االردوينو؟ كيف تدمر لوحة

ألن الحماس بدون معرفة نور بال ضياء، وكما يقولون دائما بأن الوقاية خير من العالج، سنسلط الضوء في هذا " ليس كسرها أو القائها في الماء، بلتدمير المقصود بكلمة "االردوينو. لوحة تدمر طرق 10المقال على

ربما الكثير قد مر بالفعل على هذه التجربة "المؤسفة" وربما تعلمت الدرس بالطريقة"كهربائيا". تدميرها فإنه من الجيد أن تعرف ما يجب عليكاالردوينواألصعب. لذلك، الهدف من هذا المقال هو إذا كنت تمتلك لوحة

التي سوفRuggeduinoتفعله حتى ال تسبب في إتالفها. ربما أيضا هي فرصة لتلقى نظرة على لوحة ال أن تحل كل المشاكل الموضحة ادناه.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Ground بال I/O توصيل منفذ الوسيلة األولى:كيف؟

. انتground، ثم بعد ذلك وصله بال High(و ضبطه على Output على أن يكون مخرج )I/Oقم بتعيين منفذ وبالطبع قمت بإتالفه.I/Oكذلك انشأت تيار كهربائي زائد على منفذ ال

لماذا؟ مع 40mA توضح أن الحد األقصى للتيار في المنفذ الواحد هو microcontrollerورقة البيانات الخاصة بال

وهو200mA يسبب مرور تيار كهربائي ground للمنفذ الواحد. توصيله بال 25ohmsمقاومة داخلية فقط ( وبالطبع اتالفه.short circuitاكثر من الكافي ليسبب دائرة قصر )

(من هنا الخاص باردوينو اونو schematicصورة توضيحية لمسار التيار الكهربائي ) يمكنك مراجعة ال

الحل؟ 30mA ))30mA resettable fuse بوضع مصهر I/O تحمى منافذ االدخال واإلخراج Ruggeduinoلوحة ال

)PTC( بطريقة متوالية مع كل منفذ I/O30. االن، ليس فقط أن التيار في أمان النهmA،في جميع األحوال على 5V/220 = 23mA المدموجة في المصهر تحد من التيار بشكل طبيعي الى ohms 220ولكن المقاومة

الفور.

ببعضهم البعض I/O توصيل منفذان الوسيلة الثانية:كيف؟

ووصلهمlow واألخرى high( ، قم بضبط واحدة ك Output على ان يكونوا مخارج )I/Oقم بتعيين منفذان ببعضهم البعض. انت االن انشأت تيار زائد على المخرجان مما يؤدى الى اتالفهم.

لماذا؟ هو من خالل الgroundالمسار للتيار الكهربائي مشابه للوسيلة األولى بخالف إن مسار العودة الخاص بال

microcontroller.الحل؟

30mA ))30mA resettable fuse تقوم بوضع مصهر Ruggeduinoمثل حل الوسيلة األولى، لوحة ال )PTC( بطريقة متوالية مع كل منفذ I/O.

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- بفولت زائد I/O توصيل منفذ الوسيلة الثالثة:

كيف؟.5.5V إذا وصلته بفولت يتجاوز ال I/Oسيتم إتالف منفذ ال

لماذا؟ . موضح ادناه موديل)microcontroller )ESD protection diodeهذه الطريقة تدمر الديود المدمج في ال

Atmel ATmega328P من ورقة بيانات microcontroller I/O pinلكل

، الديود األعلى يبدأ في توصيل التيار. هذا شيء0.5V بحوالي 5V بفولت أعلى من I/Oبمجرد توصيل منفذ ال electro-staticطبيعي ال ضرر منه في الحاالت المؤقتة للفولت الزائد )مثال: التفريغ الكهربائي )

dischargeوألن الديود لم يكن مصمم للعمل في جميع األوقات، فسيتم حرقه ببساطة وإيقاف حماية منفذ ال ، I/O.

بفولت زائدI/Oصورة توضيحية لمسار التيار عند توصيل منفذ ال

.اذا فشل الديود في الحماية عنI/Oاذا فشل الديود الداخلي في الحماية، فإن الفولت العالي سيدمر منفذ ال بالكامل في لوحة5V+ supplyطريق دارة قصر، فان الوضع أسوأ االن ألن بهذا، الفولت الزائد متصل بال

وتدميرهم أيضا.USBاالردوينو. وهذا يعنى انه سيصل الى المكونات األخرى مثل ال

الحل؟ ( مع زنر ديودohm 220 )بمقاومة مدمجة 30mA محمي بمصهر I/O، كل منفذ Ruggeduinoفي لوحة ال

5.1V 5.5، هذا كله يعمل للحد من الفولت الىV تصل الى( 24، بغض النظر عن قيمة الفولتV. )

سيمر من خالل الزنر ديود، ثم للmicrocontrollerاالن بدال من مرور التيار في الديود الداخلي الخاص بال ground والعودة لمصدر الفولت . المصهر، PTC 30 يحد التيار الكهربائي الىmA 5.1 لذلك الV زنر ديود ال

يفرط في الطاقة الزائدة.---------------------------------------------------------------------------------------------------------------

بطريقة عكسية VIN توصيل الطاقة لل الوسيلة الرابعة:كيف؟

.سوفVin/Gnd ، ولكن قم بعكس استقطاب توصيلة ال VINوصل لوحة االردوينو من خالل منفذ موصل ال يتم اتالف العديد من األجهزة عليها.

لماذا؟ . سوف يمر التيار من الVin( للفولت الداخل لموصل ال Reverse Voltageال يوجد حماية الفولت العكسي )

Gnd الخاص بال ATmega328P 5 عن طريق منفذ الV 5 ، ثم يمر من خالل مثبت الجهدV Regulator ثم . سوف يتم اتالف الATmega16U2 الخاص ب microcontroller. نفس الشيء سيحدث مع ال VINال

microcontroller 5 الخاص باالثنان، ومعهم أيضا مثبت الجهدV regulator.

الحل؟ كما موضح ادناه:)30V )Reverse-blocking 30V محمي بديود Vin منفذ ال Ruggeduinoفي لوحة ال

دون التسبب في أي ضرر.Vin فولت عكسي في منفذ ال30Vيمكنك توصيل حتى ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

5V في منفذ موصل ال 5V توصيل أكبر من الوسيلة الخامسة:كيف؟

, سيتم اتالف العديد من العناصر في لوحة االردوينو, ويمكن أيضا ان5V أو أكبر لمنفذ الموصل 6Vقم بتوصيل الخاص بالكمبيوتر .USBيتلف منفذ ال

لماذا؟ الخاص بmicrocontroller، الفولت متصل بطريقة مباشرة بال 5Vال يوجد حماية على منفذ موصل ال

ATmega328Pو ال microcontrollerالخاص بواجهة منفذ ال ATmega16U2 USB و مثبت الجهد 5V 6 ،كل هذا يمكن ان يتضرر بفولت عالي مجاوزاV.والتيارات الناتجة عنه

.ATmega328P microcontrollerصورة توضيحية لمسار التيار الكهربائى بداخل ال

بغض النظر عن5V سيبقى 5V الخاص باالردوينو سيضمن ان ال 5Vهناك مفهوم خاطئ شائع بأن مثبت الجهد هو انه يتحكم في الفولت القادم من5Vأي شيء ولكن هذا غير صحيح! الشيء الوحيد الذي يفعله مثبت الجهد

الخارجي. إذا كان التيار يأتي من مصدر طاقة خارجي متصل مباشرةDC power او من جاك ال USBمنفذ ال فان مثبت الجهد ال يفعل شيء حيال ذلك.5Vبمنفذ موصل ال

الخاصUSB هو اتالف منفذ ال 5V بفولت اعلى من 5Vضرر اخر يتسبب فيه توصيل منفذ موصل ال ، إذا تلك الفولت الزائد سيسبب في انعكاس التيار منUSBبالكمبيوتر. لو اخذ االردوينو الطاقة من منفذ ال

في الكمبيوتر.USB والعودة الى منفذ ال MOSFET T1خالل سويتش الفولت

الحل؟ غير متصل إذا الفولت تجاوز ال5V دائرة قطع الفولت تتأكد دائما إن موصل الRuggeduinoفي لوحة ال

5.5V

سوف ال تتأثر وال يتمRuggeduino ، و عناصر لوحة ال 5V في منفذ موصل ال24Vيمكنك توصيل حتى الضرر بها.

3.3V في منفذ موصل ال 3.3V توصيل أكبر من الوسيلة السادسة:كيف؟

سيتم3.3V. أي عنصر على اللوحة يستمد طاقته من موصل ال 3.3V أو أكبر لمنفذ الموصل 3.6Vقم بتوصيل وأيضا يسبب في 3.3Vهذا الفولت سوف يسبب في تلف مثبت الجهد ، 9Vاتالفه. اذا تم توصيل على األقل الخاص بالكمبيوتر.USBانعكاس التيار وعودته لمنفذ ال

لماذا؟ ال يوجد له دوائر حماية. يرتبط الفولت بطريقة مباشرة بمثبت الجهد لالردوينو وأي جهاز اخر3.3Vموصل ال

5V ويسبب في انعكاس التيار لمنفذ 3.3V ، سيتم اتالف مثبت الجهد 9Vمتصل بنفس المنفذ. اذا تجاوز الفولت و ال5V في الكمبيوتر. الفولت الزائد أيضا سيتلف الجهازين المتصلين بفتحة ال USBثم الى منفذ ال

microcontroller الخاص ب ATmega328P و ATmega16U2.

الحل؟ يوجد بها دائرة قطع الفولت التيRuggeduino، لوحة ال 5Vالحل مشابه لدائرة الحماية الخاصة بموصل ال

. 3.6V غير متصل إذا تجاوز الفولت ال3.3Vتتأكد دائما ان موصل ال

Ground بال Vin توصيل منفذ ال الوسيلة السابعة:كيف؟

. سيتم اتالف ديود الحجب )Ground بال Vin و وصل منفذ ال DCقم بتوصيل الطاقة لالردوينو بجاك ال Blocking Diode الخاص باالردوينو وخطوط ال )PCB .ستنصهر

لماذا؟ ستسبب في دوائرGround و ال Vin. دائرة القصر بين ال Vinال يوجد حماية للحد من التيار على منفذ ال

(.Blocking Diode، ويزيد التيار المتجه لديود الحجب )DCقصر في مداخل جاك ال

وقدرات مولد الطاقة. اذا كان التيار عالي ألحرقPCBمقدار التيار محدد فقط بالمقاومة الخاصة بخطوط ال ستنصهر بفعل الحرارة الناجمة عن التيار العالي.PCB، و خطوط ال D1ديود

الحل؟ )تماما مثل تلك التيDC متصل بطريقة متوالية بدائرة مدخالت ال 500mAبها فيوز Ruggeduinoلوحة ال

.Ground بال Vin(. هذا الفيوز يحد من التيار لمستويات اّمنة حتى لو وصلنا ال USBتحمي مدخالت الطاقة لل

في نفس الوقت VIN و توصيل منفذ ال 5V توصيل مصدر طاقة خارجي الوسيلة الثامنة:

كيف؟ بطريقة ما بهم )أو قمت بتوصيلVin وقمت أيضا بتوصيل ال 5Vفي منفذ موصل ال 5Vاذا كنت قمت بتوصيل

و يتلفه.5V( اذا، التيار سوف يرجع للخلف مرورا بمثبت الجهد Ground بال Vinال لماذا؟

يرجع الى الخلف5V مما يجعل التيار من موصل ال 5Vال يوجد حماية للفولت العكسي على مثبت الجهد .Vinمرورا بمثبت الجهد وأي شيء متصل بال

الحل؟ 5V ( عند مثبت الجهد reverse-blocking diode يوجد ديود الحجب العكسي )Ruggeduinoفي لوحة ال

.Vinلضمان عدم مرور أي تيار عكسي من خالله حتى لو كانت الدائرة متصلة بال

Reset لمنفذ ال 13V توصيل اكبر من الوسيلة التاسعة:كيف؟

.ATmega328P الخاص ب microcontroller. سيتم اتالف ال Reset لمنفذ ال 13V وصل أكبر منلماذا؟

، في حين ان هذا المنفذATmega328P الخاص ب Reset متصل مباشرة بمنفذ ال Resetمنفذ موصل ال الى أن أي فولت أعلى سيسبب في إتالف الجهاز.13Vيتحمل حتى

الحل؟ .ATmega328P الخاص ب Reset متصلة بطريقة متوالية مع منفذ ال1K مقاومة Ruggeduinoفي لوحة ال

للمنفذ، المقاومة ستحد من التيار وبالتالي تحد من الضرر الناتج عنه على13Vاذا تم توصيل فولت أكبر من المنفذ.

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- microcontroller تجاوز إجمالي التيار الخاص بال الوسيلة العاشرة:

كيف؟ (.LED لمبات 10 من كل واحدة )مثال: اضاءة 20mA واسحب high ليكونوا I/O منافذ 10اضبط على األقل

وسيتم اتالفه.microcontrollerانت االن قد تجاوزت إجمالي التيار الخاص بال لماذا؟

اال يتعدىI/O ، الن يجب أن التيار الكلى من جميع منافذ ال I/Oليس من الكافي فقط الحد من تيار كل منفذ 200mA وفقا لورقة بيانات ATmega328P.

الحل؟ كما موضح ادناه( لضمان ان مهما كان التيار الخاصMIC2009A مخصص )ICيوجد Ruggeduinoفي لوحة ال

.150mA فانه ال يتعدى إجمالي التيار I/Oبنوافذ ال

تبدأ بتخفيض الفولت فالتيار ينخفض الى حد اّمن.IC , ال ATmega328P لل150mAلو التيار تعدى ال -------------------------------------------------------------------------------------------------------------

وسائل التي تتلف لوحة االردوينو كهربائيا والذي يجب على أي شخص مهتم10بهذا نكون انتهينا من عرض البلوح االردوينو المختلفة اخذهم في الحسبان لعدم الضرر بهم.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ways to Destroy An Arduino 10المقال مترجم عن مقال :

االسم: دعاء فؤادالعنوان: العصافرة بحرى- اإلسكندرية

01066821790تليفون: doaa_fouad2006@hotmail.comااليميل: