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.
Sdílení

3 thoughts on “Arduino: Jak ho zničit

  1. elektronek.cz

    Ahoj, pěkný článek 🙂

    jen oprav nadpis poslední kapitoly, kousek jíž je to už správně 🙂

    Použití kapacitní zátěže(motor, relé, solenoid) bez ochranné diody
    Pokud použijete indukční zátěž bez ochranné diody před zpětným proudem může dojít ke zničení procesoru.

    Reply
  2. marmou

    Díky za jasné shrnutí problémů a jejich případnou nápravu.
    Velice přínosné !

    Reply

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *