Jak zimno lub gorąco może mieć moje Arduino Uno?

Strona Arduino Uno nie podaje temperatur, w których może działać. Zastanawiam się nad umieszczeniem jej na zewnątrz. Jak mogę się upewnić, że moje Arduino Uno jest bezpieczne przy pogodzie, która może osiągnąć temperaturę od -20 do 105 stopni Fahrenheita? (Od -26 do 40 stopni Celsjusza).

To nic wielkiego. Arkusz danych ATmega 328p stwierdza:

Zakres temperatur: od -40 do 85 stopni Celsjusza.

To samo dotyczy układu USB w Uno (ATmega 16u2 dla UNO R3) .

To mieści się w twoich granicach. Prawdopodobnie może być nieco chłodniej niż wspomniano, ale nieco skróci długość deski.

Istnieją jednak pewne rzeczy, które mogą pójść nie tak:

• Pamięć EEPROM może nie być przechowywana tak długo w ekstremalnych temperaturach. Pamiętaj o tym, jeśli przechowujesz krytyczne dane.
• Regulator napięcia może nie działać tak dobrze w gorących warunkach
• Oscylator kwarcowy może nie dawać dokładnych wartości. Wyobrażam sobie jednak, że kilka herców mniej więcej nie wpłynie na procesor 16 MHz. Tolerancja jest w rzeczywistości nieco mniejsza niż 1%. Być może masz problemy z szeregowym (nieprawidłowa prędkość transmisji). Zajrzałbym również do każdej komunikacji, takiej jak I2C. (Nie wiem dokładnie, jak działa linia zegara ... może być w porządku dla I2C.)
• Rezystory / kondensatory mogą nie dawać dokładnych wartości. Wyobrażam sobie, że tolerancja nie będzie większa niż 8% na opornikach: większość oporników jest oceniana na 5% w normalnych temperaturach. To zależy od producenta. Kondensatory mają większą tolerancję, ale ich głównym celem jest „wygładzenie” sygnału.
• Ekstremalne chłodzenie / ogrzewanie może powodować niewielkie problemy z rozszerzaniem. (Uwaga: raz na jakiś czas jest w porządku, ale nie co godzinę spada o 30 stopni).
• Należy również pamiętać o innych komponentach (wyświetlaczach LCD itp.), Patrząc na opłacalność trzymania go na zewnątrz.

Tak długo, jak wszystkie inne elementy, których nie ma na płycie, będą z radością pracować w temperaturach, których potrzebujesz, wszystko powinno być w porządku. Ponadto, podobnie jak w przypadku całej inżynierii, wartości często mają wbudowane „wypełnienie”. (Tj. Tolerancja 5% to często 3-4%, maksymalne 12 V może działać na 12,5 V itp.) *

* _{Rozumiem przez to, że twoje Arduino nie wybuchnie, gdy osiągnie -41 stopni C. To nie jest świetne, ale najprawdopodobniej powinieneś być w porządku, o ile nie jest to regularne zdarzenie.}

Jak wszyscy wspominają, dopóki jesteś w cieniu, gorąca temperatura prawdopodobnie nie ma większego znaczenia, ponieważ mieści się w granicach składników.

Bardziej martwię się o kondensację rano. Pary wodne kondensują na elektronice, podobnie jak na trawie. Możesz wypróbować elektryczną żywicę epoksydową na pokrycie obwodu. Arduino nie działa bardzo gorąco, więc żywica epoksydowa nie robi wiele, jeśli chodzi o zapobieganie jej ostygnięciu. Ale żywica epoksydowa nie stanowi problemu dla kondensacji pary wodnej.

Aby uzyskać wysoką temperaturę, wystarczy postępować zgodnie z arkuszem danych.

W przypadku niskiej temperatury pamiętam kogoś, kto w ubiegłym roku próbował przetaktować UNO ciekłym azotem, więc chyba nigdy nie spotkasz żadnych problemów z niską temperaturą :-)

Na swoim blogu osoba ta pokazuje, że mógłby uruchomić swój UNO przy 65 MHz, obniżając temperaturę do -196 ° C.

Oczywiście proces ten był bardziej złożony niż tylko obniżenie temperatury i sprawdzenie, co się dzieje: wprowadzono wiele ulepszeń na płycie.

Blog bardzo dobrze wyjaśnia, w jaki sposób różne składniki mogą reagować na temperatury kriogeniczne; głównymi problemami wydawały się kondensatory, których pojemność dramatycznie zmniejsza się w niskich temperaturach.

Zgadzam się z radą przeczytania kart danych, ale tutaj jest osobista odpowiedź na pytanie.

Zainstalowałem Raspberry Pi w obudowie, w której istniejące Arduino przetrwało zeszłego lata.

Mimo że mają te same ogólne limity temperatur (z wyjątkiem sekcji komunikacyjnej), to Pi przestał działać jako pierwszy.

Dobrą wiadomością jest to, że włożenie go do niego uruchomiło się od razu.

Temperatura / wilgotność wzrosła do 140 F (jak gorący samochód w Phoenix).

Tak więc ostatecznie arkusz danych był odpowiedni pod względem przeżycia. Ale sugerowałbym bardziej konserwatywne podejście, takie jak umieszczenie ich w pomalowanej na biało obudowie, aby zminimalizować wpływ słońca.

Po usunięciu pi Arduino obudził się, jakby nic się nie stało, wciąż na zewnątrz.

Te rzeczy są bardzo odporne.

Jeśli musisz umieścić urządzenie na zewnątrz, sugerowałbym pudełko odlewane. Głównym składnikiem wytwarzającym ciepło jest prawdopodobnie regulator (Pomyśl o tym - przy 12 V reg spada do 7 V, gdzie mikro działa na 5 V, a może 3 V 3). Zalecane jest więc podłączenie najniższego napięcia do arduino, myślę, że jest dobry do 7V (dla urządzenia 5V). Jeśli możesz połączyć ścieżkę ciepła z powierzchni mikroukładu do obudowy, dobrze (użyj grubego przyrządu - o grubości co najmniej 2 mm). Uważaj, aby nie połączyć się z zakładką reg - użyj miki lub cienkiej mylaru i pasty radiatora (Unikaj interakcji galwanicznych). Zwykłe żeberkowe radiatory na zewnątrz pudełka faktycznie odprowadzają ciepło do atmosfery. Cała ta rzecz powinna znajdować się w drewnianym, pomalowanym na biało pojemniku z listew (ekran Stevensona), aby bezpośrednie słońce (i deszcz / rosa) nie uderzyło w pudło. To byłoby rozwiązanie dla ekstremalnych środowisk. Pamiętaj, że wszelkie ciepło wytwarzane przez płytę musi dostać się do środowiska wewnętrznego skrzynki - używając uwięzionego powietrza masz bardzo słaby kontakt termiczny. Następnie musi ponownie przejść przez skrzynkę i wzbić się w powietrze. Nie zapominaj, że prądnice, których używasz na chipie, wytwarzają w tym procesie trochę (małego) ciepła.