Teensy: Arduino na steroidech

Programujete Arduino a narážíte na nedostatek paměti pro své výtvory. Je vám běžné Arduino pomalé. Potřebujete víc vstupů s přerušením, víc sériových portů. Nevíte jak přepsat své programátorské výtvory pro jiný rychlejší procesor. Nechcete se moc učit nové vývojové prostředí. Pro vás je tu vývojová deska Teensy.

V rychlosti proč to zkusit:

  • rychlý 32 bit ARM procesor MK20DX25 72MHz
  • 34 digitálních portů 3.3V s tolerancí na 5V
  • 21 analogových portů
  • 12 PWM výstupů
  • 3 HW seriové porty
  • USB s podporou HID
  • 7 pinů s podporou dotykového ovládání Touch Sense
  • Programování z Arduino IDE pomocí pluginu

Proč jsem ho koupil já

Vyvíjel jsem jeden větší projekt a jako pokaždé jsem si říkal, na tohle bude bohatě stačit Arduino. Tak jako každý projekt i tento košatěl, přibývalo požadavků a postupně vyrostl ven z dostupné paměti Arduina NANO. O desku Teensy jsem měl v šuplíku připravenou a projekt klávesnice o kterém se zmíním níž. Přepnutí projektu na Teensy bylo až neskutečně snadné, vyměnil jsem jednu knihovnu pro DMX protokol a projekt se rozjel jako mávnutím kouzelného proutku. Pokud se dostanete do stejné situace tak se nemusíte migrace bát. Jenom musíte ověřit, že vámi používané knihovny pro HW jsou kompatibilní, nebo zda jsou dostupné náhrady.

Kde koupit

Mě se osvědčil nákup u OSH park. Je to sice z USA, ale mají akceptovatelnou rychlost dodání 3 týdny a nejlepší cenu $17 + $2 poštovné. Koupit lze přímo u autora PJRC.com jeho eshop však neoplývá komfortem ani dobrou cenou. OSH park uvádí, že desky prodává se souhlasem autorů, takže se nejedná o žádný pirátský čínský klon.

Další verze se chystá na Kickstarteru

Autor desky Paul Stoffregen má aktuálně spuštěnou další kampaň na Kickstarteru na nové verze 3.5 a 3.6.  Nové desky přichází s ještě výkonnějšími procesory o taktu 120 a 180MHz, poskytují větší počet portů a přímou podporu sběrnice CAN, podporu 100Mbit/sec Ethernetu, podporu šifrování na čipu. Deska ve verzi 3.6 poskytuje také druhý USB port.

Již desku 3.2 jsem považoval za dostatečně výkonnou a těžko v hlavně hledám projekt kde bych nové Teensy desky použil a současně kam bych nenasadil Raspberry Pi nebo jinou Linuxovou desku. Rozhodně je dobré vědět, že tu Teensy projekt je.

Vzdálená 3D tiskárna

Svoji 3D tiskárnu nemám postavenou na stole vedle počítače. Pálený plast mi smrdí a podle některých výzkumů to není ani moc zdravé. Moje tiskárna sídlí v samostatné větrané místnosti(místnůstce). Proto ocením různá vylepšení, která mi tento komfort umožní. První nezbytností bylo připojit tiskárnu na domácí síť. Na začátku k tomu sloužila řídící deska Smoothieboard, později jsem ovšem přešel na RaspberryPi se s Octoprintem. Octoprint lze zprovoznit i s 3D tiskárnou bez Smoothieboardu a proto do této varianty může jít každý. Výhody oproti čistému Smoothie boardu jsou hlavně v rychlosti nahrávání souborů, bezpečnosti a možnosti připojení kamery.

octoprint

Stačí si nakoupit RaspberryPi, stáhnout na flashku image Octoprintu a potom už jenom trochu klikání a máte vzdálenou tiskárnu. Nevyhnete se sice ručním kalibracím ani přípravě desky, ale průběh tisku jde sledovat kompletně přes ethernet. Pro naprosté pohodlí si můžete ještě nainstalovat aplikaci Octodroid do android telefonu a ta vám bude hlásit konec tisku notifikací. Aplikace umí i základní ovládání tiskárny a je schopná přijímat obraz z kamery, ale jenom asi snímek za cca 10 sekund.

Octodroid

Teď se dostávám k tomu proč jsem začal tenhle článek psát a to je kamera. Bez vzdáleného dohledu nezjistíte to nejdůležitější, tedy jestli se vám tisk neurval z podložky, nebo se nezhroutil a vy si koledujete o průšvih. Nakoupil jsem webkameru Logitech C270, hlavně proto, že je kompatibilní s Cyclopem. Od výroby není kamera pro toto použití zrovna dobře zaostřená, takže jsem ji musel modifikovat pomocí vytištěného manuálního fokusu. Po několika pokusech o správné umístění jsem došel ještě ke konstrukci, která drží kameru na ose Z mého Rebela.

Logitech C270 a Rebel 2

kamera

Poslední kapitolu budu věnovat tomu nejdůležitějšímu se vzdáleným 3D tiskem musíte nutně řešit a to je bezpečnost. Opravdu nedoporučuji nikomu nechávat tiskárnu bez dozoru. Několik vypálených dílen, jejichž fotky najdete na netu, je důkazem pitomosti tohoto jednání.

Proto:

  • nikdy nenechávám zapnutou tiskárnu, když nikdo poučený není doma.
  • mám nad tiskárnou detektor kouře, který pravidelně kontroluji.
  • kromě hydrantu a přáškového hasičáku na chodbě domu mám v bytě ještě svůj velký hasičák hned poblíž tiskárny. U toho mám jistotu, že má aktuálni revizi a nikdo ho v noci po návratu z kalby nevystříkal do výtahu.

2015-11-15 22.07.55

Samozřejmě i já dělám pitomosti jako jsou pokusy o správnou izolační bednu ze špatných materiálů, bez rizika bychom nic nového asi nevymysleli. Současně však dělám vše pro to, aby přijatá opatření byla úměrná pitomosti kterou zkouším. Takže doufám, že vám článek pomůže přežít, zjednoduší vám dohled nad tiskárnou a některé z vás nakopne k tomu, že tisknout se dá taky jinak.

Kovové závity v 3D tištěných dílech

Určitě to znáte, navrhujete krabičku pro 3D tisk a potřebujete závity pro šrouby. V konstrukci je málo místa na vkládané matice. Když je tam dostanete, tak se  s maticemi  nepracuje zrovna komfortně.  Při práci vypadávají a otvory pro ně musí být dost přesné. Další varianta je závity do díky vyřezat. Při lisování šroubem hrozí, že se při dotahování roztrhne otvor. Když máte k dispozici závitník, tak závity vyřezané do ABS nemají dlouhou životnost. To nevadí pokud závit není přetěžovaný a často v něm šroubem nevrtíte. Existuje však řešení, které můžete najít v profesionálních plastových výrobcích, takzvané vkládané kovové závity (threaded inserts for plastic).

M3 metal insert

V profesionálních aplikacích se vsouvají pomocí ultrazvuku, který rozžhaví plast pomocí vibrací. Tento postup má výhodu v možnosti rychle vkládat vložky a nečekat, až se dobře prohřejí. Pro moje potřeby byl dostatečný upravený hrot regulovatelné pájky.  Nastavil jsem teplotu 210 nasunul vložku na hrot a vpálil jej do předtištěné díry.

3MinsertIN

Nedosáhl jsem tak dobrého vzhledu jako u profesionálně vpálené vložky, ale i tak mě pevnost spoje překvapila. Bohužel zatím nemám k dispozici vhodnou váhu abych to mohl doložit čísly. Vložky se dají objednat třeba z TME.

Takhle vypadá můj nový kryt na RaspberryPi i s vkládanými závity.

raspi

Oživení levné 3D tiskárny Rebel 2

Dostala se mi na stůl jedna nefunkční 3D tiskárna, která vlastně nikdy nefungovala. Majitel si nakoupil díly a stavba se mu trošku vymkla z rukou. Potíže neustávaly a už si nevěděl rady. Tiskárna Rebel 2 je sice dobrá, ale kombinace levných dílů a malých zkušeností se může nejednomu kutilovi vymknout. Sám jsem si prošel spoustou slepých cest a zničil spoustu vybavení. Vím tedy jak může taková konstrukce jednomu zatopit.

Pro mě byla tato zkušenost taky trochu nová, protože jsem zatím neměl tu čest s nejlevnější variantou 3D tiskárny Rebel. Rozhodl jsem se tedy sepsat článek pro ty, kteří by chtěli touto cestou jít. Zádrhelů není zrovna málo a podobných uživatelů myslím taky ne.

  1. Nešetřete na elektronice: elektronika RAMPS má v základním provedení nevyhovující výkonové tranzistory a pojistky. Pojistky budou způsobovat náhodné vypínání v průběhu provozu. Výkonové tranzistory se budou přehřívat a po čase odejdou úplně. Vsaďte raději na českého dodavatele, který vám buď zaručí dobře dimenzované díly a nebo správné součástky alespoň přibalí. Sám jsem šel cestou dražší elektroniky Smoothieboard, ale to asi není pro každého.
  2. Věnujte pozornost návodu při sestavování. Je to těžké, protože funkce některých dílů vám může unikat, dokud nezačnete tiskárnu kalibrovat. Například plastové matky u vyhřívané podložky slouží k jejímu výškovému nastavení a podle toho musí být sestaveny.
  3. Pravoúhlost a tuhost konstrukce je základním kamenem. Pokud odfláknete kostru, zbytkem už to nedoženete.
  4. Konstrukce na pojezdových tyčích musí jezdit maximálně volně. Pokud vám v pojezdech bude něco drhnout se časem poškodí povrch tyčí a na kvalitě tisku to poznáte. U levných konstrukcí přijdou chyby rychleji, protože neobsahují povrchově kalené tyče. Pohyblivé části je vhodné mazat olejem, aby vám déle vydržely.
  5. Ventilátor chladiče trysky musí být vždy v provozu. Nezapojujte jej přes ovládané piny, ale přímo na napájecí zdroj. Ušetříte si zapečený plast v trysce pokaždé, když se vám zasekne elektronika.
  6. Ozubené řemeny musí být napnuté tak, aby při zastavení motoru neumožňovaly konstrukci pohyb. Některé 3D tiskárny k tomu používají i pružinové napínáky. U 3D tiskárny Rebel se řemeny napínají pomocí šroubů u motoru, které jsou osazeny v oválných otvorech.
  7. K tiskárně si kupte požární senzor a ověřte si, kde máte nejbližší hasičák či hydrant. Tohle doporučení nesouvisí s 3D tiskárnami Rebel, ale obecně s 3d tiskárnami a životem. Detektor kouře stojí třeba v Ikea pár korun a může vám zachránit spoustu peněz nebo možná i ten život. Kdokoliv provozuje tiskárnu bez ochrany je u mě hazardér.

Celá oprava dobře dopadla, tiskárně se dostalo několika vylepšení a majitel může začít tisknout. Teď už pro něj bude snadnější naučit se co je potřeba. Když máte mrtvý stroj, na kterém je tisíc chyb, tak je nedovedete často ani identifikovat. Špatně sestavená konstrukce vám dokola podráží nohy, pojistky vám náhodně vypínají stroj a vy nevíte odkud vlastně začít. Když se pokazí funkční tiskárna, tak snadněji najdete tu jednu, dvě věci co umřely.

Na závěr malá reklama na dokonalé vylepšení tiskárny od JRC. Nechali vyrobit řemenice vysoustružené z kluzného plastu. Tyto řemenice jsou za dlouho dobu nejlepší investice, co jsem do tiskárny dal. Pokud jsem na nějakou radu zapomněl, tak to s radostí solte do komentářů. Pokud máte ve skříni nefunkční tiskárnu, tak to s radostí solte do emailu ondrej@pistek.eu. Něco vždycky vymyslíme.

Pozor na DX.com EU direct

Dnešní článek bude o tom jak jsem si nabil hubu s Deal Extremem. Objednával jsem si před vánocemi dárek. Našel jsem si na DX USB mikroskop odhadem použitelný na moje bastlení. DX mi nabídlo další volby  “is available in EU direct with Free Expedited delivery” a já skočil přesně na to na co jsem skočit měl. Domníval jsem se, že DX konečně omezené množství produktů handluje rovnou z nějakého EU skladu. Teď když ty weby procházím tak vidím co jsem byl za jelito. 2-4 business days vypadá hezky, ale není to shipping neboli dodání, nýbrž handling tedy odeslání. Cha, to dělá i klasické DX.com. Na webu eud.dx.com se při hledání dozvíte o skvělých výhodách tohoto webu a v informacích taky to, že odesílají z číny.

Suma sumárum tedy zaplatite za produkt o cca dolar navíc a nedostanete vůbec žádnou výhodu. Zboží jsem objednal 11.12.2014 a dnes 8.1.2015 aby toho nebylo málo, mi přišel dopis od proclívací pošty Praha 120. Takže se jako trouba korunuji nadruhou a ty dva maticové dipleje, které jsem přihodil, budou asi nejdražší co jsem kdy koupil.

Na recenzi mikroskopu si tedy musíte ještě chvíli počkat, než se s tím celníci nějak poperou. A než to já jako korunovaný trouba zacvakám.

Ulomený USB disk

Usb disky jsou dnes úplně všude. Dost pravděpodobně se vám v tašce či batohu taky nějaký válí. Schválně si představte, co by se stalo, kdyby zrovna tento disk dnes přestal fungovat. Máte tam taky jedinou kopii dat tak jako uživatel z dnešního příběhu.

V tomto případě to nebylo tak jednoduché, že by disk ležel v batohu a přestal fungovat. Většinou to bývá barvitější příběh. Viděl jsem už USB flashky ukopnuté od počítače položeného na zemi, viděl jsem flashky rozšlápnuté i flasku přiskřípnutou ve skříni. Znám i flashky které přestanou fungovat po pádu na zem.

V nejlepším případě máte k dispozici zálohu dat a tak vašim jediným problémem může být jak USB disk ekologicky zlikvidovat. Ke mně se většinou dostávají ty disky, které jsou plné data bez záloh. V lepším případě pomůže disk rozebrat a přepájet ohnutím poškozená spojení konektoru. Pokud je úder dostatečně silný jako tentokrát, tak je potřeba konektor nahradit novým. Pokud to ještě vylepší výrobce USB disku špatně navrženými spoji tak se celá akce stává lepším dobrodružstvím. Tentokrát jsem litoval, že nemám k počítači připojený mikroskop, abych se mohl o cestičky podělit. Disk dostal nový konektor napájený na nová místa na desce a data se podařilo zachránit. Výsledná sestava nevypadá jako něco k chlubení, ale data žijí a to se počítá.

Ulomený USB flash disk

Jaké si z toho vzít ponaučení? Zkontrolujte si svoje USB disky a hezky si odzálohute data, o terá nechcete přijít. Taky mě můžete kontaktovat a můžeme se domluvit na konzultaci na téma jak to dělat automaticky, bezpečně a pohodlně. Jako poslední možnost si uložte můj kontakt aby jste věděli komu se ozvat, až ti ten svůj elektronický paleček zničíte.

Falešné FTDI čipy a problémy okolo

Pokud vám tato kauza unikla tak zkusím nastínit proč by vás mohla nebo nemusel zajímat. Firma FTDI vyrábí několik populárních čipů na komunikaci s USB pomocí jednodušších sériových protokolů. Jeden z jejich čipů je součástí tak oblíbeného a populárního Arduina, konkrétně u mě varianty FT232RL.  Čip to není levný ani drahý, ale 137,- Kč (u Farnell.com) může cenu ultralevných čínských hraček docela ovlivnit. Samozřejmě tedy vznikly levné čínské klony/padělky. Tak jako u spousty jiných čipů se svět nezbořil. Vyskytly se články kde došlo k odhalení padělků, bastlíři se trochu ohnili, že křemík má horší kvalitu a je toho na něm málo,ale svět se točil spokojeně dál.

Situace se určitě nelíbila lidem z FTDI, kteří přicházeli o vývar. Chytré hlavy dumaly a přišly s dost sporným řešením. Firma FTDI vydala chytrou aktualizaci ovladače do počítače, která dokázala falešné čipy identifikovat a prakticky zničit (nastavením USB ID 0). Pokud jste tedy byli tím chudákem co někde přišel k padělku tak jste rázem měli nefunkční padělek. Nebo jako já 5 nefunkčních padělků Arduino Nano. Věřte mi poznat pouhým okem rozdíl mezi čipy není vůbec jednoduché. Na obrázku je pravý a falešný vedle sebe, lépe je vyfotit neumím.FTDI pravý a falešný

Problém se stal ještě palčivějším po té co FTDI protlačilo tohle svinstvo skrze Windows update. Rozhořela se velká diskuze jestli je to správně nebo špatně. Jestli je to etické chování ze strany FTDI. Co jsem četl tak firma vzala svůj krok zpět a do Windows se dostane verze ovladače, která s padělky pouze nekomunikuje, ale ale aktivně je neničí.

Co s tím pokud jste se stali obětí téhle legrácky? pro mě zatím neotestovaný postup je pomocí aplikace FTprog dostat zpět použitelné ID a použít starší verzi ovladačů, která čipy nevypíná. Tímto samozřejmě překročíte několik licenčních ujednání FTDI o způsobu použití jejich SW. Nebo vysvětlíte staršímu ovladači, aby kamarádil s čipem s USB ID 0, chrochro to je prasárnička. Já si příště rozhodně rozmyslím od koho budu kupovat arduino (vadné i dobré byly z dx.com). Taky zcela určitě budu sledovat diskuzi o tom, čím nahradit čipy firmy FTDI a budu upřednostňovat alternativy. Co kdyby je příště napadlo ovladačem falešný čip zapálit.

Doplnění 31.10.2014: narazil jsem na netu na informaci, že čip CY7C65213-28PVXI je prý ideální náhradou pro falešné FTDI, je pinově kompatibilní a nestojí mnoho. Problém je jeho špatná dostupnost při současné poptávce a taky šílené ceny poštovného. Pokud byste se někdo chystali k objednávce, nebo našli dodavatele bez poštovného za 40€ tak mi dejte určitě vědět.

Stavba 3D tiskárny 1: Proč, co, za kolik

3D tiskárnu považuji za velice užitečný nástroj pro každého kutila. Bohužel současný a možná trvalý stav do budoucna není úplně uspokojivý pro zájemce o koupi hotového bezproblémového řešení. 3D tisk je poměrně věda a je potřeba mu věnovat dost času a taky peněz, aby byl výsledek použitelný. Pokusím se popsat svoji cestu k 3D tisku, i když je stále na začátku, tak snad pomůžu ostatním začátečníkům a nerozhodnutým potencionálním uživatelům.

Do konstrukce 3D tiskárny jsem se dlouho nemohl odhodlat. Pořád jsem měl pocit, že používané konstrukce jsou punkové zvěrstvo, kterého se nechci účastnit. Situace se časem obrátila k lepšímu, až jsem narazil na konstrukci tiskáren Rebel. Základní konstrukce z relativně levných hliníkových profilů mě opravdu zaujala. Po lehkém průzkumu trhu jsem začal objednávat součátky a stavba se začala pomalu rýsovat. Pokud pod dojmem různých reportáží očekáváte stavbu jako podle návodu z IKEA tak jste na velkém omylu. Stavba tiskárny pořád skrývá dost komplikací, které musíte vyřešit. Tisk samotný taky není úplně srovnatelný s tiskem na tiskárně papírové. Nejde jednoduše připojit tiskárnu k počítači a tahat z ní výtisky jako králíky z klobouku.

Pokud vás zajímá co vše jsem již dokázal vytisknout tak si můžete projít galerii.

Co je třeba rozmyslet na začátku:

  1. Konstrukce 3D tiskárny
    Pokud pominu nákup tiskárny jako hotového celku, tak musíte zvolit konstrukci do které se pustíte. Já zvolil Rebel II a své volby nelituju. Stavba se mi zdá stabilnější než většina Reprap klonů a cena konstrukce není nijak závratná. Pro první tiskárnu rozhodně nedoporučuji opouštět standardní rozměr tiskové plochy 200×200 a jeden extruder.
  2. Elektronika
    Tady je výběr poměrně jednoduchý, protože většina lidí volí na adruinu založené desky s oddělenými drivery motorů. Po zkušenostech s malým CNC jsem na Kickstarteru objednal desku Smoothieboard , která nabízí několik zajímavých vylepšení. Popis elektroniky a Smoothieboardu má připravený do jednoho z dalších dílů.
  3. Smoothieboard
  4. Hotend
    Tady začíná magie.  Na výběr je velké množství hotových hotendů, celých extruderů, nebo jejich částí. S konstrukcí Rebel máte již posun filamentu vyřešený a zbývá vybrat hotend. Pro kompletní extruder by jste museli předělat konstrukci Rebela. Já zvolil DS hotend na filament 3mm s tryskou 0.4mm a nebyla to volba ideální.
    V základě vybíráte mezi dvěma rozměry filamentu 3mm a 1,75mm, kdy 1,75 myslím nabízí větším výběr materiálu a můj příští hotend bude tohoto rozměru. Velikost trysky rozhoduje o rychlosti a přesnosti tisku, pro začátek považuji 0,4 za dobrý základ, na druhém hotendu zkusím 0.3.
    Další patrametr výběru se dá zjednodušit na celokovové hotendy nebo hotendy s peek izolací. DS je celokovový, zvolil jsem jej kvůli dostupnosti a zdání odolnosti pro začátečníka. Nevýhodou celokovů je potřeba je aktivně chladit malým větrákem, dále je prý problematické s nimi tisknout PLA. Oproti tomu Peek hotendy prý nemají s PLA problém, ale pro změnu kladou prý větší odpor materiálu a proto je potřeba věnovat pozornost konstrukci a nastavení posuvu filamentu do trysky.

Pro lepší představu přikládám hlavní položky rozpočtu se kterými by jste měli počítat. Podle mých výpočtů se vedete do 10 tisíc. Pozor na to, že drobnosti jako spojovací materiál a kabeláž vás můžou nemile překvapit.

  • Plastové díly tiskárny 1200Kč
  • kovové profily 420Kč
  • vodící tyče 600Kč (koupíte i výrazně levnější když nebudete chtít přesnost CNC shopu)
  • ložiska na tyče 120Kč
  • ložiska do kladek 100Kč
  • Ozubené kladky 100Kč
  • ozubený řemen 120Kč
  • hotend 1500Kč (aktuálně koupíte http://www.3draty.cz/ za 800,-)
  • zubatice extruderu 200Kč
  • heatbed 450Kč
  • deska pod heatbed 100Kč
  • závitová tyč 40Kč
  • pružné spojky 120Kč (možno řešit hadicí nabo jinak)
  • elektronika arduino based 2260Kč (podle rebel obchodu, myslím že jde poskládat levněji), Smoothieboard 2800Kč(cena bez poštovného, objednával jsem výhodněji z kickstarteru, takže aktuální cenu přesně nevím)
  • termistory 140,-
  • zdroj (použil jsem ATX co se mi válel doma)
  • krokové motory 1000Kč
  • sklo na heatbed 50Kč
  • ventilátor extruderu
  • vypínače endstopů
  • konektory (zjednoduší práci, ale můžou znamenat výdaje na nářadí)
  • spojovací materiál
  • kabeláž

V dalších dílech se pokusím víc rozebrat mechaniku, elektroniku a první tisky. Pro ilustraci přikládám fotku jak to u mě aktuálně vypadá. Je jasné, že budete potřebovat prostor kde tiskárnu složíte.

Prostor pro 3D tiskárnu

Článek vychází z mých zkušeností a pokud máte na některou ze zmíněných věcí jiný názor podělte se o něj prosím v komentářích. Nepovažuji se zatím za žádného 3D tiskového guru :-).

3D tisk

Tak jsem to dokázal, dokončil jsem zase jeden projektík a máme doma funkční 3D tiskárnu. Je to Rebel2 s elektronikou Smoothieboard, má za sebou teprve první tisky, ale pochlubit se musím.

Na fotkách uvidíte, kalibrační schody na kterých se tisk dá testovat, funkční šroub s matkou pro malou na hraní a taky pár zmetků ať víte, že to není jenom tak :-).

2014-05-24 16.58.50 2014-05-25 10.16.54 2014-05-25 10.16.45 2014-05-24 16.59.35 2014-05-24 16.59.24 2014-05-22 22.06.51

Aktualizováno:
Postupně se učím taje a nastavení tiskárny. Na fotkách můžete vidět kameny pro hru Hive (fakt dobrá). A největší předmět jaký jsem navrhl a vytiskl, držák na kořenky do kuchyně. Jdou rozpoznat i selhání s příliš řídkou výplní v kombinaci s málo vrstvami povrchu. Pokoušel jsem se o co největší předmět s co nejmenší hustotou poloměr 8cm, tloušťka 15mm, váha pouhých 45 gramů. Budu muset trochu polevit, protože tenhle konkrétní výtisk budu muset před použitím dost opravovat, ale i tak to považuji za obrovský úspěch.

3D tištěný držák na kořenky 3D tisky

Arduino: Jak ho zničit

Tento článek není návod. Pokud se máte rizikům vyhnout musíte je znát. Žádný z popsaných způsobů nezkoušejte, dost pravděpodobně vám to může způsobit újmu na majetku a někdy i na životě. Soupis zveřejňuji proto, aby jste se popsaným chybám mohli vyhnout ve svých konstrukcích.
Propojení I/O pinů k zemi (GND)
Pokud by jste měli propojený pin přímo na zem a nastavili jej současně jakou výstupní s hodnotou logické 1, splníte podmínky pro překročení výstupního proudu na I/O portu a pravděpodobně zničíte arduino.
Důvod: Podle specifikace procesoru je maximální výstupní proud z I/O pinu 40mA s interním odporem 25ohmů na pin. Propojení mezi +5 a 0V v tomto případě může znamenat proud 200mA, což je dost na zničení procesoru.
Propojení I/O pinů mezi sebou
Když nastavíte dva piny jako výstupní, na jenom nastavíte logickou 0 a na druhém 1, opět dojde ke zničení portů.
Důvod: stejně jako v předchozím případu maximální výstupní proud z I/O pinu 40mA s interním odporem 25ohmů na pin. Propojení mezi +5 a 0V v tomto případě může znamenat proud 200mA, což je dost na zničení procesoru.
Překročení napětí na I/O pinu
Pokud připojíte k pinu napětí vyšší než 5,5V, tak jej poškodíte.
Důvod: na vstupu pinů jsou ochranné diody pro ochranu čipu před elektrostatickým výbojem. Tyto diody nejsou dimenzovány na dlouhodobé zatížení a proto při překročení napětí o 0,5V dojde k jejich zničení a nebudou dál chránit zbytek čipu a může tedy náledně dojít k poškození ostatních částí.
Otočená polarita napájení na Vin
Pokud by jste napájeli adruino pomocí pinu Vin a zapojili napětí obráceně tak dojde k poškození čipu.
Důvod: vstupní pin Vin není zapojen přes stabilizátor a je napojen rovnou na ATmega čip a ten není schopen otočené napájení přežít. Současně zničíte také regulátor na desce, protože na něj pošlete napětí z opačné strany.
Připojení napětí vyššího než 5V na port 5V
Pokud přivedete na port 5V libovolné větší napětí tak zničíte praděpodobně většinu součástek arduina a ohrozíte i USB port počítače.
Důvod: Na desce není žádná ochrana před zvýšeným napětím na 5V portu. Tento port je napojen přímo na procesor a čip USB. Je častou chybou domnívat se, že situaci zachrání stabilizátor arduina, ale ten slouží pouze ke stabilizaci napětí připojeného k napájecímu konektoru. Jakékoliv zvýšené napětí, které k němu přijde z desky, není schopen zachránit.
Připojení napětí vyššího než 3,3V na port 3,3V
Připojením zvýšeného napětí na port 3.3V můžete zničit připojené shieldy nebo vybavení připojené k tomuto portu. Pokud překročíte 9V zničíte regulátor arduina, ATmega čip a můžete poškodit USB port počítače.
Důvod: port 3,3V také není chráněn regulátorem a proto zvýšení napětí přímo ovlivní části napájené tímto napětím, Pokud překročíte 9V po zničení 3,3V regulátoru projde zvýšené napětí do dalších částí napájených 5V.
Propojení Vin a Gnd
Pokud propojíte piny Vin a Gnd tak dojde k poškození ochranné diody a může dojít i k roztavení cest na plošném spoji.
Důvod: pin Vin nemá žádnou ochranu proti vysokému proudu.
Napájení Arduina pinem 5V a používání Vin jako výstupního portu pro napájení periferií
Když chybně prohodíte používání portů Vin a 5V a přivedete napájení na 5V a odebíráte proud z Vin, spálíte regulátor arduina.
Důvod: arduino nemá žádnou ochranu proti zpětnému proudu přes regulátor
Překročíte 13V na vstupu reset
Pokud zapojíte víc jak 13V na vstup reset tak zničíte procesorový čip ATmega.
Důvod: maximální hranice napětí na reset vstupu je 13V
Překročíte maximální výstupní proud z arduina
Pokud nastavíte 10 I/O portů jako výstupní a zatížíte každý z nich proudem 20mA ( 10 svítících diod) tak překročíte celkvý výstupní proud a arduino zničíte.
Důvod: maximální výstupní proud pro celé ATmega čip je 200mA.
Přepojování výstupů za běhu
Tomuto se vyhněte vždy pokud to bude možné. Můžete zničit arduino a ledacos co je k němu připojené,
Důvod: pokud přepojíte pin když jím prochází proud, vygenerujete napěťovou špičku která může v krajním případě zničit Arduino,
Použití indukční zátěže(motor, relé, solenoid) bez ochranné diody
Pokud použijete indukční zátěž bez ochranné diody před zpětným proudem může dojít ke zničení procesoru.
Důvod: Indukční zátěže můžou vytvářet silné napěťové špičky, k jejichž odstranění slouží právě ochranná dioda zapojená paralelně k zátěži, když potom indukční zátěž vygeneruje zpětný proud, ten je zkratován diodou a neohrozí arduino.
Samozřejmě existuje spousta dalších kreativních způsobů jak arduino zničit, ale kdo by o to stál. Snad vám popsané způsoby umožní užívat si s arduinem déle a radostněji bez ztrát. Informace pro článek jsem bral ze stránek o rugeduinu (arduino které má zabudovanou ochranu před většinou těchto chyb, web obsahuje i vysvětlující schémata) a ještě jednoho anglického webu.