Quanto può fare freddo o caldo il mio Arduino Uno?

La Pagina Arduino Uno non dice le temperature in cui può operare. Sto pensando di posizionarla all'aperto. Come posso assicurarmi che il mio Arduino Uno sia sicuro in condizioni meteorologiche che possono raggiungere da -20 a 105 gradi Fahrenheit? (Da -26 a 40 gradi Celsius).

Non è un grosso problema. La scheda tecnica ATmega 328p afferma questo:

Intervallo di temperatura: da -40 a 85 gradi Celsius.

Lo stesso vale per il chip USB su Uno (ATmega 16u2 per UNO R3) .

È dentro i tuoi limiti. Probabilmente potrebbe andare un po 'più freddo di quanto menzionato, ma accorcerà un po' la lunghezza della tavola.

Tuttavia, ci sono alcune cose che potrebbero andare storte:

• EEPROM potrebbe non essere conservato a lungo a temperature estreme. Tienilo a mente se stai memorizzando dati importanti.
• Il regolatore di tensione potrebbe non funzionare anche in condizioni calde
• L'oscillatore a cristallo potrebbe non produrre valori esatti. Tuttavia, immaginerei che qualche hertz in più o in meno non influenzerebbe un processore a 16 MHz. La tolleranza è in realtà un po 'meno dell'1%. Potresti avere dei problemi con il seriale (baud rate non corretto). Vorrei esaminare anche qualsiasi comunicazione come I2C. (Non so esattamente come funzioni la linea dell'orologio ... potrebbe andare bene per I2C.)
• Resistori / condensatori potrebbero non produrre i valori esatti . Immagino che la tolleranza non sarà superiore all'8% sui resistori: la maggior parte dei resistori sono classificati al 5% per temperature normali. Dipende dal produttore. I condensatori hanno una tolleranza maggiore, ma il loro scopo principale è "livellare" un segnale.
• Il raffreddamento / riscaldamento estremi può causare piccoli problemi di espansione. (Nota: va bene una volta ogni tanto, ma non su base oraria di scendere di 30 gradi.)
• Altri componenti (LCD, ecc.) Devono essere tenuti in considerazione anche quando si considera la fattibilità di tenerlo all'aperto.

Quindi, fintanto che tutti gli altri componenti non presenti sulla scheda funzioneranno felicemente alle temperature di cui hai bisogno, dovresti andare bene. Inoltre, come per tutta l'ingegneria, i valori hanno spesso aggiunto "padding" incorporato. (Ovvero la tolleranza del 5% è spesso 3-4%, il massimo 12 V può funzionare a 12,5 V, ecc.) *

* _{Quello che intendo con questo è che il tuo Arduino non esploderà quando è -41 gradi C. Non è ottimo per questo, ma molto probabilmente dovresti stare bene finché non è un evento normale.}

Come tutti menzionano, fintanto che sei all'ombra, la temperatura calda probabilmente non importa troppo in quanto rientra nei limiti dei componenti.

Sono più preoccupato per la condensa al mattino. I vapori d'acqua si condenseranno sull'elettronica proprio come sull'erba. Potresti provare la resina epossidica elettrica per coprire il circuito. Arduino non funziona molto caldo, quindi la resina epossidica non fa molto in termini di prevenzione del raffreddamento. Ma la resina epossidica impedisce alla condensa del vapore acqueo di costituire un problema.

Per la temperatura calda, basta seguire la scheda tecnica.

Per le basse temperature, ricordo qualcuno l'anno scorso che cercava di overcloccare un UNO con azoto liquido, quindi immagino che non incontrerai mai problemi con basse temperature :-)

Nel suo blog , quella persona mostra che potrebbe far funzionare la sua UNO a 65 MHz riducendo la temperatura a -196 ° C.

Naturalmente, il processo è stato più complesso della semplice riduzione della temperatura e del controllo di ciò che accade: sono stati apportati molti miglioramenti alla scheda.

Il blog spiega molto bene come vari componenti possono reagire alle temperature criogeniche; i problemi principali sembravano essere condensatori la cui capacità si riduce drasticamente a basse temperature.

Sono d'accordo con il consiglio di leggere le schede tecniche, ma ecco una risposta personale alla domanda.

Ho installato un Raspberry Pi in un recinto in cui l'attuale Arduino è sopravvissuto l'estate scorsa.

Anche se hanno gli stessi limiti di temperatura generali (tranne la sezione comunicazioni) è stato il Pi a smettere di funzionare per primo.

La buona notizia è che portandolo al suo interno è stato riavviato.

La temperatura / umidità salì a 140 F (come un'auto calda a Phoenix).

Quindi alla fine, la scheda tecnica era giusta in termini di sopravvivenza. Ma suggerirei un approccio più conservativo, come metterli in un recinto dipinto di bianco per ridurre al minimo gli effetti del sole.

Dopo aver rimosso il pi, l'Arduino si svegliò come se niente fosse, ancora fuori.

Queste cose sono molto resistenti.

Se è necessario posizionare il dispositivo all'esterno, suggerirei una scatola pressofusa. Il principale componente generatore di calore è probabilmente il regolatore (pensaci - a 12V, il reg scende a 7 V, dove il micro funziona a 5 V o forse 3 V3). Quindi si consiglia di eseguire la tensione più bassa nell'arduino, penso che sia buono a 7 V (per un'unità da 5 V). Se riesci a collegare un percorso di calore dalla superficie del chip al case, bene (usa un indicatore pesante - almeno 2 mm di spessore). Fai attenzione a non connetterti alla scheda reg - usa mica o mylar sottile e pasta dissipatore di calore (evitare interazioni galvaniche). I normali dissipatori alettati all'esterno della scatola svolgono effettivamente il compito di diffondere calore nell'atmosfera. Tutta questa cosa dovrebbe essere in un contenitore a doghe in legno verniciato bianco (uno schermo di Stevenson) in modo che il sole diretto (e la pioggia / la rugiada) non colpiscano la scatola contenente. Questa sarebbe una soluzione per ambienti estremi. Ricorda che qualsiasi accumulo di calore dalla scheda deve arrivare nell'ambiente interno della scatola: usando l'aria intrappolata si ottiene un contatto termico molto scarso. Quindi deve passare attraverso la scatola e di nuovo in aria. Non dimenticare che i dissipatori di corrente che usi sul chip generano calore (piccolo) nel processo.