Arduino to świetne narzędzie do projektowania projektów prototypowych. Niektóre projekty oparte na Arduino wymagają długotrwałego działania, takich jak monitorowanie temperatury w pomieszczeniu, alarm przeciwpożarowy i system bezpieczeństwa domowego, więc w głowie pojawia się pytanie, czy Arduino jest zdolne do działania w trybie 24/7. Płytki rozwojowe Arduino są projektowane przy użyciu mikrokontrolerów, a te kontrolery mają długą żywotność. Tutaj omówimy wszystkie parametry wymagane do wydłużenia życia płytki Arduino.
Czy mogę uruchomić Arduino 24/7?
TAk, Arduino jest w stanie działać 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu. Arduino może działać dobrze w normalnych warunkach do tego, do czego został zaprojektowany. Jeśli Arduino jest poprawnie zaprogramowane, a wszystkie elementy obwodu są prawidłowo podłączone, Arduino nie ma problemu z działaniem dłużej niż 24/7.
Czynniki, które wpływają na Arduino w dłuższej perspektywie
Musimy jednak wziąć pod uwagę kilka czynników, które mogą wpłynąć na Arduino na dłuższą metę. Czynnikami tymi mogą być błąd ludzki lub zewnętrzne warunki środowiskowe. Znajomość wszystkich czynników, które mogą wpływać na długowieczność Arduino, jest konieczna, więc tutaj przedstawię wszystkie czynniki potrzebne do sprawdzenia przed uruchomieniem Arduino 24/7 w obwodzie.
-
- Stała moc wejściowa
- Techniki programowania
- Zarządzanie ciepłem
- Ochrona obwodów zewnętrznych
Stała moc wejściowa
Arduino potrzebuje stałej mocy do stabilnego i zoptymalizowanego działania kodu przez długi czas. Popularne płytki Arduino, takie jak UNO, można zasilać trzema metodami. Wszystkie te metody mają pewne ograniczenia:
-
- Gniazdo bębenkowe DC
- Kabel USB
- Przypinka do wina
Kabel USB
Najczęstszym sposobem zasilania Arduino jest użycie portu USB, ale ma to pewne ograniczenia, ponieważ nie możemy włączyć naszego komputera przez dłuższy czas. Aby Arduino mogło działać dłużej, musimy użyć dowolnego zewnętrznego portu USB 5V, takiego jak power bank, gniazdo USB lub hub USB. Jest to jedna z najbardziej preferowanych metod, ponieważ zapewnia stałe napięcie 5V z resetowalnym bezpiecznikiem dla zabezpieczenia nadprądowego.
Gniazdo bębenkowe DC
Arduino może być zasilane za pomocą zewnętrznego zasilacza poprzez gniazdo DC. Należy zauważyć, że zewnętrzne zasilacze nie zapewniają stabilnego napięcia wejściowego na dłuższą metę. Niestabilne napięcie kolce mogą przegrzać płytkę Arduino i mogą skończyć się niebieskim magicznym dymem. Zawsze woli używać dedykowanego zasilacza.
Przypinka do wina
Arduino może również pobierać zasilanie przez pin Vin. Vin nie ma żadnej ochrony diody przed odwrotną polaryzacją prądu, prąd ujemny może wpływać na wydajność Arduino. Tak więc, aby uruchomić Arduino w projektach, które wymagają ciągłej obsługi Arduino, nie zaleca się używania Vin do zasilania Arduino.
Techniki programowania
Wydajne i zoptymalizowane programowanie może prowadzić do dłuższego działania Arduino. Istnieje wiele technik programowania, aby maksymalnie wykorzystać możliwości płyty Arduino. Oto kilka technik, które mogą pomóc w obsłudze płyt Arduino bez blokowania się.
-
- Zegar strażnika
- Unikaj funkcji Millis
- Cykle EEPROM
Zegar strażnika
Czasami płyty Arduino utknęły w nieskończonej pętli z powodu błędu taktowania. Właśnie wtedy przydaje się funkcja watchdoga. Resetuje płytkę Arduino, gdy utknie w nieskończonej pętli i nie może wykonywać poleceń. Watchdog Timer pomaga Arduino uniknąć takich błędów. Zaprogramuj Arduino w taki sposób, aby wysyłało sygnał wyjściowy na dowolny z ustawionych pinów co jedną lub dwie minuty, jeśli watchdog nie odbierze tego sygnału, zresetuje Arduino.
Unikaj funkcji millis()
Aby Arduino było uruchomione w sposób ciągły unikaj używania funkcji millis() w programie. Millis() to wewnętrzny licznik zegara, który resetuje się co 49 dni. Jeśli kod musi być uruchamiany przez tak długi czas, lepiej zresetować millis() do 0, zanim osiągnie licznik 49 dni. Możesz zresetować millis() za pomocą Resetowanie lub ponowne przesłanie szkicu Arduino. W ten sposób Arduino może nadążać przez długi czas.
Cykle EEPROM
Kolejną rzeczą, której należy unikać, jest użycie EEPROM.write() funkcji w kodzie. Ponieważ EEPROM w płytach Arduino ma ograniczoną liczbę cykli zapisu/kasowania. Maksymalny cykl EEPROM, który Arduino UNO może obsłużyć, wynosi 1 000 000.
Zarządzanie ciepłem
Arduino posiada wbudowane regulatory napięcia 5V i 3,3V. Te regulatory napięcia obniżają napięcie wejściowe do 5V i rozpraszają resztę napięć w postaci ciepła. Zawsze zaleca się stosowanie zasilacza 7V, aby zapobiec przegrzaniu Arduino. Ciągłe używanie nadmiernego napięcia może prowadzić do przerw w zasilaniu Arduino, co może wpłynąć na jego działanie.
Radiatory mogą być pomocne w utrzymaniu Arduino w chłodzie. Innym sposobem na utrzymanie działania Arduino jest użycie zewnętrznego wentylatora chłodzącego do wentylacji cieplnej.
Ochrona obwodów zewnętrznych
Jeśli Arduino działa w środowisku z wieloma podłączonymi obwodami zewnętrznymi, Arduino może napotkać zakłócenia i usterki z powodu komponentów takich jak przekaźniki, silniki i inne elementy powodujące zakłócenia elektryczne. Zaleca się stosowanie zewnętrznych zabezpieczeń obwodów, takich jak diody i bezpieczniki, aby uniknąć nieszczęśliwych wypadków.
Wniosek
Arduino może działać 24/7 w obwodzie, ale wszystko zależy od tego, jak jest używane. Zgodnie ze wszystkimi technikami udostępnionymi w tym artykule Arduino można łatwo zaprogramować do złożonych i długotrwałych projektów. Nie zaleca się używania Arduino do obwodów w skali przemysłowej lub w ekstremalnych warunkach pogodowych. Przy odpowiednich pomiarach i dynamicznym programowaniu Arduino będzie działać na dłuższą metę.