thêm bộ ổn định tuyến tính hoặc LDO.

Đối với "cái chết" của vi điều khiển, đôi khi chỉ bằng nửa volt là đủ. Bổ sung tụ lọc điện phân lên đến hàng trăm microfarad, kết hợp với gốm trong vài trăm nF sẽ chỉ cải thiện độ tin cậy của mạch.

Arduino:

Trên bản gốc cũng như trên hầu hết các bản sao Nano, Uno bộ ổn định tuyến tính được cài đặt, vì vậy bạn có thể cung cấp năng lượng cho các chân được chỉ định hoặc qua cổng USB. Không quá 15 V.

QUAN TRỌNG:

Chân có tên "5V" chỉ dành cho kết nối với nguồn ổn định năm volt, không hơn, chân này được kết nối trực tiếp với chân Vcc của chính vi điều khiển, trong khi Vin - trên bo mạch đi qua bộ ổn định tuyến tính đến vi điều khiển.

Và phân cực nữa

Bảng mạch không cung cấp bảo vệ chống lại điện áp ngược, vì vậy trong trường hợp có lỗi, bạn có nguy cơ đốt cháy nó. Để tránh điều này, hãy cài đặt diode nối tiếp với đầu vào nguồn catốt vào bảng (pin Vin).

2. Không rút ngắn chân

Nhà sản xuất đặt dòng điện khuyến nghị thông qua chân của vi điều khiển, không quá 30 mA. Với điện áp cung cấp 5 volt, điều này có nghĩa là bạn cần kết nối tải không quen thuộc (mới) thông qua điện trở ít nhất 200 ohms, sẽ đặt dòng điện tối đa đến 25 mA. Tôi nghĩ rằng nó không âm thanh rất rõ ràng. Các từ có tên là Cận cảnh và Tải trọng quá mức khác nhau, nhưng chúng mô tả cùng một quy trình.

Đoản mạch Là trạng thái khi tải được cài đặt giữa một thiết bị đầu cuối có tiềm năng cao và thiết bị đầu cuối có tiềm năng thấp, điện trở trong đó gần bằng 0.Tương đương thực sự của tải như vậy là một giọt hàn, một đoạn dây và các vật liệu dẫn điện khác nối từ cực dương với tiếp xúc âm.

Khi chân được đặt thành một đơn vị logic hoặc "cao", điện áp so với dây chung trên nó là 5 V (3,3 hoặc bất kỳ loại nào khác, mức được lấy là đơn vị logic). Nếu nó được rút ngắn thành "mặt đất", trên bảng arduino nó có thể được chỉ định là "gnd", dòng chảy sẽ có xu hướng vô cùng.

Bên trong vi điều khiển, các bóng bán dẫn bên trong và điện trở tải chịu trách nhiệm cho các mức đầu ra 0 hoặc 1, chúng chỉ đơn giản là cháy hết từ một dòng điện lớn. Nhiều khả năng, chip sẽ tiếp tục hoạt động, nhưng pin này thì không.

Giải pháp:

Đầu ra của Vin cũng không thể được rút ngắn thành gnd, mặc dù nó không thuộc về vi điều khiển, nhưng các rãnh bảng có thể bị cháy và sẽ phải được khôi phục. Vì lý do an toàn, không được lười biếng và cung cấp năng lượng thông qua cầu chì được xếp hạng cho dòng điện 0,5 A.

QUAN TRỌNG:

Tài liệu kỹ thuật cho atmega thứ 328 chỉ rõ rằng dòng TOTAL qua TẤT CẢ các chân không được vượt quá 200 mA.

3. Không vượt quá mức logic!

Giải thích:

Nếu mức 5 V được chọn làm đơn vị logic trên vi điều khiển, thì cảm biến, nút hoặc vi điều khiển khác phải gửi tín hiệu có cùng điện áp.

Nếu bạn đặt điện áp trên 5,5 volt, pin sẽ bị cháy. Các phần tử hạn chế, chẳng hạn như điốt zener, được cài đặt bên trong, nhưng khi chúng được kích hoạt, dòng điện bắt đầu tăng tỷ lệ với điện áp được áp dụng. Thậm chí không thử cung cấp một điện áp xen kẽ trong dấu hiệu, và thậm chí nhiều hơn thế là điện áp mạng 220 V.

Dưới đây là sơ đồ chức năng của đầu ra của vi điều khiển. Các yếu tố (điốt và điện dung) là cần thiết để bảo vệ chống tĩnh điện, cái gọi là "Bảo vệ chống tĩnh điện", họ có thể bảo vệ chip khỏi sự tăng điện áp NGẮN, nhưng không lâu.

Lưu ý: vượt quá nửa giây được coi là dài.

Làm thế nào để bảo vệ lối vào?

Cài đặt chất ổn định tham số trên chúng. Theo sơ đồ, đây là một diode zener có điện áp ổn định khoảng 5 volt, nó được đặt giữa đầu ra và âm (gnd), và nối tiếp với nó là một điện trở. Pin được kết nối với điểm giữa điện trở và diode zener. Ở điện áp trên 5 Volts, cái sau mở và bắt đầu truyền dòng điện, điện áp dư "vẫn" trên điện trở, và ở đầu vào, nó sẽ được cố định ở mức 5-5.1 V.

4. Không tải chất ổn định

Nếu bạn quyết định cấp nguồn cho tải từ chân 5V, bạn có thể ghi bộ ổn định tuyến tính, bus này cấp nguồn cho MICROCONTROLLER và được thiết kế cho nó, tuy nhiên, nó có thể chịu được một vài động cơ servo nhỏ.

Ngoài ra, bạn không thể kết nối một nguồn điện áp bên ngoài với chân này, bộ ổn định không có bảo vệ điện áp ngược. Để cung cấp năng lượng cho bộ truyền động bổ sung lấy điện áp từ nguồn điện bên ngoài.

Tóm tắt

Hãy nhớ bốn phần này, và bạn sẽ bảo vệ Arduino của bạn khỏi lỗi.

Phòng ngừa an toàn cho vi điện tử

Trong phần này, chúng tôi sẽ nói về cách làm việc chính xác với bảng, từ giai đoạn lắp ráp đến giai đoạn vận hành của hệ thống thông minh của bạn. Hãy bắt đầu với công việc cài đặt.

Có thể hàn các yếu tố vào một bảng arduino?

Tất nhiên là có, nhưng không đơn giản như vậy. Tôi nghĩ rằng bạn có một bảng không phải bản gốc, và bản sao tiếng Trung, như của tôi, và hàng ngàn người yêu thích điện tử khác. Điều này có nghĩa là chất lượng sản xuất của các thiết bị đó khá khác nhau tùy thuộc vào trường hợp cụ thể.

Các trạm hàn và bàn ủi hàn ổn định có thể điều chỉnh đang ngày càng trở thành một phần của cuộc sống hàng ngày và các công cụ của các bậc thầy gia đình, nhưng ở đây không đơn giản như vậy.

Tôi sẽ đưa ra ví dụ của tôi từ cuộc sống. Tôi đã hàn được khoảng 10 năm, tôi bắt đầu với EPSN thông thường và hai năm trước tôi đã nhận được trạm hàn. Nhưng điều này không trở thành chìa khóa cho chất lượng công việc, tôi chỉ tin rằng yêu cầu cơ bản là kinh nghiệm và chất lượng vật liệu.

Tôi đã mua trong một cửa hàng phần cứng một vật hàn theo hình xoắn ốc với thông lượng, không chỉ không có rosin, mà còn có mùi như axit hàn, nhưng không rõ nó được hàn như thế nào. Anh nằm xuống từng mảnh, không lan rộng, có màu xám và không tỏa sáng sau khi tan chảy. Các cài đặt trạm vẫn giống như mọi khi, nhưng các điều chỉnh không cho kết quả.

Tôi đã mua tấm ván ở dạng không bị tháo rời, chỉ cần hàn các dải tiếp xúc vào chỗ ngồi của họ, dễ như cắt vỏ lê, tôi nghĩ và đã nhấm nháp đường ray.

Mũi sắt hàn dày, có đủ nhiệt để hàn, nhưng chất hàn không muốn lan rộng, và dán thông lượng màu xanh lá cây bổ sung không giúp ích gì, do đó, các dấu vết khiến bảng bị quá nóng.

Bảng này là mới - Tôi đã tải lên mười bản phác thảo cho nó. Các vi điều khiển đã sống sót, nhưng các bài hát đã di chuyển và phá vỡ. Lợi ích, cũng như ý nghĩa của bảng, vẫn còn, hàn trực tiếp vào chân của atmega trên nano arduino là bất tiện và không nhanh chóng. Kết quả là, tôi đã ném một vài trăm rúp vào gió, và tôi có thể mua máy hàn POS-61 đã được chứng minh và mọi thứ sẽ ổn.

Kết luận:

Hàn với sắt hàn bình thường - đây là sắt hàn không có điện thế pha trên đầu (kiểm tra chỉ số) và công suất của nó không vượt quá 25-40 watt. Hàn với hàn thông thường và thông lượng. Không sử dụng axit (thông lượng hoạt động) và không quá nóng các bản nhạc.

Ghi chú: Nếu bạn định thay thế vi điều khiển, trước tiên, nếu tốt hơn là biến nó thành máy sấy tóc trong vỏ SM, và thứ hai, không hàn nó quá lâu (hơn 10-15 giây), hãy để nguội, và bạn có thể đặt tản nhiệt ở giữa khi hàn bằng máy sấy tóc trường hợp ở dạng đồng xu hoặc bộ tản nhiệt nhỏ.

Làm thế nào để xử lý bảng Arduino?

Các mô hình ban đầu và nhiều bản sao được làm bằng vật liệu có đủ sức mạnh. Các bảng được phủ một lớp bảo vệ, các bản nhạc đều và nằm tự tin trên textolite dày.

Các cạnh của các yếu tố nhỏ nhất được khắc khá chất lượng. Tất cả điều này cho phép bạn chịu đựng những cú sốc và ngã khá nghiêm trọng, những khúc cua và rung động nhỏ. Tuy nhiên, các trường hợp hàn lạnh và không hàn xảy ra.

Rung và sốc có thể dẫn đến mất liên lạc, trong trường hợp đó bạn có thể đi bộ bằng bàn hàn hoặc làm nóng bảng bằng máy sấy tóc, hãy cẩn thận và không thổi tắt các bộ phận của SMD.

Bảng đề cập đến độ ẩm, giống như bất kỳ thiết bị điện - tiêu cực. Nếu bạn có kế hoạch vận hành thiết bị trên đường phố - hãy cẩn thận khi mua các đầu nối và vỏ kín nếu không có thể có hậu quả tai hại:

1. Đọc sai tín hiệu từ các cảm biến analog.

2. dương tính giả;

3. Mạch ngắn của các chân giữa nhau và với mặt đất (xem phần đầu của bài viết).

Ôxít hình thành từ hoạt động trong môi trường ẩm ướt có thể gây ra các tác động tương tự như độ ẩm, chỉ có khả năng mất tiếp xúc, uốn cong các yếu tố và dấu vết được thêm vào.

Kết luận

Các dòng bo mạch Arduino không khác với bất kỳ thiết bị điện tử nào khác, nó cũng có thể là sợ sợ quá tải, ngắn mạch, nước và sốc. Bạn sẽ không gặp được sự tinh tế đặc biệt khi làm việc với nó.

Tuy nhiên, hãy cẩn thận khi kết nối các cảm biến mới và các yếu tố bổ sung khác, tốt hơn là gọi lại một lần nữa hoặc kiểm tra mua hàng theo cách khác. Nó xảy ra rằng các bảng mạch ngoại vi có thể bị rút ngắn, bởi vì bạn không bao giờ biết những gì mong đợi từ các đối tác Trung Quốc của bạn.