как понять что ардуино сгорела
Мёртвая Arduino, или Как спасти плату
Недавно возникла у меня такая ситуация: купил я Arduino Leonardo, пользовался ей в течение года. И вдруг она перестала работать. Стал усиленно гуглить, пытаясь понять, как же спасти плату. И понял, что гайдов, описывающих способы спасения, не так уж много, вот я и решил написать свой.
Итак, нам дана плата Arduino (неважно, какая), в которую не вгружается скетч. Что же с ней делать?
Проверить настройки IDE.
Да-да, часто проблема кроется именно в неправильных настройках. Поэтому первым делом нужно проверить, выбран ли правильный порт, правильная ли выбрана плата, программатор, загрузчик и др. Подробные инструкции по настройке IDE для практически любой платы можно нагуглить, не буду перечислять здесь их все.
Иногда проблема кроется в отсутствии драйверов для работы с платой. Если на плате есть микросхема CH340, то для неё нужно установить драйвер, и тогда всё скорее всего заработает. Найти его можно, например, здесь
Если Ваша плата общается с другими программами на компьютере (Putty, монитор порта и др.), то отключите от неё все программы, с вероятностью 90% все заработает.
Если в Вашем проекте к пинам RX и TX (имеются в виду 0-ой и 1-ый пины), то отключите от них всё, иначе прошивка не будет загружаться
Если всё вышеперечисленное не помогло, то проблема кроется в микроконтроллере. Для решения этой проблемы есть несколько способов:
Прошивка через программатор
Если у Вас есть программатор, поддерживаемый Arduino IDE, то подключите к нему свою плату и попробуйте записать загрузчик. Если не помогает, то переходите к пункту 2. Если же у Вас нет программатора, то можно сделать его из другой платы Arduino, загрузив в неё стандартный пример ArduinoISP, и собрав всё по схеме. Конденсатор ставим обязательно, без него может не работать. Потом выбираем тип платы, которую будем прошивать, и выбираем программатор «Arduino as ISP». Потом заливаем прошивку.
Если же Вам не помогла и прошивка через программатор, то с вероятностью 99,9% ваша плата умерла.
Однако, у меня был похожий случай с платой Arduino Leonardo, и мне чудом удалось её спасти. Проблема была такова: При подключении платы к компьютеру он замечал её только минуты через 2. При загрузке прошивки компиляция проводилась успешно, но перед началом загрузки прошивки плата, как обычно сбрасывалась (это происходит всегда и для всех плат), и компьютер переставал её видеть вообще, даже после 10 минут ожидания. Решением стала установка такого же конденсатора между пином RESET и GND. Он предотвращает сброс платы.
Как проверить, работает ли моя плата Arduino или нет?
Если у вас в руках доска, но вы не знаете, работает она или нет, как проверить, работает она или нет?
Примечание: после комментария @ Ricardo к моему последнему сообщению я публикую это!
Подключите плату к USB-порту компьютера и проверьте, светится ли зеленый светодиодный индикатор питания на плате. Стандартные платы Arduino (Uno, Duemilanove и Mega) имеют зеленый светодиодный индикатор питания, расположенный рядом с переключателем сброса.
Оранжевый светодиод рядом с центром платы (помеченный «Pin 13 LED» на изображении ниже) должен включаться и выключаться при включении платы (платы поставляются с завода, на котором предварительно установлено программное обеспечение, чтобы мигать светодиод, как простая проверка того, что плата работает).
Если индикатор питания не горит, когда плата подключена к вашему компьютеру, возможно, плата не получает питание.
Мигающий светодиод (подключенный к цифровому выходному контакту 13) управляется кодом, запущенным на плате (новые платы предварительно загружены с примером скриншота Blink). Если светодиод контакта 13 мигает, эскиз работает правильно, что означает, что чип на плате работает. Если горит зеленый индикатор питания, но индикатор контакта 13 не мигает, возможно, заводской код отсутствует на чипе. Если вы не используете стандартную плату, у нее может не быть встроенного светодиода на контакте 13, поэтому обратитесь к документации для получения подробной информации о вашей плате.
Микроконтроллеры – это, в первую очередь, приборы для управления, контроля и обработки данных, но никак не для работы в силовых цепях. Хоть и современные чипы довольно развиты в плане наличия разных защит от случайных повреждений по электрической части, но всё же опасности подстерегают начинающего радиолюбителя на каждом шагу.
Как безопасно работать с ардуиной? Это главный вопрос статьи. Рассмотрим как электрические опасности для микроконтроллера, так и для всей платы и её компонентов в целом, а также вредные факторы механического происхождения.
Содержание статьи
Как сжечь микроконтроллер
О внутреннем устройстве микроконтроллеров можно написать книгу, поэтому рассмотрим только основные моменты, на которые нужно обращать внимание при работе. Микроконтроллеры чувствительны, как к токам, так и к напряжениям. Аварийные режимы работы допустимы лишь кратковременно, либо недопустимы вообще.
Я постараюсь рассматривать ситуации с реальными условиями и чипами. Давайте опираться на datasheet Atmega328. Это распространенный микроконтроллер, встречается почти во всех платах arduino, в ранних версиях использовали 168, его основное отличие заключалось вдвое меньшем объеме памяти.
1. Напряжение питания должно быть в норме!
Известные мне модели микроконтроллеров работают от постоянного напряжения (DC), При этом напряжение питания может варьироваться в пределах допустимого.
В технической документации на 328 атмегу указан диапазон питающих напряжений от 1.8 до 5.5 Вольт. При этом от напряжения зависит скорость работы, но это тонкости, которые влияют на выбор рабочей частоты и логических уровней.
В цепях питания интегральных микросхем обычно установлен стабилитрон, для защиты входа кратковременных скачков, но стабилитроны не рассчитаны на гашение всплесков высокой мощности и длительной работы в неправильных условиях.
Вывод:
Не превышайте напряжение питания микроконтроллера, если собираетесь запускать его от батарей или источника, в качестве стабилизации которого вы не уверены – лучше установите дополнительный линейный или LDO-стабилизатор.
Для «смерти» микроконтроллера порой достаточно и половины вольта. Дополнительный фильтрующий конденсатор электролитического типа до сотни мкФ, в паре с керамическим в пару сотен нФ только улучшат надежность работы схемы.
Ардуино:
На оригинальных, а также на большинстве клонов Nano, Uno установлены линейные стабилизаторы, поэтому можно подавать питание либо на предназначенные для этого пины, либо через USB-порт. Не более 15 В.
ВАЖНО:
Пин с названием «5V» предназначен только для подключения к стабилизированному источнику на пять вольт, не больше, этот пин напрямую подключается к ножке Vсс самого микроконтроллера, тогда как Vin – на плате идет через линейный стабилизатор к микроконтроллеру.
И полярность тоже
На плате не предусмотрено защиты от обратного напряжения, поэтому в случае ошибки вы рискуете её спалить. Чтобы этого избежать установите диод последовательно со входом по питанию катодом к плате (пин Vin).
2. Не замыкай пины
Производитель установил рекомендуемый ток через пин микроконтроллера, не более 30 мА. При напряжении питания в 5 Вольт, это значит, что нужно подключать незнакомую (новую) нагрузку, через резистор не менее 200 Ом, что установит максимальный ток в 25 мА. Я думаю, это не совсем понятно звучит. «Замкнуть» и «Перегрузить» слова разные, но описывают один и тот, же процесс.
Короткое замыкание – это состояние когда между выводом с высоким потенциалом и выводом с низким потенциалом установлена нагрузка, сопротивление которой близко к 0. Реальным эквивалентом такой нагрузки служит капля припоя, кусок провода и другие проводящие ток материалы, соединяющие плюсовой контакт с минусовым.
Когда пин установлен в логическую единицу или «high», напряжение относительно общего провода на нём 5 В (3.3 или любое другое, уровень которого принят за логическую единицу). Если его замкнуть на «землю», на плате ардуино она может обозначаться, как «gnd», протекающий ток будет стремиться к бесконечности.
Внутри микроконтроллера за выходные уровни 0 или 1 отвечают внутренние транзисторы и нагрузочные резисторы, они от большого тока просто сгорят. Скорее всего, чип продолжит функционировать, но вот этот пин нет.
Решение:
Вывод Vin также нельзя замыкать на gnd, хоть он и не относится к микроконтроллеру, но дорожки платы могут сгореть и придется их восстанавливать. В целях безопасности не поленитесь, и подавайте питание через предохранитель рассчитанный на ток 0.5 А.
ВАЖНО:
В технической документации на 328-ю атмегу четко обозначено, что ОБЩИЙ ток через ВСЕ пины не должен превышать 200 мА.
3. Не превышай логические уровни!
Пояснение:
Если на микроконтроллреа в качестве логической единицы выбран уровень 5 В, то и датчик, кнопка или другой микроконтроллер должен посылать сигнал с таким же напряжением.
Если вы подадите напряжение уровнем выше 5.5 Вольт – пин сгорит. Внутри установлены ограничительные элементы, типа стабилитронов, но при их срабатывании токи начинают расти пропорционально приложенному вольтажу. Даже не пытайтесь подавать переменное по знаку напряжение, а уж тем более сетевое – 220 В.
Вот как выглядит функциональная схема вывода микроконтроллера. Элементы (диоды и ёмкость) нужны для защиты от электростатики, т.н. «ESD-protection», они способны защищать чип от КРАТКОВРЕМЕННЫХ всплесков напряжения, но не длительного.
Примечание: превышение даже на половину секунды считается длительным.
Пошаговое обучение программированию и созданию устройств на микроконтроллерах AVR: Программирование микроконтроллеров для начинающих
Как защитить входы?
Установите на них параметрические стабилизаторы. Схематически это стабилитрон с напряжением стабилизации около 5 Вольт, его ставят между выводом и минусом (gnd), а последовательно нему резистор. Пин подключают в точку между сопротивлением и стабилитроном. При напряжении выше 5 Вольт последний откроется и начнет пропускать ток, на резисторе «останется» лишнее напряжение, а на входе оно зафиксируется на уровне 5-5.1 В.
4. Не нагружайте стабилизатор
Если вы решите запитать нагрузку от пина 5V – можете сжечь линейный стабилизатор, эта шина питает МИКРОКОНТРОЛЛЕР и рассчитана на него, однако, пару маленьких сервомоторчиков он выдержит.
Также нельзя подключать источник внешнего напряжения к этой ножке, стабилизатор не имеет защиты от обратного напряжения. Чтобы питать дополнительные исполнительные устройства берите напряжение от внешнего источника питания.
Научитесь разрабатывать устройства на базе микроконтроллеров и станьте инженером умных устройств с нуля: Инженер умных устройств
Запомните эти четыре раздела, и вы обезопасите свою Arduino от ошибок.
Процесс диагностики и ремонта платы оригинальной ARDUINO UNO R3:
Техника безопасности для микроэлектроники
В этом разделе мы поговорим о том, как правильно работать с платой, от этапа сборки, до этапа эксплуатации вашей умной системы. Начнем с монтажных работ.
Можно ли паять к плате Ардуино элементы?
Конечно да, но не все так просто. Я думаю, что у вас неоригинальная плата, а китайская копия, как и у меня, и у тысяч других любителей электроники. Это значит, что качество изготовления таких устройств довольно сильно отличается в зависимости от конкретного экземпляра.
Паяльные станции и регулируемые термостабилизированные паяльники всё плотнее входят в быт и инструментарий домашних мастеров, однако здесь не все так просто.
Приведу свой пример из жизни. Паяю я уже лет 10, начинал с привычных «ЭПСН», а два года назад обзавелся паяльной станцией. Но это не стало залогом качественной работы, я только убедился, что основное требование – это опыт и качественные материалы.
Я купил в хозяйственном магазине припой в спирали с флюсом, мало того, что там была не канифоль, а что-то по запаху напоминающее паяльную кислоту, так он и паялся не понятно как. Ложился хлопьями, не растекался, имел серый цвет и не блестел после расплава. Настройки станции были такие, как и всегда, но и регулировки не дали результатов.
Я купил плату в разобранном виде, нужно было только припаять контактные планки на их посадочные места, проще простого, подумал я и «погрыз» дорожки.
Жало на паяльнике было толстым, теплоемкости для пропайки хватало, но припой никак не хотел растекаться, а дополнительная зеленая флюс-паста не помогала, в итоге от перегрева от платы отошли дорожки.
Плата была новой – я на неё и десяти скетчев не загрузил. Микроконтроллер остался в живых, но дорожки отошли и порвались. Пользы, как и смысла от платы не осталось, паять напрямую к ножкам атмеги на ардуино нано – неудобно и не оперативно. Как результат – выбросил на ветер пару сотен рублей, а мог купить проверенный припой «ПОС-61» и всё было бы прекрасно.
Выводы:
Паяйте нормальным паяльником – это такой паяльник, у которого нет потенциала фазы на жале (проверяется индикатором), а его мощность не превышает 25-40 Вт. Паяйте нормальным припоем и флюсом. Не пользуйтесь кислотами (активным флюсом) и не перегревайте дорожки.
Примечания: если собрались заменить микроконтроллер, во-первых, если он в SMD-корпусе лучше сделать это феном, а во-вторых, не паяйте его слишком долго (более 10-15 секунд), давайте остыть, а при пайке феном можно положить теплоотвод на средину корпуса в виде монетки или малого радиатора.
Подборка полезных статей про Арудино для начинающих:
Как обращаться с платой ардуино?
Оригинальные модели и многие клоны изготовлены из материалов достаточной прочности. Платы покрыты защитным слоем, дорожки ровные и лежат на толстом текстолите уверено.
Края мельчайших элементов вытравлены достаточно качественно. Всё это позволяет переносить достаточно серьезные удары и падения, незначительные изгибы и вибрации. Тем не менее случаи холодной пайки и непропая случаются.
Вибрация и удары может привести к потере контакта, в таком случае можно пройтись паяльником или прогреть плату феном, будьте аккуратны, и не сдуйте SMD-компоненты.
К влаге плата относится, как и любое электрооборудование – отрицательно. Если вы планируете эксплуатировать прибор на улице – позаботьтесь о покупке герметичных разъёмов и корпусов иначе могут быть плачевные последствия:
1. Неправильное чтение сигнала с аналоговых датчиков.
2. Ложные срабатывания;
3. Короткие замыкания пинов между собой и на землю (см. начало статьи).
Окисел, образовавшийся от работы во влажной среде, может вызывать такие же последствия, как и сама влага, только добавляется еще и вероятность потери контакта, отгнивания элементов и дорожек.
Выводы
Линейка плат Arduino ничем не отличается от любой другой электроники, она также «боится» перегрузок, замыканий, воды и ударов. Особых тонкостей при работе с ней вы не встретите.
Однако будьте внимательны при подключении новых датчиков и прочих дополнительных элементов, лучше лишний раз прозвоните или другим способом проверьте покупку. Случается, что «закороченными» могут оказаться платы периферийных устройств, ведь никогда не знаешь чего ждать от китайских собратьев.
10 способов «убить» микроконтроллер Arduino
Десять ситуаций, когда плата Arduino может перестать работать, рассказываем как можно решить проблему или как лучше её избежать.
О платах
Платы Arduino очень популярны среди электронщиков и изобретателей, и это факт: стоимость оригинальных контроллеров относительно невелика, при этом существует множество китайских клонов, которые стоят чуть ли не в 3 раза дешевле. С данным контроллером можно придумать и сконструировать все, что душа пожелает.
Но, к сожалению, плата очень сильно подвержена внешним воздействиям: при малейшей оплошности контроллер готов тут же выйти из строя.
Вот десять нежелательных экспериментов, после которых контроллер можно смело выбрасывать на помойку.
Ошибка 1: Высокое напряжение
Не подавайте напряжение на Arduino выше 5V через пины вывода (или выше 3.3V для контроллеров с этим рабочим напряжением)!
Почему-то люди иногда путают пины 5V и vin и подают напряжение именно на вывод с надписью 5V. Он является выводом, поэтому можно не удивляться, если ваша Arduino после такого эксперимента больше не включается.
Ошибка 2: Два источника питания
Не питайте Arduino от двух разных источников одновременно! Это приводит к перекосу напряжения, и как следствие, через некоторое время контроллер может просто выйти из строя.
Ошибка 3: Программное сопротивление
Никогда не включайте в контроллерах Arduino сопротивление программно! При задействованном выводе оно должно быть обязательно подключено через подтягивающий резистор в 10кОм на землю. Это делается для исключения наводок от внешних источников питания.
У контроллера Arduino существуют внутренние подтягивающие резисторы на каждом выводе (pull-up), они включаются через код программы, и их можно использовать в качестве защиты от ложных срабатываний. Но если такой вывод перегрузить или нечаянно замкнуть, он просто сгорит и больше работать не будет.
Ошибка 4: Замыкание
Никогда не замыкайте питающие провода контроллера! Возможно, вы уже догадались, что микросхема боится практически любого замыкания. Вообще подобной оплошности боится любое оборудование. Многие производители ставят на свои устройства специальные предохранители, которые разрывают цепь при малейшем превышении тока или напряжения. Но не испытывайте судьбу.
На платах типа Arduino Mega уже предусмотрена так называемая «защита от дурака» и от невнимательных юзеров. Но на платах типа Nano предохранитель отсутствует из-за физических ограничений. Хорошо, если сгорит всего лишь обвязка на плате. Поменять диод или резистор не проблема, но спалить контроллер из-за неосторожного движения – большая досада.
Ошибка 5: Замыкание без нагрузки
Не замыкайте выводы Arduino между собой без какой-либо нагрузки! Просто не делайте так. В самом крайнем случае если вам кажется, что оно должно работать так, и по-другому не может быть, подключайте только через резистор.
Ошибка 6: Перегруз
Не перегружайте выводы Arduino по напряжению и току. Выводы контроллера рассчитаны на суммарный ток до 200мА. При превышении этого порога контроллер начнет перегреваться и выйдет из строя.
Подключение мощного двигателя или любого другого устройства к выводам нужно осуществлять через обвязку с применением мосфетов или оптопары. Источник питания должен быть либо отдельный, либо должен запитываться напрямую в обход контроллера.
Ошибка 7: Переполюсовка контроллера
Переполюсовка напряжения также страшно вредна контроллеру: в результате вы получите полностью сгоревшую плату! Впрочем, есть шанс, что сгорела только обвязка контроллера, например, защитный диод. Попробуйте сначала заменить его: возможно, контроллер оживет, но это не точно.
Ошибка 8: Статическое электричество
Микросхема чувствительна ко всяким внешним воздействиям, а сильная дуга статического электричества просто прошьет контроллер намертво. Лучше работайте с контроллером в антистатической одежде. Также в продаже есть специальные антистатические браслеты: не пожалейте денег, купите себе один.
Ошибка 9: Включенный контроллер
Не собирайте схему при включенном контроллере. Люди, начинающие работу с контроллерами, часто не знают, что нельзя менять или отсоединять компоненты в схеме, пока она работает. Сбой программы – не самое страшное, что может случиться.
Страшно, когда половина выводов перестанут подавать признаки жизни. Такой контроллер больше никогда не будет работать адекватно (если он вообще будет работать).
Ошибка 10: Двенадцать вольт
Не подавайте на плату напряжение выше 12V. Модули, подсоединяемые к плате, могут работать при напряжении выше номинального, отличного от предусмотренного напряжения на плате.
Инженеры, проектирующие Arduino, учли этот нюанс, и микросхема способна выдержать большое напряжение, но при этом она будет сильно греться. При превышении порога по напряжению в 12 вольт контроллер просто сгорит!
При работе с платами Arduino будьте очень внимательны, лучше десять раз перепроверить все подключения, прежде чем запускать устройство.
Arduino.ru
Сгорел Arduino
Если не включать внешние устройства все работает стабильно.
Через час включил без без подсоединения к линии ON (замкнул вручную) увлажнитель стал работать стабильно.
Затем включил нагреватель. Arduino сгорел и больше никак не реагирует.
В чем может быть проблема?
разве линия от которой ты запитал ардуину расчитана хоть на какую то стоящую нагрузку? она же вроде совсем не для этого
а ты на эту линию еще рэле повесил
к тому же если там 5В зачем вешать на raw/ пдаение напряжения на стебилизаторе ни о чем не говорит?
Arduino и остальные шилды питаются от линии standby
это как? от зеленого входного на питателе?
а зачем люди выходы на питателе оранжевый 3.3в красный 5в и желтый 12в придумывали?
а зачем 1килоом когда последние 10 лет скрепки хватало
если мне не изменяет память у меня в 3-ех станках под изолентой скрепки
насколько я понимаю у вас питатель горелый
мне надо бо обязательно не менее 17 ампер по 12 вольтам я перебрал 3 штуки которые реально потянули
2.не надоли вам самую мощную нагрузку отдельным питателем?
3.вам не кажется что дежурное питание отдельным питателем делается?
standby это фиолетовый (+5SB). Для arduino и всех шилдов его хватает.
Не использую +5В, потому что для этого блок питания нужно включать. Основная нагрузка не должна слишком часто включаться, а пишут что для блока питания не слишком хорошо работать в холостом режиме.
На ON (зеленый провод) с Arduino подается сигнал LOW для программного включения. Резистор для ограницения тока через Arduino.
Самая мощная нагрузка это нагреватель, максимум 30Вт.
Блок питания рабочий на 450 Вт
Дежурное питание от линии standby, которая работает при выключенном блоке питания
Питания хватает и на ардуину и на реле. С ардуины питание берется только для датчика, остальные шилды подключаются напрямую к standby
как определил что хватает? и почему все таки подаешь питание на raw
Включал без полного включения блока питания. Экран работает, показывает тепературу, реле щелкают.
Подключаю к raw, потому что блок питания выдает 5,2В вместо 5В
5,2 это нормлаьно. подавай на vcc/5В
а вольтметром проверял? что щелкает это не показатель
Проверял. Светодиоды, вентилятор и увлажнитель включались. При включении нагревателя сгорел arduino
Так не бывает. Схема правильная, арда от фиолетового, силовая 5 вольтовая хрень от красного, силовая мощная (12в) хрень от жёлтого, земля черная, включаем зелёным проводом на землю. Правильно же? значит схема работает как надо.
Единственное что реле бы позаменять оптронами. Ну и шилды некоторые кормить от красного, если они в стендбае не нужны. Но если нужны и 2А хватает (скока там запас 5VSB?) то всё позволительно.
Какая-то ху..ня. Ваще, так не бывает. Прям ваще ваще. Наверно взбесившийся блок выдал в фиолетовый провод 12 В, потому плата и померла.
По-моему, 5VSB при включении блока не отключается. Если отключается, то делаем мосфет от красного, и ионистор. При пропадании standby переключаем. Но по-моему оно не пропадает, не важно выключен блок или включен.