Arduino для индустриальных применений
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Ср, 29/03/2017 - 17:21
Здравствуйте.
Есть желание сделать плату, совместимую с Arduino и пригодную для индустриальных приложений, т. е. способную корректно, без сбоев работать в условиях достаточно сильных электромагнитных помех, механических загрязнений и при высокой влажности.
Если с грязью и влажностью можно будет побороться лакировкой платы, то для защиты от помех придется, похоже, довольно глубоко менять схему и печатную плату устройства. Для экспериментального подтверждения работоспособности есть термокамера Reocam TC-250 и испытательный генератор наносекундных импульсных помех ИГН 4.1М с емкостными клещами ЕК 4.
Для первой попытки модернизации была выбрана Arduino Nano; сначала, чтобы не нарубить дров, было решено скопировать оригинальную схему. Если у вас есть опыт работы с Arduino, приглядитесь пожалуйста, нет ли в схеме несостыковок с первоисточником.
Если дело будет доведено до конца, то разработанная плата будет доступна на тех же условиях, что и оригинальная Arduino Nano — в свободном доступе будет как схема, так и печатная плата устройства.
Буду крайне благодарен за все замечания и предложения, а также за мысли по поводу нужности/ненужности подобной разработки.
А готовые ПЛК на базе ардуино смотрели? тут недавно много рекламы валилось. Например - https://controllino.biz/
Для индустриального применения сомнительна необходимость USB. А без USB ардуино (Нано или Уно) превращается просто в МК AtMega328 с кварцем и парой помехозащищающих конденсаторов.
Те, кто собирается так использовать ардуинку, вполне подготовлены, для использования голого кристалла. чесслово. ;)
---
Вопрос к Вам, собственно в том, кого Вы видите потребителем изделия? Чем Ваше изделие бедет лучше, что использовать кристалл?
Я (например) иногда использую голый 328-й кристалл в DIP. Даже на макетке ничем не хуже и не лучше Нанки (запасы есть, а разницы никакой).
wdrakula: Вопрос к Вам, собственно в том, кого Вы видите потребителем изделия?
USB, думаю, лучше не выкидывать, чтобы сохранить максимально возможную совместимость с Nano. Потребитель - в первую очередь люди, которые хотят использовать Arduino в малой автоматизации, но понимают, что помехозащищенность плат на довольно низком уровне. Ну и те, кто уже обжегся, пытаясь что-то автоматизировать при помощи Arduino.
ЕвгенийП: А готовые ПЛК на базе ардуино смотрели?
Да, по controllino читал статьи. Интересный, удобный формат, но помехозащищенность под вопросом - все схемы закрыты.
есть желание избавиться от гуманитарных эпитетов в ТЗ таких как "достаточно сильные", "механические загрязнения", "высокая влажность", "корректность, "сбои" и заменить их параметрами выраженными в цифрах.
USB, думаю, лучше не выкидывать, чтобы сохранить максимально возможную совместимость с Nano.
Дальше - не интересно. Простите ...см. "минипро".
А вы сами что считаете по поводу нужности? Кому это будет нужно? В любом случае итоговая помехозащищённость будет зависить от правильной проектировки всех исполнительных цепей. Т.е. чайник всё равно неизбежно накосячит, а специалистам это не нужно, они разрабатывают оборудование сразу с МК.
Какой смысл копировать чужие ошибки, китайцев по цене и количеству клонов не переплюнуть. Если создавать то своё, учитывая недостатки клонов. Для Дуни выбраны не самые лучшие МК, есть более интересные. Например серия ATMega164/324/644/1284, поддерживаются неофициально ядром MightyCore. Если на плате будут разведены стандартные интерфейсы SPI, TWI, 1Wire, RS485, предучмотрена установка RTC и предусмотрена "защита от дурака", то возможно такая плата кого то и заинтересует. И для начала апноуты от ATMEL не плохо изучить, напр. AVR040, AVR042.
Если создавать то своё, учитывая недостатки клонов.
что "своё" можно создать из типовой схемы обвязки контроллера AVR?
желаешь фильрации помех - воткни дроссель по плюсу питания.
желаешь полной защиты от электромагнитных излучений - закуй плату в сейф из ферромагнетика.
Схему поправил, вот вариант 0.2. Ошибки все еще не исключены, если найдете - пишите. Сейчас обдумываю схему помехозащиты.
dimax А вы сами что считаете по поводу нужности? Т.е. чайник всё равно неизбежно накосячит, а специалистам это не нужно, они разрабатывают оборудование сразу с МК.
Разумеется, прибор, разработанный для решения конкретной задачи, всегда будет выигрывать у универсального программируемого конструктора. Но есть люди, для которых разработка собственного электронного устройства - неподъемный труд и/или непозволительная потеря времени, а задачи по малой автоматизации решать как-то надо. Возможно, помехоустойчивая Arduino позволит найти решение этой дилеммы.
Сделал первый, черновой вариант схемы с помехозащитой. Буду признателен за критику.
ecoo, с такими фильтрами на портах ни одно скоростное устройство не будет работать (1-wire, i2c, spi, UART)
Не мешало бы и будущие МК предусмотреть, ATMega328PB & MD-328D.
https://hackaday.io/project/9313-uino-mini-super-atmega328pb
http://www.inhaos.com/product_info.php?products_id=155
ecoo, с такими фильтрами на портах ни одно скоростное устройство не будет работать (1-wire, i2c, spi, UART)
Да, надо в симуляторе цепочку погонять для уточнения номиналов.
ecoo, да любые номиналы если не убъют сигнал, то как минимум скруглят фронты. Всё, что можно в данном случае -это ферритовую бусинку на вход.
Не мешало бы и будущие МК предусмотреть, ATMega328PB & MD-328D.
Спасибо, посмотрю.
Да, такая цепочка тоже есть, только вместо внешнего диода стоит USBLC6-4SC6.
любые номиналы если не убъют сигнал, то как минимум скруглят фронты. Всё, что можно в данном случае -это ферритовую бусинку на вход.
Что-то всё-таки надо поставить, мне кажется. По крайней мере, чтобы замыкания выходных портов на землю/питание не приводили к выгоранию ножки контроллера. Вот, например, у Ruggeduino стоит 220 Ом резистор.
Для начинающих 220 Ом спасёт выход, даже если он светодиод туда напрямую подключит. Если в них не будет необходимости туда можно будет и нулёвки запаять. Ещё, у себя, я предусмотрел резисторы подтяжки на INT0/1 и элементы для 1Wire. На аналоговых входах можно предусмотреть конденсаторы на входах и хотя бы один делитель для измерения высокого напряжения.