Arduino è una scheda delicata. Abbiamo appena visto che bisogna porre attenzione a come alimentarla. Ora vedremo cos’altro bisogna fare evitare di danneggiare Arduino.
Mettere a terra un pin I/O
Quando mettiamo in stato HIGH (+5V) un pin di I/O (ad esempio con digitalWrite), dobbiamo assicurarci di avere abbastanza resistenza tra il pin e il GND (massa).
Ogni pin è infatti collegato al microcontrollore. La resistenza interna del pin è circa $latex 25\Omega $. Se colleghiamo il pin a terra, e poi mettiamo il pin a +5V, per la legge di Ohm abbiamo circa 200mA di corrente che transita per il pin.
Risultato: poiché il pin al massimo può erogare 40mA di corrente, si brucerà, ed eventualmente rischierete anche di danneggiare Arduino in toto.
Per evitare questo spiacevole inconveniente, prestate attenzione che tra il pin e il GND ci sia una resistenza di almeno $latex 125\Omega $ (consigliati $latex 250\Omega $).
Collegare tra loro pin a potenziali diversi
Vale lo stesso ragionamento fatto sopra. Se colleghiamo un pin in stato alto (+5V) e un pin a stato basso (0V), creiamo un cortocircuito, dove la corrente supera i valori massimi.
Bisogna inoltre prestare attenzione, perché il cortocircuito può anche non verificarsi subito. Magari può essere conseguenza di un comando sbagliato dato attraverso il codice ad uno dei due pin che avevamo collegato insieme.
È buona abitudine, quindi, non collegare mai direttamente due pin tra loro, per non rischiare di danneggiare Arduino.
Applicare troppa tensione ad un pin
I pin funzionano solo se la tensione è tra 0V e +5V. Applicare una tensione maggiore di 5.5V a un pin, lo farà bruciare istantaneamente.
Inoltre, può anche succedere che la protezione interna del pin non riesca ad isolare il danno, e la sovratensione può entrare in tutto il 5V di Arduino. Questo farà bruciare quasi completamente la scheda, ed eventualmente anche tutto ciò che è collegato alla porta USB.
Se per necessità avete bisogno di leggere un ingresso a tensione superiore, utilizzate un opportuno partitore di tensione. O un convertitore di livello, per i segnali.
Applicare la tensione al pin VIN con la polarità errata
Come abbiamo già visto, bisogna collegare il polo positivo dell’alimentazione al pin VIN, mentre il polo negativo al pin GND.
Se applichiamo al contrario l’alimentazione, bruceremo istantaneamente diversi componenti della scheda Arduino, rendendola inutilizzabile.
In particolare, bruceremo il regolatore del 5V, e il microcontrollore stesso.
Applicare una tensione >5V al pin 5V
Se per sbaglio applichiamo una tensione maggiore o uguale a 5.5V all’ingresso 5V, danneggeremo la scheda.
Inoltre, poiché il 5V è direttamente connesso con il controllore USB, potremmo danneggiare un eventuale dispositivo collegato.
Inoltre non ci sono protezioni tra l’ingresso a 5V e il microcontrollore, che quindi verrà sicuramente danneggiato.
Applicare una tensione >3.3V al pin
Se per sbaglio applichiamo una tensione maggiore o uguale a 3.6V all’ingresso 3.3V, danneggeremo la scheda.
Se la tensione supera i 9V, anche il regolatore del 3.3V verrà danneggiato, rischiando di compromettere il 5V della scheda, con le conseguenze già citate.
Mettere a terra il pin VIN
Se alimentate Arduino tramite il Jack, e collegate il pin VIN a terra, distruggerete il limitatore di corrente di Arduino.
Come conseguenza (finché non interviene una eventuale protezione dell’alimentatore) scorrerà una corrente elevata tramite la scheda di Arduino.
Il calore generato da questa corrente, potrà eventualmente fondere il percorso sul circuito PCB della scheda, rendendola inutilizzabile.
Alimentare con 5V e un carico attaccato alla porta VIN
Se alimentate Arduino tramite la porta +5V, assicuratevi di non avere niente collegato alla porta VIN.
Se infatti doveste avere un circuito non aperto (cortocircuito, oppure carico di qualsiasi tipo) tra il pin VIN e GND, la corrente scorrerà al contrario attraverso il regolatore del 5V, danneggiandolo.
Utilizzare troppa corrente
Come abbiamo già visto, possiamo utilizzare massimo 40mA per pin, ma in totale non dobbiamo superare i 200mA tra tutti i pin.
Se abbiamo necessità di collegare molti dispositivi, è meglio utilizzare i pin per controllare dei transistor, prendendo l’alimentazione direttamente a monte della scheda.
In realtà è abbastanza semplice sforare i 200mA. Basta per esempio configurare almeno 11 pin I/O come uscite e utilizzarli per controllare 11 led (con 20mA di corrente ciascuno).
In conclusione
Esistono diverse tipologie di schede Arduino. Alcune hanno le protezioni sopra citate, come ad esempio Ruggeduino.
Personalmente, preferisco semplicemente prestare attenzione.
Andiamo ora a realizzare il nostro primo circuito!