Seguridad en el uso de microcontroladores como Arduino

Los mayores riesgos son que destruyen el equipo, no que se lastimen. ¡Al menos no hasta que los introduzcas a los soldadores!

Recomendaría no usar baterías de iones de litio para energía, ya que pueden explotar si se cortocircuitan. Las baterías AA normales se calentarán si se ponen en cortocircuito (lo suficiente como para causar quemaduras / incendios después de un tiempo), pero es probable que no exploten. La mejor fuente de alimentación sería una con un límite de corriente ajustable que ayude a evitar daños a equipos o personas.

Algunos componentes, como los condensadores, pueden explotar si se ejecutan por encima de su voltaje nominal o con la polaridad invertida, a veces con una explosión muy aterradora. Pero incluso eso no es demasiado arriesgado a menos que llegue a tus ojos.

Mientras no hagan nada increíblemente estúpido, estarán bien. La electricidad a los voltajes utilizados en los microcontroladores no va a perjudicar a nadie.

(Como un ejemplo de "increíblemente estúpido", en nuestro laboratorio de electrónica de la escuela secundaria alguien decidió averiguar qué sucede si se corta un tomacorriente eléctrico de 120 V con una pieza de soldadura. La respuesta es que brilla por un segundo. luego explota violentamente y pulveriza la soldadura fundida a una buena de 10 a 15 pies. Recomiendo no repetir ese experimento!)

1. Es probable que esto no sea necesario, pero evite usar fuentes de energía con un "oomph" significativo, o tenga algún mecanismo que limite la corriente / potencia que es difícil de manejar. Ciertamente, menos de 12V es bueno, y preferiblemente se limita a 1A o menos.

2. Junto con 1, las baterías tienen problemas (es decir, baterías con base de litio). Por lo general, pueden proporcionar mucha corriente cuando están en cortocircuito, y en el caso de las baterías de litio (Li-ion, Li-Po), pueden incendiarse si se abusan.

3. Los condensadores polarizados son problemáticos (electrolíticos / tantalio). Cuando la polarización inversa es parcial, no se comportan como condensadores, sino que suelen ser cortos. Con suficiente corriente, el condensador se calentará. En el caso de los electrolíticos, el electrolito se evaporará y la tapa estallará. Creo que los de tantalio se incendiarán. Tenga en cuenta que hay condensadores electrolíticos bipolares (no polares). Estos están perfectamente bien de usar.

4. Fomentar buenas prácticas de circuito desde el principio. Estos incluyen (pero no se limitan a):

   a. Apagar / desconectar todas las fuentes de alimentación antes de modificar un circuito

   b. Mantenga los circuitos relativamente bien organizados (es posible que desee proporcionar diseños para que los estudiantes los construyan). Esto no solo reducirá los errores, sino que, con suerte, facilitará la depuración y reducirá las posibilidades de que ocurra algo peligroso.

   c. La doble verificación (o la triple) nunca duele. Te sorprendería (o quizás no tanto) la frecuencia con la que los estudiantes preguntan por qué su circuito no funciona solo para encontrar un problema obvio porque era "demasiado simple" para que lo revisen.

Dicho esto, me parece una idea perfecta para enseñar a los niños sobre circuitos.

¿Seguridad? Solo hay una cosa por hacer. Enséñeles a no pegar sus caras directamente sobre el circuito. Retrocede cuando enciendas el circuito "por si acaso". Unas pocas "llamas" aquí y allá solo dañarán tu libro de bolsillo y te harán ver mucho más genial. Falso peligro y aprendizaje todo en uno.

Aprender por explosión / humo / calor es tan válido como cualquier otro y quizás más.

Desde una edad temprana, empecé a hacer pruebas con TTL, en los días en que la soldadura tenía mucho más plomo, el chasis de un televisor estaba activo y los interruptores de inclinación de mercurio eran bombillas de vidrio transparente que se vendían libremente sin preguntas incómodas.

La lana de acero y los cables de puente fueron el límite de nuestra naturaleza destructiva. Aunque tampoco muchos conos de oradores sobrevivieron por mucho tiempo. Una o dos veces hicimos cosas muy peligrosas con transformadores de tomas múltiples y yugos CRT de esos mismos televisores.

Hicimos esto en cobertizos donde el asbesto se cortaba y mordisqueaba de forma rutinaria. Uno de mis amigos laicos se fue a su casa un día y les dijo a sus padres que hice bombas en el garaje. Esto tomó un tiempo para morir incluso en esos días.

En cuanto a los cortocircuitos, el enfoque de "palanca" siempre tuvo un encanto. Después de todo, protege todo lo que está más abajo y el fusible tiene un propósito.

Hoy en día, todos los hogares deben tener protección contra fugas de RCD / tierra y nuestras áreas de trabajo son un gran interruptor tipo hongo rojo.

Los tableros y protectores con terminales de tornillo y pasadores son mucho más seguros.

Mi esposa tiene una maestría y no sabe qué hacer con un soldador.

¿Deberías poner tu Raspberry Pi y enseñarles a codificar en su lugar? En todo caso, esto es más peligroso y probablemente no aprenderán más Python una vez que se den cuenta de que los proyectos C se ejecutan 10 veces más rápido.

Me molesta terriblemente que estos procesadores se usen a menudo como martillos para conducir en chinchetas. Muchas aplicaciones podrían ser atendidas por dispositivos dedicados como 555 temporizadores o contraescaladores. Tal vez solo nos guste meternos.

Anticipe el fuego, anticipar quemaduras. Un cubo de arena para el fuego. (Todavía me pregunto cómo podríamos hacer tomas de corriente de CC para 5V y 12V y usar los mismos conectores). Tampoco puede tener halones.

Por supuesto, entonces existe el riesgo del proyecto. Digamos un controlador para una máquina de vapor en vivo. ¿Cuáles son los riesgos de un boceto que salió mal?

El único riesgo que se me ocurre es un cortocircuito. Si están trabajando con baterías asegúrese de explicar esto. El peligro de un cortocircuito es, por ejemplo, que puede hacer que los cables estén realmente calientes. Si una batería está cortocircuitada con algo de baja resistencia, como un cable, podría causar la explosión de la batería.

Las limitaciones de Arduino también deben enseñarse, para que no dañen el controlador, por ejemplo (por una corriente demasiado alta extraída y / o un voltaje de entrada demasiado alto en los pines).