Arduinoフリーズの原因は何ですか

Arduinoを使用してプロジェクトに取り組んでいると、学生は多くの問題に遭遇します。これらの問題は、ArduinoコードまたはArduinoボード自体に関連している可能性があります。 コンパイラが認識できないArduinoコードのエラーやハードウェアの問題が原因で、Arduinoボードが完全にフリーズし、出力が表示されない場合があります。 そこで、Arduinoがフリーズする原因となるいくつかの問題に対処しました。

Arduinoフリーズの一般的な原因は何ですか？

Arduinoがフリーズしたり、動作を停止したりする原因は複数ある可能性があるため、Arduinoがフリーズする一般的な問題のいくつかを以下に示します。

• 無限ループの実行
• 電源電圧降下
• 割り込み処理
• フルメモリ使用率

無限ループの実行

Arduinoがフリーズする主な理由の1つは、Arduinoがループに陥り、その条件が常に真であり、コードの他の部分を実行できないことです。 「voidloop（）」セクションは短いですが、無限ループですが、このセクション自体にはループと条件が含まれていますが、どの条件でも実行されず、指定された命令を実行するだけです。 無限ループの概念を理解するために、以下のコードを見ることができます

上記のコードでは、ループが常にtrueになるため、実行を継続することがわかります。 t無限ループを実行し、Arduinoをフリーズさせます。

Arduinoが無限ループでスタックするのを防ぐために、実行に時間がかかる場合は、コードのloop（）セクションでwhileループとforループを使用しないでください。

電源電圧降下

Arduinoボードの動作電圧は5〜12ボルトですが、何らかの理由で電圧が5ボルトを下回ると、Arduinoがハングし始め、動作を停止します。 電圧降下は以下の理由で発生する可能性があります

• 接続されているデバイスによって引き出される急激な電流
• スタンドアロンモードで接続した場合、バッテリーの充電量が少なくなる可能性があります
• 供給電圧のノイズが多すぎる
• USBケーブルまたは外部電源の不良

このような電圧降下の問題を回避するには、スタンドアロンモードの場合は常にバッテリー接続とその充電を確認してください。 また、Arduinoボードへの電力供給に使用されている場合はUSBケーブルを確認し、Arduinoに接続されているデバイスも確認してください。

割り込み処理

割り込みは、Arduinoコードの実行中に発生する異常である可能性があり、割り込みが発生するたびに、Arduinoはコード全体を停止し、可能な割り込みに対して指定された命令の実行を開始します。 したがって、それぞれの割り込みの命令が長いか、かなりの時間がかかる場合、これによりArduinoがフリーズする可能性があります。

同様に、ArduinoコードのISRによって割り込みが誤ってトリガーされ、Arduinoがハングまたはフリーズする可能性があります。 この問題に対応するために、割り込みのステータスをマイクロコントローラのレジスタに保存して、誤って割り込みがオンになるのを防ぐことができます。

割り込み処理用のコードを最適化することで、割り込み処理の処理時間を最小限に抑えることができます。これにより、Arduinoがフリーズする可能性を最小限に抑えることができます。

フルメモリ使用率

Arduinoボードには大きなメモリがないことを知っているので、それを効果的に利用する必要があります。 ただし、Arduinoコードが非常に長く、使用する変数が多すぎる場合、Arduinoのメモリがいっぱいになり、ハングまたはリセットされる可能性があります。

同様に、malloc（）関数を使用して大容量のメモリを割り当てると、ArduinoがArduinoのメモリをいっぱいにする可能性もあります。 コンパイラは、メモリがほぼいっぱいになるか、すでにいっぱいになると、コードのコンパイル中にも警告を発します。

この問題は、以下のアクションを実行することで回避できます。

• 必要な変数のみを使用
• malloc（）関数を使用するときは、malloc（）関数を使用しないか、free（）関数を使用してください。
• 関数内で変数を宣言してみてください

結論

Arduinoボードは、長期間フリーズしたり、しばらくするとリセットされたりするなど、奇妙な動作を示す可能性があります。 このような動作は、Arduinoコードまたはボード自体に問題がある場合に観察されます。 Arduinoのフリーズの最も一般的な原因のいくつかをリストし、このガイドでそのような問題を回避するためのいくつかの解決策も提案しました。