19 escudos para Arduino para todas las ocasiones

Shield es un tablero de suplementos. Propongo dividir los escudos en módulos de tamaño completo y separados. De tamaño completo con sus contornos, repiten la forma de la placa Arduino, ya sea UNO, Nano o MEGA. Los módulos separados son tarjetas de forma libre diseñadas para realizar un conjunto específico de funciones. Tanto eso como otros pueden ser universales y para el desempeño de tareas específicas.

En las tiendas puede encontrar una gran cantidad de escudos, y con una cierta calificación usted mismo puede criar una placa de circuito impreso que repita el arduine en la forma y ubicación de los terminales y ensamblar su propio y único. La imagen muestra Junta de Arduino UNO con un conjunto de escudos

Tablero universal para una fácil creación de prototipos

Comencemos con el escudo, que no tiene funciones especiales, pero fue creado para la conveniencia de instalar sus proyectos. Entonces, el primero en nuestra revisión facilitará la instalación de proyectos con la placa Arduino Nano, aunque el sentido del pequeño tamaño de "NANO" en este caso es cero.

En la placa hay un conector para conectar el enchufe de la fuente de alimentación, un estabilizador de voltaje, así como bloques de terminales. Están firmados y son consistentes con los hallazgos de Nanki. Además, hay un botón de reinicio y un LED de encendido.

El segundo escudo es para el tablero Uno. Contiene una placa de prueba sin soldadura para ensamblar el proyecto y conclusiones que duplican las del propio arduino, una solución conveniente.

Cualquier sensor analógico necesita energía y contacto negativo, cuando hay muchos de ellos, hay tantos puentes que será muy difícil entender el circuito. Por lo tanto, los diseñadores crearon escudos para tales soluciones. Todas las entradas y salidas se muestran en ellos, y los contactos de suministro se duplican y se colocan uno al lado del otro.

Aquí hay un ejemplo de este tipo de placa para la versión Arduino Mega.

Alámbrico e inalámbrico

Con estas tarjetas, es posible organizar el control del microcontrolador a través de la red a través de un cable Ethernet, por ejemplo, o de forma inalámbrica a través de una conexión GSM insertando una tarjeta SIM.

Esta placa se llama w5100: contiene un módulo Ethernet y un módulo lector de tarjetas SD. Esto significa que puede almacenar datos, por ejemplo, un registro de mediciones del sensor en una tarjeta de memoria y controlar el sistema a través de una interfaz web. Para asociar un arduino con él, use las bibliotecas:

• Biblioteca de Ethernet;

• Biblioteca SD

Preste atención externamente, repite el concepto de Arduino UNO R3, además, es adecuado para Mega.

Si el W5100 le parece demasiado grande, entonces el ENC28J60 ocupará menos espacio. Desafortunadamente, ya no tiene un módulo SD.

La desventaja es que no se puede montar en una placa, sino que está diseñado como un módulo separado.

El W5500 es otra versión del escudo de Ethernet. En esencia, esta es una versión revisada del W5100, optimizada en términos de velocidad y eficiencia energética.

Tenga en cuenta que en los blindajes de tamaño completo, todos los pines están duplicados por el bloque de terminales. Desafortunadamente, los escudos usan puertos. Específicamente, esto usa MOSI, MISO, SCK y el pin 10, para la señal CS (seleccione un destino para la comunicación).

Si necesita una conexión inalámbrica, su opción es protectores de Wi-Fi, si tiene Internet y un enrutador, y si no, módulos GSM o protectores GPRS.

En la foto está el escudo oficial. Se instala una ranura para una tarjeta de memoria Micro SD y se comunica con el microcontrolador a través de protocolos SPI, a través de Mini-USB puede actualizar su software. Soporta 802.11b / g.

El escudo GPRS de Amperka que ves arriba. Puede reemplazar la antena por una más potente. Más cerca del visor puede ver la ranura de la tarjeta SIM, un poco más lejos en la ranura de la batería CR1225. La batería de la placa es necesaria para las horas de calor en tiempo real, y esta es una adición importante a las capacidades del escudo GPRS. Puedes enviar SMS desde y hacia él.

Con este tablero puedes controlar y dar comandos a tu casa inteligente (o cualquier otro proyecto de su implementación) estando a cualquier distancia. Es importante que se encuentre en un área de cobertura celular.

¿Cómo almacenar datos en Arduino?

En los proyectos, no toda la información se almacena en la memoria del microcontrolador. A veces necesita almacenar algunas cantidades de información. Lo primero que viene a la mente ya se ha dicho es el registro de información de los sensores para estudiar más a fondo cómo cambia el entorno a lo largo de horas, días, años. Un gran ejemplo es una estación meteorológica casera. Esto es útil no solo para los investigadores científicos, sino también para los aficionados a la educación general y el desarrollo.

Más bien no es un escudo, sino un módulo. Es en miniatura y fácil de repetir, por cierto, aquí está su esquema.

También hay un escudo de almacenamiento de datos de tamaño completo. Funciona con tarjetas de memoria SD, hay un módulo de reloj en tiempo real a bordo que funciona con una batería CR1220 de 3 V, lo cual es una buena ventaja.

Gestionamos una carga potente desde el microcontrolador.

Lo primero que viene a la mente es un relevo. Con su ayuda, puede cambiar ambos circuitos de CC y con una fuente de alimentación doméstica de 220 voltios, pueden hacer frente a una explosión.

Específicamente, el módulo que se muestra a continuación puede cambiar 1 kW 220 V de la carga (o 5A) para cada canal, para aumentar la potencia, puede paralelizar varios canales o encender este relé arrancador magnético. En este caso, los relés del escudo desempeñarán el papel de amplificadores intermedios.

Por supuesto, puede cambiar el relé como describí en el artículo "Conexión de dispositivos externos a Arduino", a través del transistor y necesita seleccionar el relé actual, pero el uso de la placa terminada será más confiable, conveniente y se verá mejor.

El relé tiene un inconveniente: un número limitado de disparos, esto es consecuencia del agotamiento del contacto. Esto sucede debido a la aparición de un arco, cuando se abre una carga potente (especialmente la naturaleza inductiva: este es el motor, etc.). Puede hacer tal escudo de acuerdo con el siguiente esquema:

Y así es como se ve en la asamblea:

Puede usar tiristores y triacs para encender una carga de CA. Un problema es que no se pueden conectar directamente al arduino, en caso de ruptura de la unión pn del electrodo de control, 220 V pueden estar en la placa del microcontrolador y quemarlo. La salida de esta situación es el uso de un optosimistor.

Como esta tarea a menudo surge antes que los inventores, se desarrolló una solución llave en mano: triac shield, su nombre completo es ICStation 8 Channel EL Escudo Dos Shield para Arduino. Originalmente estaba destinado a controlar el brillo del "neón flexible".

Tiene 8 canales a los que están conectados la red de CA y la carga.

Escudos para motores

El control del motor no siempre es un proceso fácil. En algunas situaciones, es posible que no tenga suficientes pines para implementar la tarea, o el algoritmo de control es bastante complicado. Con tales tableros, podrá derrotar el diseño de su robot mucho más rápido.

Motor-SHILD para arduino puede controlar motores de CC (4 piezas) o dos motores paso a paso.

Está construido sobre la base de dos L293. Este microcircuito es un conjunto de dos puentes H, esto le permite controlar con la posibilidad de invertir dos DPT, o motor bipolar de 1 paso. Diagramas de conexión respectivamente:

Y en la esquina superior izquierda de la placa hay dos pads para servos (más, menos y señal de control). El círculo rojo rodeaba el lugar donde está instalado el puente. Si es así, esta placa se alimenta desde la placa base Arduino y, si no, desde una fuente externa de 5 V.

Al usar este módulo de un fabricante nacional, puede controlar dos motores de CC, también tiene un puente que combina las líneas de suministro de energía del microcontrolador o las desconecta para obtener energía de una fuente separada.

Puede controlar motores diseñados para un rango de voltaje de 5 a 24 voltios. En lugar de 2 motores de CC, puede usar 1 paso a paso monofásico o paralelizar los canales y conectar 1 potente motor de CC con una corriente de hasta 4 A, y esto no es suficiente: 48 W con una tensión de alimentación de 24 V.

Para conectar un servo, necesita tres cables: más, menos y señal, pero ¿qué pasa si tiene muchos serv? Tu tabla se convertirá en un desastre de puentes. Para evitar esto, hay un escudo multiservo.

Aquí, también, existe la posibilidad de separación de los circuitos de alimentación, como fue el caso en la versión anterior. En total, puede conectar 18 servos (en la placa numeración de 0 a 17).

En todas partes tiene sus propios detalles, escudos para tareas inusuales ...

Atmega 328, el corazón de nuestra junta, es el ADC. El principal problema es que en la placa Arduino Uno solo vemos 6 entradas analógicas. ¿Qué pasa si tenemos más sensores analógicos?

Puede recopilar dos arduino en una sola red. Uno de ellos debe usarse como el principal, y el segundo para cambios y desde el primero para enviar señales de medición al servidor o mostrarlas en la pantalla ... Pero esto es difícil: necesita gastar memoria en líneas adicionales de código de programa para implementar dicho sistema.

Pero, ¿y si multiplica cada entrada por 16? Total podemos tener hasta 16 * 6 = 96 entradas analógicas. Esto es real con un multiplexor. Simplemente cambia 16 canales analógicos a su vez a una salida analógica, que se conecta a la misma entrada de cualquier microcontrolador.

Reconocimiento de voz

Por medio del microcontrolador Atmega, es muy difícil liberar la función de reconocimiento de voz, pero los arduinistas no pueden desesperarse, hay una solución especial: EasyVR Shield 3.0.

Esta es una solución preparada pero costosa, al momento de escribir, cuesta casi $ 100 en Rusia. Primero, el escudo escribirá su comando, luego lo comparará con lo que está escrito en la memoria, habiendo determinado el número, lo ejecutará.

Puede organizar un "diálogo con la computadora", puede reproducir lo que está escrito en ella. Sin amplificadores adicionales, se recomienda "comunicarse" con esta placa desde una distancia de no más de 60 cm.

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El escudo del teclado LCD es un panel de control real. En él está la pantalla LCD1602 (16 caracteres en dos líneas) y un conjunto de botones. Debido a ellos, intervienen bastantes puertos, por ejemplo, A0 y de D4 a D7 bajo el teclado, y el puerto D10 es un control de atenuación PWM. D8 y D9 - reinicio e inclusión.

De hecho, hay muchas pantallas compatibles con arduino. Más bien, aquellos sobre los que se escribe la mayor parte de la información y puede ejecutarlos fácilmente en su sistema. La pantalla de NOKIA 5110 es bastante popular en los círculos de bricolaje, también hay pantallas OLED y TFT que funcionan en I2C para elegir. Pero no están en la versión "escudo".

Comida autónoma

Un escudo bastante inusual en esta colección, que realiza una tarea común. El escudo de poder es batería de iones de litio con todas las protecciones necesarias y un conector para cargar. Parece que no es nada especial, pero proporcionará un aspecto completo a su proyecto, y el circuito de alimentación no tiene que colocarse al lado de las placas principales.

Conclusión

El uso de escudos para todas las tareas del proyecto permitirá evitar un número excesivo de puentes y conexiones, y esto reducirá la cantidad de errores y puentes adicionales. Después del montaje, recibirá un sándwich de varios pisos de placas de circuito fabricadas en fábrica. Este enfoque a veces se denomina "diseño modular". Por cierto, esto facilitará el mantenimiento, reparación y ajuste de los equipos.

Los entusiastas practican el diseño, el cableado y el ensamblaje de módulos únicos. Esta es una de las razones de la gran popularidad de Arduino, no solo como una plataforma para productos caseros, modelos de tablero y prototipos, sino también como una plataforma para soluciones llave en mano.