Quão frio ou quente meu Arduino Uno pode ficar?

A página Arduino Uno não diz as temperaturas em que pode operar. Estou pensando em colocá-la ao ar livre. Como posso garantir que meu Arduino Uno seja seguro em condições climáticas que podem atingir -20 a 105 graus Fahrenheit? (-26 a 40 graus Celsius).

Não é grande coisa. A folha de dados do ATmega 328p declara isso:

Faixa de temperatura: -40 a 85 graus Celsius.

O mesmo vale para o chip USB no Uno (ATmega 16u2 para UNO R3) .

Isso está dentro dos seus limites. Provavelmente poderia ficar um pouco mais frio do que o mencionado, mas reduzirá um pouco o comprimento do quadro.

No entanto, existem algumas coisas que podem dar errado:

• A EEPROM pode não ser armazenada por muito tempo em temperaturas extremas. Lembre-se disso se estiver armazenando dados críticos.
• O regulador de tensão pode não funcionar tão bem em condições quentes
• O oscilador de cristal pode não produzir valores exatos. No entanto, eu imaginaria que alguns hertz mais ou menos não afetariam um processador de 16 MHz. A tolerância é na verdade um pouco menos de 1%. Você pode ter alguns problemas com o serial (a taxa de transmissão não está correta). Gostaria de olhar para qualquer comunicação como I2C também. (Não sei exatamente como a linha do relógio funciona ... pode ser bom para o I2C.)
• Resistores / capacitores podem não produzir os valores exatos . Eu imagino que a tolerância não será superior a 8% nos resistores: a maioria dos resistores é classificada em 5% para temperaturas normais. Depende do fabricante. Os capacitores têm uma tolerância maior, mas seu principal objetivo é "suavizar" um sinal.
• O resfriamento / aquecimento extremos pode causar pequenos problemas de expansão. (Nota: é bom de vez em quando, mas não a cada hora que cai 30 graus.)
• Outros componentes (LCDs, etc.) também devem ser lembrados ao observar a viabilidade de mantê-lo ao ar livre.

Portanto, desde que todos os outros componentes que não estiverem no quadro funcionem alegremente nas temperaturas que você precisa, você deve ficar bem. Além disso, como em toda a engenharia, os valores geralmente adicionam "preenchimento" embutido. (Ou seja, tolerância de 5% geralmente é de 3-4%, máximo de 12V pode ser executado em 12,5V, etc.) *

* _{O que quero dizer com isso é que o seu Arduino não explodirá quando estiver a -41 graus C. Não é bom para isso, mas provavelmente você deve ficar bem, desde que não seja uma ocorrência regular.}

Como todo mundo menciona, desde que você esteja na sombra, a temperatura quente provavelmente não importa muito, pois está dentro dos limites dos componentes.

Estou mais preocupado com a condensação de manhã. Os vapores de água condensam nos eletrônicos, assim como na grama. Você pode tentar epóxi elétrico para cobrir o circuito. O Arduino não fica muito quente, então o epóxi não faz muito em termos de impedir que ele esfrie. Mas o epóxi evita que a condensação do vapor de água seja um problema.

Para temperatura quente, basta seguir a folha de dados.

Para baixa temperatura, lembro-me de alguém no ano passado tentando fazer overclock de uma ONU com nitrogênio líquido, então acho que você nunca encontrará problemas com temperaturas baixas :-)

Em seu blog , essa pessoa mostra que ele poderia executar seu UNO a 65 MHz, reduzindo a temperatura para -196 ° C.

Obviamente, o processo foi mais complexo do que apenas reduzir a temperatura e verificar o que acontece: muitas melhorias foram realizadas no quadro.

O blog explica muito bem como vários componentes podem reagir a temperaturas criogênicas; os principais problemas pareciam ser capacitores que a capacitância reduz drasticamente sob baixas temperaturas.

Concordo com o conselho de ler as folhas de dados, mas aqui está uma resposta pessoal à pergunta.

Instalei um Raspberry Pi em um gabinete no qual o Arduino existente sobreviveu no verão passado.

Embora eles tenham os mesmos limites gerais de temperatura (exceto a seção de comunicações), foi o Pi que parou de funcionar primeiro.

A boa notícia é que, trazê-lo para dentro, inicializado de volta.

A temperatura / umidade subiu para 140 F (como um carro quente em Phoenix).

Então, no final, a folha de dados estava certa em termos de sobrevivência. Mas eu sugeriria uma abordagem mais conservadora, como colocá-los em um recinto pintado de branco para minimizar os efeitos do sol.

Depois de remover o pi, o Arduino acordou como se nada tivesse acontecido, ainda lá fora.

Essas coisas são muito resistentes.

Se você precisar colocar seu dispositivo do lado de fora, sugiro uma caixa fundida. O principal componente de geração de calor é provavelmente o regulador (pense nisso - a 12V, o reg cai 7V, onde o micro funciona com 5V ou talvez 3V3). Portanto, recomenda-se executar a tensão mais baixa no arduino, acho bom para 7V (para uma unidade de 5V). Se você puder conectar um caminho de calor da superfície do chip ao gabinete, é bom (use calibre pesado - com pelo menos 2 mm de espessura). Tome cuidado para não conectar à guia reg - use mica ou pasta fina de mylar e dissipador de calor (evite interações galvânicas). Os dissipadores de calor com aletas normais do lado de fora da caixa realmente fazem o trabalho de liberar calor para a atmosfera. Tudo isso deve estar em um recipiente de madeira pintado de ripas brancas (uma tela de stevenson) para que o sol direto (e a chuva / orvalho) não bata na caixa que o contém. Isso seria uma solução para ambientes extremos. Lembre-se de que qualquer calor produzido pela placa deve chegar ao ambiente interno da caixa - usando ar preso, você obtém um contato térmico muito ruim. Então ele precisa atravessar a caixa e voltar ao ar. Não se esqueça que os dissipadores de corrente que você usa no chip geram algum (pequeno) calor no processo.