Làm thế nào lạnh hoặc nóng Arduino Uno của tôi có thể nhận được?

Trang Arduino Uno không nói nhiệt độ mà nó có thể hoạt động. Tôi đang nghĩ về việc đặt nó ở ngoài trời. Làm thế nào tôi có thể đảm bảo Arduino Uno của tôi an toàn trong thời tiết có thể đạt -20 đến 105 độ F? (-26 đến 40 độ C).

Đó không phải là vấn đề lớn. Bảng dữ liệu ATmega 328p cho biết điều này:

Phạm vi nhiệt độ: -40 đến 85 độ C.

Điều tương tự cũng xảy ra với chip USB trên Uno (ATmega 16u2 cho UNO R3) .

Đó là trong giới hạn của bạn. Nó có thể có thể lạnh hơn một chút so với đề cập, nhưng nó sẽ rút ngắn chiều dài của bảng một chút.

Tuy nhiên, có một số điều có thể sai:

• EEPROM có thể không được lưu trữ miễn là ở nhiệt độ cao. Hãy ghi nhớ điều này nếu bạn đang lưu trữ dữ liệu quan trọng.
• Bộ điều chỉnh điện áp có thể không hoạt động tốt trong điều kiện nóng
• Bộ tạo dao động tinh thể có thể không tạo ra các giá trị chính xác. Tuy nhiên, tôi sẽ tưởng tượng rằng một vài hertz ít nhiều sẽ không ảnh hưởng đến bộ xử lý 16 MHz. Dung sai thực sự là ít hơn 1% một chút. Bạn có thể có một số vấn đề với nối tiếp (tốc độ baud không chính xác). Tôi cũng sẽ xem xét bất kỳ thông tin liên lạc như I2C. (Tôi không biết chính xác cách thức hoạt động của dòng đồng hồ ... nó có thể tốt cho I2C.)
• Điện trở / tụ điện có thể không tạo ra các giá trị chính xác . Tôi tưởng tượng rằng dung sai sẽ không quá 8% đối với điện trở: hầu hết các điện trở được đánh giá ở mức 5% đối với nhiệt độ bình thường. Nó không phụ thuộc vào nhà sản xuất. Các tụ điện có dung sai lớn hơn, nhưng mục đích chính của chúng là "làm mịn" tín hiệu.
• Làm mát / nóng lên cực độ có thể gây ra vấn đề mở rộng nhỏ. (Lưu ý: thỉnh thoảng vẫn ổn, nhưng không phải trên cơ sở hàng giờ giảm 30 độ.)
• Các thành phần khác (LCD, v.v.) cũng nên được lưu ý khi xem xét khả năng tồn tại của nó ở ngoài trời.

Vì vậy, miễn là tất cả các thành phần khác không có trên bảng sẽ vui vẻ chạy trong nhiệt độ mà bạn cần, bạn sẽ ổn thôi. Ngoài ra, như với tất cả các kỹ thuật, các giá trị thường được thêm "phần đệm" tích hợp. (Tức là dung sai 5% thường là 3-4%, tối đa 12 V nó có thể chạy trên 12,5V, v.v.) *

* _{Điều tôi muốn nói là Arduino của bạn sẽ không phát nổ khi nhiệt độ -41 độ C. Nó không tuyệt vời cho nó, nhưng rất có thể bạn sẽ ổn miễn là nó không xảy ra thường xuyên.}

Giống như mọi người đề cập, miễn là bạn ở trong bóng râm, nhiệt độ nóng có lẽ không quá quan trọng vì nó nằm trong giới hạn của các thành phần.

Tôi lo lắng hơn về sự ngưng tụ vào buổi sáng. Hơi nước sẽ ngưng tụ trên các thiết bị điện tử giống như trên cỏ. Bạn có thể thử epoxy điện để che mạch. Arduino không chạy rất nóng, do đó, epoxy không làm được gì nhiều trong việc ngăn chặn nó hạ nhiệt. Nhưng epoxy giữ cho hơi nước ngưng tụ là một vấn đề.

Đối với nhiệt độ nóng, chỉ cần làm theo bảng dữ liệu.

Đối với nhiệt độ thấp, tôi nhớ ai đó năm ngoái đã cố gắng ép xung UNO bằng nitơ lỏng nên tôi đoán bạn sẽ không gặp phải bất kỳ vấn đề nào với nhiệt độ thấp :-)

Trong blog của mình , người đó cho thấy anh ta có thể chạy UNO của mình ở 65 MHz bằng cách giảm nhiệt độ xuống -196 ° C.

Tất nhiên, quá trình này phức tạp hơn việc chỉ giảm nhiệt độ và kiểm tra những gì xảy ra: rất nhiều cải tiến đã được thực hiện trên bảng.

Blog giải thích rất rõ làm thế nào các thành phần khác nhau có thể phản ứng với nhiệt độ đông lạnh; vấn đề chính dường như là tụ điện mà điện dung giảm đáng kể dưới nhiệt độ thấp.

Tôi đồng ý với lời khuyên để đọc các bảng dữ liệu, nhưng đây là một câu trả lời cá nhân cho câu hỏi.

Tôi đã cài đặt Raspberry Pi trong một vỏ bọc trong đó Arduino hiện có tồn tại vào mùa hè năm ngoái.

Mặc dù chúng có cùng giới hạn nhiệt độ chung (ngoại trừ phần truyền thông), đó là Pi đã ngừng hoạt động trước tiên.

Tin tốt là mang nó vào bên trong nó khởi động lại ngay.

Nhiệt độ / độ ẩm lên tới 140 F (giống như một chiếc xe hơi nóng ở Phoenix).

Vì vậy, cuối cùng, bảng dữ liệu đã đúng về mặt sinh tồn. Nhưng tôi sẽ đề xuất một cách tiếp cận bảo thủ hơn, chẳng hạn như đặt chúng vào một vỏ bọc sơn trắng để giảm thiểu tác động của mặt trời.

Sau khi gỡ bỏ pi, Arduino tỉnh dậy như không có gì xảy ra, vẫn ở bên ngoài.

Những điều này rất kiên cường.

Nếu bạn phải đặt thiết bị của mình bên ngoài, tôi sẽ đề xuất một hộp diecast. Thành phần tạo nhiệt chính có lẽ là bộ điều chỉnh (Hãy nghĩ về nó - ở mức 12 V, reg giảm 7V, trong đó micro chạy trên 5V hoặc có thể là 3V3). Vì vậy, nên chạy điện áp thấp nhất vào arduino, tôi nghĩ rằng nó tốt đến 7V (đối với đơn vị 5V). Nếu bạn có thể kết nối một đường dẫn nhiệt từ bề mặt chip đến vỏ, tốt (Sử dụng thước đo nặng - dày ít nhất 2 mm). Cẩn thận bạn không kết nối với tab reg - sử dụng mica hoặc mylar mỏng và dán tản nhiệt (Tránh các tương tác điện). Các tản nhiệt có vây thông thường ở bên ngoài hộp thực sự làm công việc truyền nhiệt cho khí quyển. Toàn bộ vật này phải ở trong một thùng chứa sơn trắng bằng gỗ (Một màn hình stevenson) để ánh nắng trực tiếp (và mưa / sương) không rơi vào hộp chứa. Đây sẽ là một giải pháp cho môi trường khắc nghiệt. Hãy nhớ rằng bất kỳ sự tạo nhiệt nào từ bảng phải đến môi trường bên trong hộp - sử dụng không khí bị kẹt bạn sẽ có một tiếp xúc nhiệt rất kém. Sau đó, nó phải đi qua hộp và lên không trung một lần nữa. Đừng quên rằng các bồn rửa hiện tại bạn sử dụng trên chip tạo ra một lượng nhiệt (nhỏ) trong quy trình.