Сообщество - Arduino & Pi

Arduino & Pi

1 462 поста 20 775 подписчиков

Популярные теги в сообществе:

102

Как я скрещивал Arduino и Lego

Как я скрещивал Arduino и Lego Arduino, Электроника, LEGO, Ev3, Самоделки, Длиннопост

В этом году я планировал открыть свой образовательный центр технической направленности (по большому счету кружек робототехники и программирования с продвинутыми программами). К сожалению, идею пока пришлось отложить, но решение одной из проблем я описал в этой статье.

На этапе планирования учебных программ я столкнулся с проблемой выбора контроллера для обучения детей среднего школьного возраста (5-8 класс). Для младших уже существует Wedo, и этот конструктор хорошо себя зарекомендовал. Старшие уже хорошо усваивают Arduino и 3D-моделирование. А для средневозрастных ребят, исходя из своего почти восьмилетнего опыта преподавания робототехники, хотелось бы что-то среднее. Чтобы можно было программировать и блоками (желательно еще сразу видеть код), и напрямую в Arduino IDE. При этом в удобном защищенном корпусе, с минимизированным шансом пораниться или что-то сжечь, и возможностью собирать робота из готовых деталей.

Для этих целей все используют EV3, но мне не нравится программирование только блоками, спорные по качеству датчики, монструозные по размерам итоговые сборки (в основном из-за размера контроллера), ну и, честно говоря, цена. Как вариант с адекватной стоимостью, использовать китайский kazi EV6, но остальные проблемы остаются. Я знаю, что можно программировать на microPython, но это костыль, и все равно детей надо готовить к Arduino.

В этом плане мне понравился образовательный набор от RED (хотя когда я его первый раз пощупал, долго от него плевался). Их контроллер One, по сути, шилд для ардуины с выведенными портами и встроенными драйверами двигателя, в красивом пластиковом корпусе (в первых партиях напечатанном на 3D принтере). Контроллер совместим с лего деталями, и поставляется с немного измененным ресурсным набором 45544 и спорным набором Arduino датчиков, тоже в корпусах. А их среда программирования реализована на принципах scratch, но по сути дублирует ArduBlock.

Контроллер RED. Распиновка, на мой взгляд, бредовая и немного неудачный корпус.

Однако у этого решения тоже существуют проблемы. Начиная от странной распиновки, заканчивая не самой удачной конструкцией корпуса. Большинство проблем они решили в контроллере X, но зачем-то перевели его с аккумуляторов на батарейки, закрыли возможность программировать из ArduinoIDE и взвинтили ценник.

В общем, решил, чем я хуже? Сделаем свой контроллер!

Первым делом я занялся проектированием платы. При работе с обычной Arduino у ребят чаще всего возникают следующие проблемы: недостаток портов питания (все время приходится изобретать какие-то шины) и большое количество проводных соединений. Поэтому от неё мне нужно было наличие встроенных драйверов для двигателей и адекватной распиновки. Первый вариант схемы на базе Arduino nano я набросал минут за 30. Сильно мудрить не стал, и просто использовал схемы проверенных модулей для Arduino. В качестве драйверов я использовал микросхемы l9110s, которые работают по схеме Н-мост, для стабильных 5в просто стабилизатор L7805, немного резисторов и конденсаторов согласно схемам (пару которых забыл), диодик для защиты от переполюсовки. Также быстро развел печатку, и плата rev-1 готова!

Как я скрещивал Arduino и Lego Arduino, Электроника, LEGO, Ev3, Самоделки, Длиннопост

На драйвера задействованы порты 3,9,10,11. Немного нерационально, но это для совместимости с red. Остальные порты постарался вывести максимально удобно, добавив к каждому шину питания.

Как я скрещивал Arduino и Lego Arduino, Электроника, LEGO, Ev3, Самоделки, Длиннопост

Получившаяся распиновка (на картинке плата rev-2, но распиновка не изменилась)

Решил попробовать заказать изготовление. JLCPCB, как известно, с Россией сейчас не работает. Но легко нашелся аналогичный производитель, NextPCP. У них аналогичный сервис, цены немного повыше, зато оплата через AliExpress путем покупки нескольких лотов по 1$. Сделал заказ на изготовление 10 плат, и спустя месяц они у меня.

Запаял минимальное количество деталей для оценки габаритов и занялся проектированием корпуса.

При проектировании корпуса старался победить все проблемы red-а, которые мы (в основном мои коллеги) накопили за время работы с ним. А именно:

  • Абсолютно дурацкое крепление крышки аккумуляторов 14500 на двух винтах, из за чего ей никто не пользуется, т.к. аккумуляторы надо часто доставать на зарядку.

  • Неудачно расположенное крепление к lego (меня попросили его поставить пониже, т.к. робот часто просто цеплял пол днищем этого контроллера).

  • Отсутствие кнопки перезагрузки.

  • И немного неудобное расположение кнопки питания.

Более-менее сносный вариант корпуса получился почти с третьего раза.

Первые варианты корпуса

Крышка батарейного отсека получилась довольно удачной, в виде сдвигающейся шторки. Вышло и надежно, и удобно.

К этому моменту ко мне доехал ресурсный набор и появилась возможность тестировать этот контроллер, чем я и занялся. Допаял схему, на удивление все заработало, и сразу от аккумуляторов. Но при проверке драйверов оказалось, что один мотор нормально не работает. Перебрав несколько микросхем l9110s, которые я заказывал в прошлом году, оказалось, что почти все они бракованные. В итоге заработали сдутые с живых плат драйверов двигателя, чему я очень обрадовался.

Как я скрещивал Arduino и Lego Arduino, Электроника, LEGO, Ev3, Самоделки, Длиннопост

Собрал первую телегу

Но счастье было не долгим!

В первый же вечер, играясь этой телегой через bluetooth, я спалил оба драйвера :D.

Оказалось, я просто забыл о конденсаторах между выходами на моторы, из-за чего драйвера и прошибало. Исправил этот момент в схеме. А на текущей железке просто распаял их между контактами.

Собрал телегу посолиднее, люблю гусеничные модели. Спроектировал сразу корпус для hc-06. Мучил её несколько дней (и до сих пор мучаю), больше проблем с драйверами не выявил.

Выглядит поинтереснее. Также заметен тот самый добавочный конденсатор по шине +5V

Еще оказалось, что 9-ый порт не может выдавать шим сигнал при задействовании первого таймера для сервопривода. Из-за этого один мотор не работал. Просто поменял в схеме 3 с 9 порты местами.

Последней проблемой, с которой я столкнулся, оказалась перезагрузка Arduino при резкой нагрузке на аккумуляторы. Выяснилось, что конденсатора всего в 0.1мкФ недостаточно по шине 5в (интересно, почему). Поменял его в схеме на обычный 2-х выводной электролит на 100 мкФ, а на текущей плате просто напаял поверх.

На этом найденные проблемы с платой закончились. Я развел плату более грамотно, увеличил размеры smd компонентов (на первой плате замучился их паять), поправил некоторые надписи. И заказал производство второй ревизии платы.

Как я скрещивал Arduino и Lego Arduino, Электроника, LEGO, Ev3, Самоделки, Длиннопост

Вторая ревизия платы

Параллельно с этим велась доработка мелких косяков по корпусу и добавление всяких украшательств. И, спустя всего пару тестовых вариантов...

"Пара тестовых вариантов"

Я получил корпус, который хотел! Корпус (да и весь контроллер) спроектирован так, чтобы свести к мнимому шанс порчи контактов или замыкания. Старался чтобы было понятно, какие контакты за что отвечают, но они ещё дополнительно будут отмечены разными цветами гребенок. Порты моторов специально расположены со смещением, чтобы снизить риск попадания на соседние порты. Корпус имеет встроенный отсек для аккумуляторов формата 14500 и LEGO крепления с 3-х сторон. Кнопка включения расположена выше проводов, её так удобнее нажимать.

Наклейка не финальная (просто чтобы порты видно было). Кнопки будут белые.

В планах сделать набор на базе этого контроллера с немного соревновательным уклоном, с возможностью собрать робота для езды по линии, для прохождения лабиринта или перетаскивания предметов. Программировать можно в ArduBlock, ArduinoIDE и в любых других средах с поддержкой Arduino nano.

На данный момент ко мне едут платы второй ревизии. А я пока подбираю датчики и делаю для них корпуса. Точно будут пара ИК датчиков, лазерный и пара УЗ дальномеров, Bluetooth, и всякая мелочь типа модуля кнопки, rgb-светодиода и зумера. Есть проблема с заказом относительно больших партий ресурсных наборов и датчиков, с этим пока разбираюсь. Еще сделал группу в ВК про проекту, там публикую процесс разработки.

Если интересен проект, пожалуйста поддержите его. Буду рад подписке на группу :)

Пожелания и предложения тоже очень приветствуются!

Показать полностью 26
16

Урок Easy HMI. Переход по страницам и управление GPIO

Исходные файлы урока тут.

177

Ответ на пост «Что нужно сделать, чтобы Вас "обоср**" за вашу разработку и не сдаваться зарабатывая миллионы?»2

Подержите моё пиво... Два года усердно развиваем свой программно-хардварный проект: с нуля разработали и запрограммировали, стали резидентами Сколково и выстроили собственное производство. И что мы постоянно слышим? "Фу, Китай!", "Да я такое за вечер на Arduino соберу!" (wat?), "Украли идею и выдаёте за своё", "Распил бюджетных денег"... тоже подгорает.

Давайте по-порядку:

"Украли идею" – мы никогда не скрывали, что идея не уникальная и взята у канадской компании Activate Games после вирусных видео на пикабу. Только мы сфокусировались конкретно на пиксельном полу собственной разработки и сделали большой упор на IT-составляющую: разработали уникальную систему разработки игр на Lua (пост с околонулевым рейтингом); строим свою, можно сказать, мини CRM для управления локациями; сделали механизм автоматизированной доставки обновлений и мониторинга состояния всех устройств сети и т.д. Но идею цветного пола, конечно, украли, хер поспоришь.

"Разработка говно, я могу лучше" (но мне лень) – да пожалуйста, делайте! Мы будем только рады коллегам по цеху и новым конкурентам! Но за два года появилась только одна команда, кто сами сделали похожий продукт. Снимаю перед ними шляпу, ребята достойные инженеры. Остальные просто пытаются перепродавать Китай, т.к китайцы быстро прочухали фишку и просто заваливают рынок своим оборудованием... только вот софт у них говно и игр почти нет.

"Производство в Китае, значит не ваше" – таковы реалии, что в РФ подобное производство делать просто нерентабельно, невозможно тягаться с Китаем. Но кто-нибудь вообще представляет, как сложно организовать закупку и производство десятка комплектующих, сборку конечного изделия и всю логистику внутри чужой страны? Производство печатных плат, датчиков, кабелей, литьё нескольких видов собственных корпусов и т.д. А после этого пройти сертификацию и официальную таможню РФ? Да, мы возим свой продукт в белую, слабо? Вот и не*уй. Тут же, собственно, по мнению обывателя, и идёт "распил" бюджетных денег в виде субсидий Сколково на таможенные пошлины.

А начинали с абсолютного нуля в пыльном гараже, выпиливая и шлифуя первые пиксели из дерева (пост). И также никто не видит сотни бессонных ночей отладки (ТГ пост) и ночные обновления софта, чтобы утром люди пришли играть на чуть более качественный продукт. Прямо сейчас как раз не сплю, потому что выкатываю важное обновление.

"Зарабатываете миллионы на хайповой теме" – из-за того, что мы открыто публикуем все финансы в телеграм канале (график прошлого года), у людей складывается впечатление, что мы неплохо зарабатываем. Но по факту, мы практически всё реинвестируем обратно в проект и наращиваем команду. За два года мы ещё ДАЖЕ НЕ ВЕРНУЛИ свои вложения (а вложили на старте порядка 7 млн личных средств). У меня, как и у партнёра, есть обычная работа, которая позволяет кормить семью. А бизнес это так, для души. Ни о каких яхтах речи не идёт. Месяц назад вот впервые выбрались вместе на неделю в Териберку на кайтах покататься. Успех ящитаю.

В заключение желаю всем разработчикам искренне "болеть" своим делом и не останавливаться, открыто делиться своими наработками и проще реагировать на хейт. Нас мало, но мы в тельняшках! В нашей стране очень большой инженерный потенциал, но, к сожалению, ботаном всегда было быть не круто и это планомерно подавлялось окружением с детства, но ситуация с современными айтишниками сильно меняет текущие устои, что не может не радовать!

Я сам вышел из таких "ботанов": в школе увлекался программированием, после института устроился обычным инженером на завод, позже ушел в айти за деньгами. Сейчас развиваю свой проект с абсолютного нуля, о котором сам же лично рассказываю в телеграм канале, в том числе со всеми финансовыми подробностями становления бизнеса.

Кому интересно, тг канал @pixel_quest, имею право. По возможности стараюсь писать про техничку и детали разработки, но не всегда хватает времени и действительно интересного материала, становится всё больше и больше рутины, а откликов читателей не так много.

Без рейтинга, панамку подготовил

Показать полностью
47

Easy HMI: Создавайте собственные HMI-дисплеи с ESP32 и TFT

Программное обеспечение Easy HMI, предназначенное для создания пользовательских интерфейсов (HMI), получило значительное обновление. Разработчик адаптировал ПО, расширив его возможности: теперь пользователи могут не только работать с готовыми дисплеями линейки AT2432S028-R, AT3248S035-C, ESP32-2432S028R, но и самостоятельно собирать HMI-устройства, комбинируя доступные платы ESP32 и различные TFT-дисплеи.

Easy HMI: Создавайте собственные HMI-дисплеи с ESP32 и TFT Arduino, Программа, Гайд, Длиннопост

Гибкость выбора компонентов

Ключевым нововведением стала поддержка широкого спектра TFT-дисплеев с интерфейсом SPI. В ходе разработки были успешно протестированы модели диагональю от 1.8 до 2.8 дюймов с разными драйверами (ST7789V, ST7789VW, ST7735S, ILI9341) и разрешениями (128x160, 240x320, 320x240). Теоретически, поддерживаются практически любые SPI TFT-экраны размером от 0.9 до 4 дюймов, включая варианты с сенсорными панелями (например, на чипе XPT2046).

Easy HMI: Создавайте собственные HMI-дисплеи с ESP32 и TFT Arduino, Программа, Гайд, Длиннопост

Упрощенная настройка и прошивка

Поскольку разные дисплеи имеют свои особенности (цветовые схемы, ориентация, зеркальное отображение), в программе Easy HMI появились расширенные настройки драйверов. Это позволяет точно сконфигурировать ПО под конкретное оборудование.

Процесс загрузки прошивки на плату ESP32 также был усовершенствован. Теперь это можно сделать прямо из интерфейса приложения Easy HMI (версии 0.1.1 TFT и выше): достаточно выбрать COM-порт подключенной платы, указать файл прошивки (.bin) и нажать кнопку "Загрузить". Важно использовать плату на чипе ESP32 (без суффиксов S2, S3, C3 и т.д.) и убедиться, что COM-порт не занят другими программами. Предусмотрены как бесплатная прошивка (для создания информационных дисплеев), так и платная (для проектов с сенсорным управлением).

Easy HMI: Создавайте собственные HMI-дисплеи с ESP32 и TFT Arduino, Программа, Гайд, Длиннопост

Подключение и использование

В статье приводится базовая схема подключения TFT-дисплея к ESP32. Собранное устройство можно использовать как полноценный HMI-дисплей, управляя им с внешнего микроконтроллера через UART2, либо задействовать экранные кнопки для управления выводами GPIO самой ESP32 (например, GPIO 4, 23, 18).

Easy HMI: Создавайте собственные HMI-дисплеи с ESP32 и TFT Arduino, Программа, Гайд, Длиннопост

Для создания проектов можно использовать существующие уроки по Easy HMI, AT HMI или визуальную среду программирования ArduBlock. Важно отметить, что прошивка Easy HMI не блокирует плату: пользователи в любой момент могут загрузить свой собственный код, написанный в Arduino IDE, а затем при необходимости вернуться к Easy HMI, повторно прошив устройство.

Easy HMI: Создавайте собственные HMI-дисплеи с ESP32 и TFT Arduino, Программа, Гайд, Длиннопост
Показать полностью 4

Новый Raspberry CM5 совместим с Российским компьютером

Новый Raspberry CM5 совместим с Российским компьютером Raspberry pi, Linux, Компьютерное железо, Контроллер, Умный дом, АСУ ТП, Arm, Сборка компьютера, Материнская плата

Российский компьютер Antex Gate, разработанный энтузиастами и использующий модуль Raspberry Pi CM4, теперь совместим с новым Raspberry Pi Compute Module 5 (CM5).

AntexGate – это компьютер, выпускаемый в России на базе Raspberry Pi CM4 CM3 уже несколько лет.

Ключевые характеристики Raspberry Pi CM4:

  • Процессор: Broadcom BCM2711, 4 ядра Cortex-A72 (ARM v8) 64-bit SoC @ 1.5GHz

  • Память: До 8 ГБ LPDDR4 SDRAM

  • Интерфейсы: Gigabit Ethernet, USB 2.0, HDMI, PCIe Gen 2 x1

Теперь, по предзаказу у разработчиков Antex Gate, можно приобрести компьютер с установленным Raspberry Pi CM5. Это значительно расширяет возможности устройства.

Краткие характеристики Raspberry Pi Compute Module 5 (CM5)

  • Процессор: Broadcom BCM2712 (4 ядра Cortex-A76, ARM v8.2-A, 2.4 ГГц)

  • Оперативная память (RAM): 4 ГБ, 8 ГБ или 16 ГБ LPDDR4X-4267

  • Хранилище: 16 ГБ, 32 ГБ, 64 ГБ

  • Основные интерфейсы:

    • PCIe Gen 2 x1 (совместимость с CM4)

    • 2× USB 3.0 (вместо USB 2.0 на CM4)

    • 2× HDMI 2.0 (4K@60, вместо одного на CM4)

    • 2× MIPI CSI/DSI (камеры/дисплеи)

    • Gigabit Ethernet

    • Wi-Fi 6 (802.11ax) и Bluetooth 5.0 (в версиях с беспроводными модулями)

Единственным ограничением совместимости между платой AntexGate и Raspberry Pi CM5 является невозможность использования внутреннего Watchdog таймера. Все остальные интерфейсы и разъемы полностью совместимы.

Благодаря этому, на базе компьютера Antex Gate теперь можно создавать рабочие места для решения широкого спектра задач, включая системы автоматизации, обработку и распознавание изображений, а также другие ресурсоемкие приложения, доступные благодаря возможностям Raspberry Pi CM5. По данным Jeff Geerling, CM5 в 2-3 раза быстрее CM4.

Ключевые отличия от CM4

  • + В 2–3 раза выше производительность CPU

  • + В 2 раза больше RAM (до 16 ГБ)

  • + Полноценная видеокарта

Источник: Официальный сайт Raspberry Pi.

Где узнать подробности?

Подробнее о технических аспектах совместимости можно обсудить в нашем телеграм сообществе.

Показать полностью
22

Как получить точное время на ESP32?

Микроконтроллер ESP32 благодаря своим возможностям Wi-Fi давно стал любимцем разработчиков проектов Интернета вещей (IoT). Одной из ключевых задач в таких проектах является синхронизация времени. Устройство должно уметь определять дату и время с высокой точностью, чтобы использовать временные метки или планировать задачи. С этим успешно справляется протокол сетевого времени (NTP), который доступен для Wi-Fi-устройств, включая ESP32.

Что такое NTP, и зачем он нужен?

Протокол сетевого времени (NTP, Network Time Protocol) — это инструмент для синхронизации часов между устройствами в сети, который обеспечивает точность до миллисекунд. С помощью NTP ваш ESP32 и другие устройства могут согласовать время с глобальными серверами, к примеру, pool.ntp.org. Этот сервер доступен всем пользователям, а любое устройство, выступающее клиентом, может получать от него текущее время.

Как получить точное время на ESP32? Arduino, Rtc, Длиннопост

Как это работает?

ESP32 запрашивает сервер на предмет времени, отправляя запрос NTP. Сервер возвращает ответ, содержащий точную дату и время. Затем микроконтроллер определяет локальное время, используя заданные часовой пояс и при необходимости смещение на летнее время. Весь процесс занимает считаные миллисекунды.

Настройка NTP-клиента с использованием Arduino IDE.

Для успешной работы ESP32 потребуется сначала настроить среду разработки Arduino IDE. В руководстве на сайте Arduino-tex.ru подробно объясняется процесс установки настроек для ESP32. После подготовки вы сможете использовать встроенные стандартные библиотеки ESP32, такие как time.h и WiFi.h, чтобы отправить запрос к NTP-серверу и получить точное время.

Помимо этого, важно задать следующие параметры:

  • NTP-сервер: обычно используется pool.ntp.org, но доступны и региональные серверы, например, ru.pool.ntp.org.

  • Смещение времени от GMT: например, для Москвы (UTC+3) нужно указать 10800 секунд.

  • Учет летнего времени: если в вашем регионе используется переход на летнее время, добавьте 3600 секунд (1 час), или оставьте 0, если летнее время не применяется.

Пример кода.

Чтобы проверить работу NTP-клиента, достаточно загрузить специальный скетч на ESP32. В статье вы найдете полный программный код, который содержит описание всех настроек, подключение к Wi-Fi, запрос времени с NTP-сервера, а также его вывод в Монитор последовательного порта.

Ключевые функции:

  • WiFi.begin(): подключение к сети Wi-Fi.

  • configTime(): установка конфигурации для NTP (сервер, смещение GMT, учет летнего времени).

  • getLocalTime(): получение синхронизированного локального времени.

Как получить точное время на ESP32? Arduino, Rtc, Длиннопост

Важные моменты.

  • Стабильность интернета: ESP32 получает время с сервера только при наличии активного подключения к Wi-Fi.

  • Настройки часового пояса: для уверенности в правильности локального времени всегда проверяйте значение смещения GMT для вашего региона и актуальные правила перехода на летнее время.

  • Энергопотребление: если вам не нужно поддерживать постоянное интернет-соединение, его можно отключить после синхронизации времени, что уменьшит расход энергии устройства.

Преимущества использования NTP.

Этот метод прост и универсален, поскольку не требует дополнительных аппаратных модулей, таких как часы реального времени (RTC). Он идеально подходит для проектов, которые имеют постоянное соединение с интернетом и в которых допустимо периодически обновлять время.

Ограничения.

Если ваш проект должен предоставлять точное время в условиях отсутствия интернета, использование NTP может быть неудобно. Для автономной работы рекомендуются внешние часы реального времени (RTC) — например, модуль DS3231.

Показать полностью 2
1

Мы заморозили промышленный Raspberry PI CM4 до -65°C

Мы заморозили промышленный Raspberry PI CM4 до -65°C Linux, Компьютерное железо, IT, Raspberry pi, Разработка, Автоматизация, Длиннопост

Что случится, если отправить промышленный миникомпьютер в условия вечной мерзлоты? В этом эксперименте мы подвергли суровым испытаниям образец Raspberry PI CM4 на материнской плате российской разработки AntexGate v2, чтобы проверить реальные возможности этого тандема.

На выходных жена заставила помыть холодильник, и меня осенило! А что, если проверить, как электроника поведет себя в таких экстремальных условиях? Ведь в мире промышленной автоматизации надежность оборудования при низких температурах — это не просто пожелание, а необходимость. Многие сталкивались с перегревом гаджетов, но мало кто задумывался, как они справятся с настоящим холодом.

Так родилась идея испытать миникомпьютер AntexGate v2 который работает на RaspberryCM4 в условиях, где даже самые стойкие компоненты могут «замерзнуть». И, как выяснилось, не зря. Сегодня мы расскажем, как это устройство прошло проверку в условиях, где даже опытные исследователи Арктики предпочли бы надеть дополнительный слой термобелья.

Что такое AntexGate v2?

AntexGate v2 — это вторая ревизия миникомпьютера, созданного на базе Raspberry Pi Compute Module 4 (CM4) в миниатюрном форм-факторе для встраиваемых приложений. Устройство разработано для использования в промышленных условиях.

Подробные характеристики →

Живой обмен опытом в телеграм →

Испытания в «Мини Сабзеро»

Для проведения тестов использовалась климатическая камера Tabai MC-71, которую в шутку прозвали «Мини Сабзеро». Эта камера способна создавать температуру от -80°C до +100°C с точностью поддержания ±0.5°C. Внутренний объем камеры — 64 литра, что вполне хватает, чтобы устроить миникомпьютеру настоящий «ледяной стендап». Если бы у AntexGate v2 был микрофон, он бы наверняка пошутил: «Ну что, ребята, кто тут следующий замерзнет? Я уже готов к своему выступлению!» Итак общий вид.

Мы заморозили промышленный Raspberry PI CM4 до -65°C Linux, Компьютерное железо, IT, Raspberry pi, Разработка, Автоматизация, Длиннопост

Общий вид стенда для испытаний

Стенд для испытаний:

  1. Внутри камеры: AntexGate v2.

  2. Снаружи в безопасных условиях: блок питания АКИП-1160, монитор, клавиатура и мышь.

  3. Программное обеспечение: ОС Raspbian, тесты PassMark PerformanceTest, Node-RED для проверки обмена данными через порты RS485.

Мы заморозили промышленный Raspberry PI CM4 до -65°C Linux, Компьютерное железо, IT, Raspberry pi, Разработка, Автоматизация, Длиннопост

Разместили внутри климатической камеры

Методика испытаний

Испытания AntexGate v2 проводились в несколько этапов и начались с обычной комнатной температуры — здесь устройство чувствовало себя как дома.

Мы заморозили промышленный Raspberry PI CM4 до -65°C Linux, Компьютерное железо, IT, Raspberry pi, Разработка, Автоматизация, Длиннопост

Работа в комнатных условиях

Следующий этап — -20°C. Через специальное окошко климатической камеры мы наблюдали, как миникомпьютер спокойно переносит первые морозы. Прохлаждаясь 30 минут, он включился без малейших задержек, будто это был для него обычный рабочий день. Но это была лишь разминка перед настоящим вызовом.

Затем температуру опустили до -40°C. Все интерфейсы работали как часы, а мы, наблюдая через окошко, только переглядывались: «Неужели устройство выдерживает заявленные температурные параметры!» Ставим зачет, двигаемся дальше!

Самое интересное началось, когда мы решили устроить настоящий экзамен! Мы оставили устройство в выключенном состоянии в климатической камере, чтобы охладить до -65°C и разошлись по домам. Сабзеро пыхтел всю ночь... По прошествии суток, мы подняли температуру до рабочих -40°C, подали питание... AntexGate v2 включился так же легко, как будто только что вышел из теплой комнаты. Были переживания по поводу реакции на низкую температуру пластика микроразъема, между материнской платой и Raspberry Pi CM4, что могло привести к отсоединению контактов, но AntexGate v2 даже не дрогнул.

Мы заморозили промышленный Raspberry PI CM4 до -65°C Linux, Компьютерное железо, IT, Raspberry pi, Разработка, Автоматизация, Длиннопост

Микроразъем между материнской платой и Raspberry Pi CM4

Максимальное потребление энергии во время испытаний не превышало 10 Вт, что подтверждает энергоэффективность устройства и отсутствие элементов, «согревающих» плату. Единственным согревающим элементом был спирт, которым тщательно отмыты платы на производстве!

Когда мы прошли все тесты на заявленные -40°C, решили не останавливаться и попробовать “добить” тестовый экземпляр. Ведь он как раз для того и был предназначен — чтобы найти его предельные характеристики. Мы опустили температуру до -65°C и начали экспериментировать с запусками. При -65°C устройство успешно прошло тесты PassMark PerformanceTest, причем обмен данными через порты RS485 оставался стабильным.

И тут в дело включилась физика: при таких экстремальных температурах все номиналы компонентов на плате начинают отклоняться от нормы. Снижение сопротивления привело к ускорению работы оперативной памяти. Если кому-то вдруг понадобится ускорить ОЗУ и снизить скорость отклика на 5%, можно взять наш метод на вооружение — просто охладите устройство до -65°C.

Мы заморозили промышленный Raspberry PI CM4 до -65°C Linux, Компьютерное железо, IT, Raspberry pi, Разработка, Автоматизация, Длиннопост

Обмен данными между портами RS485 при температуре -65°С

Мы заморозили промышленный Raspberry PI CM4 до -65°C Linux, Компьютерное железо, IT, Raspberry pi, Разработка, Автоматизация, Длиннопост

Результаты тестов при температуре среды -65°С

Но, честно говоря, мы не рекомендуем использовать AntexGate v2 на таком пределе. Хотя сам контроллер справился, мы не можем гарантировать стабильную работу периферии — например, модема, жесткого диска или других модулей, которые пользователь подключит самостоятельно. Заявленные -40°C устройство прошло на ура, так что русскую зиму оно переживет даже без шапки-ушанки. А вот до -65°C — это уже на свой страх и риск.

Подводим итоги

AntexGate v2 оказался настоящим «моржом» среди миникомпьютеров, бросив вызов экстремальным температурам и удивив даже скептиков. Когда температура в камере упала до -65°C, никто не верил, что устройство включится. Но оно не только заработало, но и показало отличную производительность, будто такие морозы для него — обычное дело.

Если вам интересно узнать больше о возможностях этого устройства или поделиться своим опытом использования, присоединяйтесь к нашему Telegram-каналу. Здесь кипит живое общение: пользователи и разработчики AntexGate обсуждают настройки, делятся лайфхаками и помогают друг другу решать задачи. Это место, где вы найдете ответы на свои вопросы и вдохновение для новых проектов!

PS/

Многие после прочтения скажут, что это просто ничего не значит и главное высокие температуры, но в нашем канале отписывались клиенты о реальных испытаниях на +102 градуса Цельсия, к сожалению выше устройство отключилось и вернулось к стабильной работе после остывания. Вот Вам и raspberry для "гиков" хотя если почитать состав микросхем на борту Raspberry и AntexGate там только самые именитые и нежадные микросхемы (FTDI, Microchip, Broadcom, Samsung, TI и другие).

Показать полностью 6
Отличная работа, все прочитано!