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

2 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

Leave a Reply

Your email address will not be published.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