Czy Arduino jest w stanie pracować 24/7?

Tworzę prosty serwer internetowy Arduino i chcę go cały czas włączyć. Musi więc znosić ciągłe działanie.

Używam Arduino Uno z osłoną Ethernet. Jest zasilany za pomocą prostego zasilacza sieciowego 5V @ 1A.

Moje pytania:

• Czy będę miał problemy z pozostawieniem włączonego Arduino?
• Czy jest jakaś inna płyta Arduino lepsza do tego celu?
• Czy są jakieś środki ostrożności, które muszę wziąć pod uwagę?

Nie powinieneś mieć żadnych problemów z utrzymywaniem go przez cały czas, jednak pewne rzeczy do rozważenia to wszelkie liczniki, które możesz mieć, takie jak użycie millis().

Z dokumentacji Arduino na millis :

Liczba ta przepełni się (wróci do zera) po około 50 dniach.

Dlatego w przypadku projektów trwających od dłuższego czasu problem może nie pojawić się od razu, ale coś takiego może wyskoczyć i spowodować błędy na późniejszym etapie.

Kilka rzeczy, o których należy pamiętać (poza wzmianką o @ Sachleen millis()):

• Jak każda elektronika, ciepło może powodować zakłócenia. Sam mikrokontroler prawdopodobnie nie będzie wielkim problemem z punktu widzenia ciepła, ale inne elementy, takie jak zasilacz, mogą powodować problemy.

• Jeśli używasz kodu EEPROM.write(), pamiętaj, że pamięć EEPROM w ATmega328P Twojego urządzenia Uno jest oceniana tylko na 100 000 zapisów.

Pamiętaj, że pamięć flash i pamięć EEPROM mają ograniczony czas życia (odpowiednio około 10 000 i 100 000 cykli zapisu), więc jeśli robisz dużo do nich, mogą ulec uszkodzeniu. W teście, który zrobiłem, zewnętrzna pamięć EEPROM zajęła około 3 dni, aby zacząć ulegać uszkodzeniu.

Uruchamianie Arduino 24/7 Nie powinno stanowić problemu.

Ale upewnij się, że masz skrzynię, która umożliwia wentylację i trzymasz ją w dobrze wentylowanym miejscu. Podobnie jak komputery, jeśli nie trzymasz ich w środowisku, które może zapewnić im chłód, nie będą one chłodne.

Należy również rozważyć obciążenie serwera, im więcej obciążenia na serwerze, tym więcej przetwarzania musi wykonać, i tym więcej ciepła będzie generować.

Nasz system dostępu RFID oparty na Arduino działa w Bloominglabs Hackerspace w Bloomington IN od końca 2011 roku i oprócz kilku awarii zasilania i aktualizacji oprogramowania działa przez całą dobę, bez problemu. Niedawno dodaliśmy termostat sieciowy, ta sama oferta - działa przez całą dobę.

Arduinos mogą działać bezproblemowo przez naprawdę długi czas, jednak w zależności od lokalnych warunków i intensywności obliczeń konieczne może być podłączenie radiatorów.

Ponadto należy go dobrze wentylować.

Zależy to również od używanego programu, jeśli twój serwer od czasu do czasu wyświetla stronę, nie powinno to stanowić problemu, ale jeśli oczekujesz stałego ruchu, Arduino może szybko się rozgrzać.

Będziesz także chciał zapewnić stabilność zasilania, kiedy przeprowadzasz eksperymenty z Arduino, nie jest to duży problem, ale może stać się problemem, jeśli przekształcisz moc z sieci na stałe.

Tak długo nie prowadziłem Arduino, ale nie powinno być problemu. Należy zwrócić uwagę na napięcie wejściowe.

Podczas gdy Arduino jest w stanie poradzić sobie z napięciem 7-20 V, wszystko powyżej 12 V może się przegrzać po dłuższym czasie i spowodować uszkodzenie płyty. Jako szybką rekomendację, aby uniknąć przegrzania Arduino, utrzymałbym napięcie tak blisko 7 V, jak to możliwe.

Chciałbym wspomnieć o problemie, który nie pojawia się zbyt często, ale może powodować problemy długoterminowe. Wycieki pamięci i fragmentacja sterty. Prawie nikt nie zamyka się w osadzonych rzeczach, ale jeśli to zrobisz, zrób to dobrze.

Z moim pierwszym Arduino zbudowałem prosty monitor zasilania. Jest zasilany przez USB z serwera sieciowego, który z kolei jest zasilany przez dość znaczne podtrzymanie bateryjne (które nie ma możliwości powiadamiania).

Jest również podłączony do ładowarki telefonu komórkowego podłączonej do gniazda zasilania innego niż UPS.

Więc jeśli moc umrze, Arduino wyśle ​​komunikat do małego programu działającego na serwerze. Z kolei program serwera wysyła mi powiadomienie e-mailem.

Został zainstalowany pod koniec września 2013 r., 23 marca 2014 r. - Dostałem swój pierwszy e-mail!

Więc nie widziałem problemu (nie używa millis ()), ale próbkuje moc co 5 sekund.

Czy Arduino jest w stanie pracować 24/7?

To pytanie o niezawodność. Jeśli chodzi o niezawodność, należy wziąć pod uwagę wiele kwestii.

1. Oprogramowanie. Istnieje bardziej niezawodne oprogramowanie. Istnieje mniej niezawodne oprogramowanie. Na przykład w przypadku krytycznych aplikacji odradza się dynamiczne przydzielanie pamięci, ponieważ może to prowadzić do fragmentacji pamięci. Niestety Arduino w dużej mierze opiera się na dynamicznej alokacji pamięci. Problem ten nasila się, ponieważ większość płyty Arduino ma bardzo ograniczoną pamięć RAM.
2. Biblioteki. Wiele bibliotek Arduino ma błędy (nawet te wbudowane w pakiet Arduino, tak proste jak WString!). W normalnej pracy takie błędy mogą się wcale nie pojawiać. Nie możesz jednak mieć nadziei, że „wszystko będzie dobrze” i że „użytkownik” (lub podsystem) będzie działał zgodnie z przewidywaniami. Biblioteki mogą mieć również swoje ograniczenia (tj. Nieprawidłowo występujące błędy). Na przykład wielu użytkowników cytowało już funkcję millis (), która resetuje się po 50 dniach. Jeśli nie zostanie to właściwie wykonane, może to spowodować poważne błędy.
3. Niezawodność sprzętu (nawet nie mówiąc o tanich klonach Arduino ...). Tutaj otwiera się nowa klasa zapytań. Przytoczę tylko bardzo ograniczony podzbiór.
   • Czy tablice Arduino są zaprojektowane pod kątem niezawodności? (np. jaka jest
     niezawodność zastosowanych kondensatorów? i innych elementów?)
   • Odporność na zakłócenia elektromagnetyczne? Nie polegałbym na tym: większość płyt Arduino ma tylko dwie warstwy i brak odpowiedniej płaszczyzny uziemienia / mocy.
   • EEPROM (zarówno oprogramowanie, jak i sprzęt). Czy twoje oprogramowanie korzysta z EEPROM? Czy zaimplementowano jakiś algorytm zapobiegający cyklom (wielokrotne zapisywanie / usuwanie w tych samych komórkach)?
   • Czas przechowywania w pamięci flash. Czas retencji zmniejsza się wraz z temperaturą, a także liczbą cykli programowania.
   • Promieniowanie jonizujące. Tak, nawet jeśli prawdopodobieństwo jest BARDZO niskie, przynajmniej na poziomie morza, prawdopodobieństwo wywołanego przez promieniowanie zakłócenia pojedynczego zdarzenia nie jest równe zero i należy podjąć odpowiednie środki zaradcze (szczególnie biorąc pod uwagę, że pamięć RAM nie wykrywa błędów sprzętowych ) w krytycznych aplikacjach.
   • Jakość zasilacza.
   • Środowisko operacyjne. Środowisko kontrolowane w 25 ° C lub w czarnej skrzynce nad dachem (70 ° C pod słońcem latem)? Im wyższa temperatura, tym szybciej wszystkie mechanizmy degradacji.
   • ...

Jednak nie powinieneś być zaskoczony, jeśli twoje arduino będzie działało bezbłędnie przez wiele lat. Ale to nie gwarantuje, że każde arduino to zrobi.

Niektóre środki zaradcze zwiększą niezawodność:

• Użyj watchdoga: lepiej zresetować niereagujący system, niż zablokowany / źle działający.
• Unikaj korzystania z dowolnej biblioteki, która korzysta z alokacji pamięci.
• Zaimplementuj (jeśli używasz EEPROM) algorytm, aby go zachować!
• Dobry zasilacz.
• Unikaj trudnych warunków (wysoka temperatura, wysoka wilgotność, duże i ciągłe cykle termiczne itp.).

Z pewnością może działać 24/7. Używam albo 5 V do pinu 5 V, albo 7808 do pinu Vin, aby rozładować vreg. Idealnie byłoby 6,5 V, ale nie mam takich dostaw. Możesz jednak chcieć ograniczenia odsprzęgacza na 5 V, aby pochłonąć wszelkie drobne skoki podczas zwiększania zasilania.

Dowolny podłączony sprzęt, który działa przy napięciu 5V, zasilam 7805. Możesz użyć LM317 lub LM350 zamiast 78XXs, ale do nich potrzebujesz kilku oporników, być może trimpotów.