Arduino yakmak için nasıl - yeni başlayanlar için ipuçları

Mikrodenetleyiciler her şeyden önce verileri kontrol etmek, kontrol etmek ve işlemek için cihazlardır, ancak güç devrelerinde çalışmak için değildir. Her ne kadar modern çipler elektrik kısmında kazara hasara karşı çeşitli korumaların varlığı açısından oldukça gelişmiş olsa da, her adımda yeni başlayan bir radyo amatörini bekleyen tehlikeler vardır.

Arduino ile güvenle nasıl çalışılır? Bu makalenin ana sorusu. Hem mikrodenetleyici hem de bir bütün pano ve bir bütün olarak bileşenleri için elektriksel tehlikeleri ve mekanik kaynaklı zararlı faktörleri göz önünde bulundurun.

Mikrodenetleyici nasıl yakılır?

Mikrodenetleyicilerin iç yapısı hakkında bir kitap yazabilirsiniz, bu yüzden sadece çalışırken dikkat etmeniz gereken ana noktaları dikkate alacağız. Mikrodenetleyiciler hem akımlara hem de gerilimlere duyarlıdır. Acil durum çalışma modlarına sadece kısa bir süre için izin verilir veya genel olarak kabul edilemez.

Gerçek koşullar ve çipleri olan durumları düşünmeye çalışacağım. Atmega328 veri sayfasına güvenelim. Bu yaygın mikrodenetleyici, neredeyse tüm arduino kartlarında bulunan 168, erken versiyonlarda kullanıldı, ana farkı bellek boyutunun yarısı idi.

1. Besleme voltajı normal olmalıdır!

Bildiğim mikrodenetleyici modelleri sabit voltaj (DC) ile beslenirken, besleme voltajı kabul edilebilir aralıkta değişebilir. 328 atmega için teknik dokümantasyonda, 1.8 ila 5.5 Volt arasında besleme gerilimleri aralığı belirtilmiştir. Aynı zamanda, çalışma hızı voltaja bağlıdır, ancak bunlar çalışma frekansı ve mantıksal seviyelerin seçimini etkileyen inceliklerdir.

Kısa süreli dalgalanmaların girişini korumak için genellikle entegre devrelerin entegre devrelerine bir zener diyot takılır, ancak zener diyotları yüksek güç patlamalarını ve yanlış koşullarda uzun süreli çalışmayı bastırmak için tasarlanmamıştır.

Sonuç:

Mikrodenetleyicinin güç kaynağı voltajını, pillerden veya sabitleme konusunda emin olmadığınız bir kaynaktan çalıştırmak istiyorsanız, ek bir doğrusal veya LDO sabitleyici takmak daha iyidir.

Mikrodenetleyicinin "ölümü" için bazen yarım volt bile yeterlidir. ek elektrolitik filtre kondansatörü birkaç yüz nF'de seramik ile eşleştirilen yüzlerce mikrofarad, sadece devrenin güvenilirliğini artıracaktır.

Arduino:

Orijinalde ve çoğu klonda Nano, Uno doğrusal stabilizatörler takılıdır, böylece belirlenen pimlere veya bir USB portu üzerinden güç sağlayabilirsiniz. En fazla 15 V.

ÖNEMLİ:

"5V" isimli pim sadece beş voltluk stabilize bir kaynağa bağlanmak için tasarlanmıştır, artık bu pim doğrudan mikrodenetleyicinin Vcc ayağına bağlanırken, karttaki Vin - mikrodenetleyiciye doğrusal dengeleyiciden geçer.

Ve kutupluluk da

Kart ters voltaja karşı koruma sağlamaz, bu nedenle bir hata durumunda yanma riskiyle karşı karşıya kalırsınız. Bundan kaçınmak için, diyotu katot güç girişi ile karta seri olarak takın (Vin Vin).

2. Pimleri kısa devre yaptırmayın

Üretici, önerilen akımı mikrodenetleyicinin piminden 30 mA'dan fazla değil ayarladı. 5 voltluk bir besleme voltajı ile, bu, maksimum akımı 25 mA'ya ayarlayacak olan en az 200 ohm'luk bir dirençten tanımadığınız (yeni) bir yük bağlamanız gerektiği anlamına gelir. Bence çok net değil. “Kapat” ve “Aşırı Yük” kelimeleri farklıdır, ancak aynı işlemi tanımlarlar.

Kısa devre Yüksek potansiyele sahip bir terminal ile düşük potansiyele sahip bir terminal arasına yükün yüklendiği, direnci 0'a yakın olduğu bir durumdur.Böyle bir yükün gerçek eşdeğeri, bir damla lehim, bir parça tel ve pozitifi negatif temasa bağlayan diğer akım ileten malzemelerdir.

Pim bir mantıksal birime veya "yüksek" değerine ayarlandığında, üzerindeki ortak kabloya göre voltaj 5 V'dir (3.3 veya seviyesi mantıksal bir birim olarak alınan herhangi bir diğer). Eğer "toprağa" kısaltılırsa, arduino kartında "gnd" olarak adlandırılabilir, akan akım sonsuza eğilimlidir.

Mikrodenetleyicinin içinde, dahili transistörler ve yük dirençleri 0 veya 1 çıkış seviyelerinden sorumludur, sadece büyük bir akımdan yanarlar. Büyük olasılıkla, çip çalışmaya devam edecek, ancak bu pim çalışmıyor.

çözüm:

Vin çıkışı mikrodenetleyiciye ait olmasa da gnd'ye kısa devre yapılamaz, ancak kart izleri yanabilir ve geri yüklenmesi gerekir. Güvenlik nedeniyle tembel olmayın ve 0,5 A akım değerine sahip bir sigortadan güç sağlayın.

ÖNEMLİ:

328. atmega için teknik belgeler, TÜM pimlerden TOTAL akımın 200 mA'yı aşmaması gerektiğini açıkça göstermektedir.

3. Mantık seviyelerini aşmayın!

Açıklama:

Mikrodenetleyicide mantıksal birim olarak 5 V seviyesi seçilirse, sensör, düğme veya diğer mikrodenetleyici aynı gerilime sahip bir sinyal göndermelidir.

5.5 voltun üzerinde bir voltaj uygularsanız, pim yanar. Zener diyotlar gibi kısıtlayıcı elemanlar içeride monte edilir, ancak tetiklendiklerinde akımlar uygulanan voltajla orantılı olarak büyümeye başlar. İşarette dönüşümlü bir voltaj ve hatta 220 V'luk bir ağ voltajı sağlamaya çalışmayın.

İşte mikrodenetleyicinin çıkışının fonksiyonel diyagramı. Elektrostatikten korunmak için elementler (diyotlar ve kapasitans) gereklidir. "ESD koruması", çipi KISA gerilim dalgalanmalarından koruyabilirler, ancak uzun değiller.

Not: yarım saniyeyi bile aşmak uzun olarak kabul edilir.

Girişler nasıl korunur?

Onlara parametrik stabilizatörler takın. Şematik olarak, bu, yaklaşık 5 voltluk bir stabilizasyon voltajına sahip bir zener diyottur, çıkış ve eksi (gnd) arasına yerleştirilir ve seri olarak bir dirençtir. Pim, direnç ve zener diyot arasındaki noktaya bağlanır. 5 Volt'un üzerindeki bir voltajda, ikincisi açılır ve akımı geçirmeye başlar, aşırı voltaj direnç üzerinde "kalır" ve girişte 5-5.1 V seviyesinde sabitlenir.

4. Sabitleyiciyi yüklemeyin

Yükü 5V pimden çalıştırmaya karar verirseniz, doğrusal bir dengeleyici yakabilirsiniz, bu veri yolu MICROCONTROLLER'a güç verir ve bunun için tasarlanmıştır, ancak birkaç küçük servo motora dayanabilir.

Ayrıca, bu bacağa harici bir voltaj kaynağı bağlayamazsınız, dengeleyicinin ters voltaj koruması yoktur. Ek aktüatörlere güç vermek için harici bir güç kaynağından voltaj alın.

sonuçlar

Bu dört bölümü hatırlayın, Arduino'nuzu hatalardan koruyacaksınız.

Mikroelektronik için güvenlik önlemleri

Bu bölümde, montaj aşamasından akıllı sisteminizin operasyonel aşamasına kadar pano ile doğru bir şekilde nasıl çalışacağımız hakkında konuşacağız. Kurulum işiyle başlayalım.

Elemanları bir arduino kartına lehimlemek mümkün mü?

Tabii ki evet, ama o kadar basit değil. Orijinal olmayan bir kartınız olduğunu ve benimki gibi Çin kopyasının ve diğer binlerce elektronik severin olduğunu düşünüyorum. Bu, söz konusu cihazların üretim kalitesinin, belirli örneğe bağlı olarak oldukça farklı olduğu anlamına gelir.

Lehimleme istasyonları ve ayarlanabilir termostabilize lehim havyaları, günlük yaşamın ve ev ustalarının araçlarının giderek daha fazla parçası haline geliyor, ancak burada çok basit değil.

Örneğimi hayattan vereceğim. Yaklaşık 10 yıldır lehimliyorum, her zamanki EPSN ile başladım ve iki yıl önce lehimleme istasyonu. Ancak bu kaliteli çalışmanın anahtarı haline gelmedi, sadece temel gereksinimin deneyim ve kaliteli malzemeler olduğuna ikna oldum.

Bir donanım mağazasında bir akı ile bir spiral içinde bir lehim aldım, sadece reçine olmadığı için değil, lehim asidi gibi kokan bir şey de vardı, ancak nasıl lehimlendiği net değildi. Pullara yattı, yayılmadı, gri bir renge sahipti ve eriyikten sonra parlamadı. İstasyon ayarları her zamankiyle aynıydı, ancak ayarlamalar sonuç vermedi.

Tahtayı demonte bir şekilde satın aldım, sadece kontak şeritlerini koltuklarına lehimlemek gerekiyordu, armut bombardımanı kadar kolay, diye düşündüm ve parçaları “kırdı”.

Havya ucu kalındı, lehimleme için yeterli ısı kapasitesi vardı, ancak lehim yaymak istemedi ve ek yeşil akı macunu yardımcı olmadı, sonuç olarak paletler aşırı ısınmadan ayrıldı.

Tahta yeniydi - ona on eskiz yüklemedim. Mikrodenetleyici hayatta kaldı, ama izler uzaklaştı ve kırıldı. Arduino nano üzerindeki doğrudan atmega bacaklarına lehimleme avantajının yanı sıra tahta duygusu da kalır ve hızlı değildir. Sonuç olarak, rüzgara birkaç yüz ruble attım ve kanıtlanmış POS-61 lehimini alabilirdim ve her şey iyi olurdu.

sonuçlar:

Normal bir havya ile lehim - bu uçta faz potansiyeli olmayan bir havyadır (işaretli gösterge) ve gücü 25-40 watt'ı geçmez. Normal lehim ve akı ile lehim. Asit (aktif akı) kullanmayın ve parçaları aşırı ısıtmayın.

Açıklamalar: mikrodenetleyiciyi değiştirecekseniz, öncelikle, SMD kasasında bir saç kurutma makinesi yapmak daha iyi ise ve ikincisi, çok uzun süre (10-15 saniyeden fazla) lehimlemeyin, soğumaya bırakın ve bir saç kurutma makinesi ile lehimlerken ısı emiciyi ortada koyabilirsiniz. bozuk para veya küçük bir radyatör şeklinde kasalar.

Arduino kartı nasıl kullanılır?

Orijinal modeller ve birçok klon yeterli mukavemete sahip malzemelerden yapılır. Levhalar koruyucu bir tabaka ile kaplıdır, paletler eşittir ve kalın textolit üzerine güvenle uzanır.

En küçük elemanların kenarları oldukça niteliksel olarak dağlanır. Bütün bunlar oldukça ciddi şoklara ve düşmelere, küçük virajlara ve titreşimlere tolere etmenizi sağlar. Bununla birlikte, soğuk lehimleme ve lehimleme vakaları meydana gelir.

Titreşim ve şok temas kaybına yol açabilir, bu durumda bir havya ile yürüyebilir veya tahtayı saç kurutma makinesi ile ısıtabilirsiniz, dikkatli olun ve SMD bileşenlerini üflemeyin.

Tahta, herhangi bir elektrikli ekipman gibi nemi olumsuz yönde ifade eder. Cihazı sokakta çalıştırmayı planlıyorsanız - mühürlü konektörler ve muhafazalar satın almaya dikkat edin, aksi takdirde felaket sonuçları olabilir:

1. Analog sensörlerden gelen sinyalin yanlış okunması.

2. Yanlış pozitifler;

3. Pimlerin birbiri ile yer arasındaki kısa devreleri (makalenin başlangıcına bakınız).

Nemli bir ortamda çalışmaktan oluşan oksit, nemin kendisi ile aynı etkilere neden olabilir, sadece temas kaybı, elemanların ve rayların bükülmesi olasılığı eklenir.

bulgular

Arduino kartlarının hattı diğer elektroniklerden farklı değildir, aşırı yüklerden, kısa devrelerden, su ve şoktan da “korkar”. Bununla çalışırken özel inceliklerle karşılaşmayacaksınız.

Bununla birlikte, yeni sensörler ve diğer ek elemanları bağlarken dikkatli olun, bir kez daha çalmak veya satın almayı başka bir şekilde kontrol etmek daha iyidir. Çevresel devre kartlarının kısa devre yaptığı ortaya çıkabilir, çünkü Çinli meslektaşlarınızdan ne bekleyeceğinizi asla bilemezsiniz.