راه‌کار‌هایی برای نابود کردن آردوینو

از یک پتک استفاده کنید ،  گلوله‌ به آن شلیک کنید یا آن را داخل استخر بیاندازید…?  این چیزی نیست که می‌خواهیم راجب‌‌ آن صحبت کنیم . در این آموزش می‌خواهیم  به شما نشان دهیم که چگونه آردوینو خود را به صورت الکتریکی نابود کنید؛ هر چند به نظر می‌رسد که بسیازی از شما  هین‌ الان هم از طریق تجربه‌های ناموفق ، می‌دانید که چطور باید این کار را انجام داد. حتما میدونید منظورم چیه …  بوی بامزه و جذاب سوختگی ، جای سوختگی قسمتی از PCB  و یا پیغام‌های خطای مخوف برنامه نویسی همگی نشانه‌هایی هستند که شما از آن‌ها تجربه کسب کردید.

هدف ما از این آموزش چیست؟ اگر شما یک آردوینو داشته باشید ، خوب است بدانید که چه کاری درست و مناسب برای آردوینو شما هست و چه کاری میتونه اون را نابود کنه. اگر فکر میکنید ادامه‌ی آموزش میتونه براتون جذاب باشه با مرجع تخصصی آموزش آردوینو ِ، دیجی اسپارک همراه باشید.

روش اول: اتصال کوتاه I/O ها به زمین

یک پین I/O را به صورت خروجی تعریف کنید و سپس آن را در وضعیت HIGH تنظیم کنید . پین را به زمین اتصال کوتاه کنید. اکنون شما شرایط اضافه جریان را بر روی پین‌ I/O ایجاد کرده‌اید و آردوینو تقریبا نابود خواهد شد.

علت؟

در تصویر زیر  مسیر جریان نمایش داده شده است ( تصویر مربوط به آردوینو UNO می‌باشد).

نابود کردن آردوینو – اتصال پین‌ها به زمین

در دیتاشیت میکروکنترلر حداکثر جریان مطلق برای هر پین ۴۰ میلی آمپر مشخص شده است که در حالت عادی با یک مقاومت داخلی تنها ۲۵ میلی‌آمپر برای هر پین می‌باشد. یک اتصال کوتاه مرگ‌بار به زمین می‌تواند اجازه دهد که ۲۰۰ میلی‌آمپر وارد مسیر جریان شود ، مقداری که برای نابود کرد یک میکروکنترلر کافیست.

روش دوم: اتصال کوتاه پین‌های I/O به یکدیگر

دو پین I/O را در وضعیت خروجی قرار دهید و سپس یکی را در ضعیت HIGH و دیگری را در وضعیت LOW تنظیم کنید. اکنون این دو پین را به هم متصل کنید . اکنون شما شرایط اضافه جریان را بر روی هردو پین ایجاد کرده اید و آنها نابود خواهند شد.

علت ؟ 

نمودار مسیر جریان شبیه روش۱ است با این تفاوت که مسیر برگشت زمین از میکرو کنترلر است.

نابود کردن آردوینو – اتصال IO ها به یکدیگر

روش سوم:اتصال ولتاژ بیش از حد مقدار توصیه شده به I/O ها

اعمال یک ولتاژ بیش از ۵٫۵ ولت به هر یک از پین‌های I/O ها باعث نابودی آن‌ها می‌شود.به وسیله‌ی این کار به دیودی که به منظور جلوگیری از تخلیه شار الکترواستاتیکی به I/O متصل است آسیب وارد می‌شود و باعث سوختن آن می‌شود.در شکل زیر شماتیک هر یک از I/O های مربوط به  میکروکنترلر ATmega328p قرار داده شده است:

دیاگرام مربوط به هر یک از I/O های میکروکنترلرهای ATmega شرکت Atmel

نخلیه الکترواستاتیکی یا ESD چیست؟ به بار الکتریکی که در یک جسم جمع می‌شود در اصطلاح الکترواستاتیک یا الکتریسیته ساکن گفته می‌شود. این بار به محض تماس با شیئ دیگر که بار کمتری دارد، به آن شیئ منتقل می‌شود تا حالت تعادل در هر دو شکل گیرد. به این انتقال از یک شیئ به شیئ دیگر در اصطلاح «تخلیه الکتریسیته ساکن» یا ElectroStatic Discharge گفته می‌شود.یکی از مهم‌ترین دلایل ایجاد مشکل برای قطعات کامپیوتر، همین ESD است.

علت؟

هنگامی که ولتاژ در هر یک از پین‌ها به اندازی ۰٫۵ ولت بزرگتر از ولتاژ نغدیه ( ۵ ولت ) باشد ،دیود بالایی شروع به مدیریت جریان می‌کند که این عمل برای متوقف کردن یک پیشامد کوتاه‌مدت اضافه جریان مانند پدیده‌ی تخلیه الکترواستاتیکی (ESD) خوب است ؛اما به این معنا نیست که  این دیود همیشه در این وضعیت باقی بماند ، می‌تواند به سادگی بسوزد و به حفاظت از پین  خاتمه می‌دهد.

دیاگرام زیر مسیر جریان را هنگامی که ولتاژ اضافه به یک پین I/O وارد می‌شود را نشان می‌دهد.

دیاگرام اضافه ولتاژ بر روی پین arduino

اگر دیود حافظت داخلی نتواند باز شود ،‌ آن‌گاه ولتاژ بیش از حد پین را از بین می‌برد. همچنین اگر  دیود حفاظت داخلی توسط اتصال کوتاه آسیب ببیند بدتر هم خواهد بود چرا که در این صورت اضافه ولتاژ به تمام تغذیه ۵ ولت در آردوینو اعمال می‌شود و این بدان معناست که این ولتاژ به دیگر اجزا از جمله چیپ رابط USB  آسیب می‌رساند و آن‌ها را نیز از بین می‌برد.

در بخش‌های بعدی در مورد بقیه مواردی که باعث آسیب رساندن به آردوینو می‌شود بحث خواهد شد پس با ما همراه باشید.

راه کاری هایی برای نابود کردن آردوینو بخش اول

راه‌کارهایی برای نابود کردن آردوینو (بخش دوم)

راه‌کارهایی برای نابود کردن آردوینو (بخش سوم)