19 skydų „Arduino“ visoms progoms

Skydas yra papildoma lenta. Skydus siūlau padalyti į pilno dydžio ir atskirus modulius. Visiškai išdėstyti kontūrai pakartoja „Arduino“ lentos formą, nesvarbu, ar tai būtų UNO, Nano ar MEGA. Atskiri moduliai yra laisvos formos kortelės, skirtos atlikti tam tikrą funkcijų rinkinį. Ir tas, ir kiti gali būti ir universalūs, ir skirti siauromis užduotimis.

Parduotuvėse galite rasti labai daug skydų, o turėdami tam tikrą kvalifikaciją, patys galite išugdyti spausdintinę plokštę, kuri kartoja arduiną pagal gnybtų formą ir vietą, ir surinkti savo unikalų. Nuotraukoje parodyta Arduino UNO valdyba su skydelių komplektu.

Universali plokštė lengvam prototipų formavimui

Pradėkime nuo skydo, kuris neatlieka jokių ypatingų funkcijų, bet buvo sukurtas jūsų projektų diegimo patogumui. Taigi pirmasis mūsų apžvalgoje palengvins projektų diegimą naudojant „Arduino Nano“ plokštę, nors „NANO“ mažo dydžio reikšmė šiuo atveju yra lygi nuliui.

Ant plokštės yra jungtis, skirta prijungti kištuką iš maitinimo bloko, įtampos stabilizatorius, taip pat gnybtų blokai. Jie yra pasirašyti ir atitinka Nanki išvadas. Be to, yra atstatymo mygtukas ir maitinimo lemputė.

Antrasis skydas skirtas „Uno“ lentai. Jame yra be litavimo pritvirtinta lentelė projektui sudėti ir išvados, dubliuojančios tuos, kurie yra pačiame arduino - patogus sprendimas.

Bet kuriam analoginiam jutikliui reikalinga galia ir neigiamas kontaktas, kai jų yra labai daug - trumpiklių yra tiek daug, kad suprasti grandinę bus labai sunku. Todėl dizaineriai sugalvojo tokių sprendimų skydus. Juose rodomi visi įėjimai ir išėjimai, o tiekimo kontaktai yra dubliuojami ir dedami vienas šalia kito.

Štai tokios „Arduino Mega“ versijos lentos pavyzdys.

Laidinis ir belaidis

Naudojant šias korteles galima organizuoti mikrovaldiklio valdymą tinkle, pavyzdžiui, naudojant eterneto kabelį, arba belaidžiu būdu per GSM ryšį, įdedant SIM kortelę.

Ši plokštė vadinama w5100 - joje yra Ethernet modulis ir SD kortelių skaitytuvo modulis. Tai reiškia, kad atminties kortelėje galite saugoti duomenis, pavyzdžiui, jutiklių matavimų žurnalą ir valdyti sistemą naudodami žiniatinklio sąsają. Norėdami susieti arduino su juo, naudokite bibliotekas:

• Eterneto biblioteka;

• SD biblioteka.

Atkreipkite dėmesį į išorę, jis pakartoja „Arduino UNO R3“ koncepciją, be to, jis tinka „Mega“.

Jei „W5100“ jums atrodo per didelis, „ENC28J60“ užims mažiau vietos. Deja, jis nebeturi SD modulio.

Trūkumas yra tas, kad jo negalima montuoti ant lentos, bet jis yra suprojektuotas kaip atskiras modulis.

„W5500“ yra dar viena „Ethernet“ skydo versija. Esmė - tai patobulinta W5100 versija, optimizuota greičio ir energijos efektyvumo požiūriu.

Atkreipkite dėmesį, kad ant pilno dydžio skydų visi kaiščiai yra dubliuojami gnybtų bloku. Deja, skydai naudoja uostus. Tiksliau, tai CS signalui naudoja MOSI, MISO, SCK ir 10 kaištį (pasirinkite ryšio vietą).

Jei jums reikia belaidžio ryšio, jūsų pasirinkimas yra „Wi-Fi“ skydai, jei turite internetą ir maršrutizatorių, o jei jo nėra, „GSM“ moduliai arba GPRS skydai.

Nuotraukoje yra oficialus skydas. Jame yra įdiegta „Micro SD“ atminties kortelės lizdas, kuris per SPI protokolus palaiko ryšį su mikrovaldikliu, per „Mini-USB“ galite atnaujinti jo programinę įrangą. Palaiko 802.11b / g.

GPRS skydas nuo „Amperka“, kurį matote aukščiau. Anteną galite pakeisti galingesne. Arčiau žiūrovo galite pamatyti SIM kortelės lizdą, šiek tiek toliau CR1225 akumuliatoriaus lizde. Lentos baterija reikalinga realiuoju laiku karštomis valandomis, ir tai yra svarbus GPRS skydo galimybių papildymas. Galite siųsti SMS jam ir iš jo.

Naudodami šią plokštę galite valdyti ir duoti komandas į savo protingus namus (ar bet kuris kitas jūsų įgyvendinamas projektas), esantis bet kokiu atstumu. Svarbu, kad esate korinio ryšio zonoje.

Kaip saugoti duomenis „Arduino“?

Projektuose ne visa informacija dedama į mikrovaldiklio atmintį. Kartais reikia saugoti tam tikrą kiekį informacijos. Pirmas dalykas, kuris ateina į galvą, jau buvo pasakytas, yra informacijos iš jutiklių įrašymas, siekiant toliau tirti, kaip keičiasi aplinka valandų, dienų, metų bėgyje. Puikus pavyzdys yra namų orų stotis. Tai naudinga ne tik mokslo tyrinėtojams, bet ir bendrojo lavinimo bei tobulėjimo mėgėjams.

Tai veikiau ne skydas, o modulis. Jis yra miniatiūrinis ir lengvai pakartojamas, beje, čia yra jo kontūras.

Taip pat yra viso dydžio duomenų saugojimo skydas. Jis veikia su SD atminties kortelėmis, laive yra realaus laiko laikrodžio modulis, kurį maitina 3 V CR1220 baterija, o tai yra gera premija.

Mes valdome galingą apkrovą iš mikrovaldiklio

Pirmas dalykas, kuris ateina į galvą, yra estafetė. Jų pagalba galite perjungti abi nuolatinės srovės grandines ir su 220 voltų buitiniu maitinimo šaltiniu, jie gali susidoroti su sprogimu.

Tiksliau, žemiau parodytas modulis gali perjungti 1 kW 220 V apkrovą (arba 5A) kiekvienam kanalui, kad padidintumėte galią, galite lygiagrečiai keliems kanalams arba įjungti šią relę magnetinis starteris. Tokiu atveju relės iš skydo atliks tarpinių stiprintuvų vaidmenį.

Žinoma, jūs galite perjungti relę, kaip aprašiau straipsnyje „Išorinių įrenginių prijungimas prie Arduino“, per tranzistorių ir jums reikia pasirinkti dabartinę relę, tačiau naudoti gatavą plokštę bus patikimesnė, patogesnė ir geriau atrodo.

Relė turi vieną trūkumą - ribotą reisų skaičių - tai yra kontaktinio perdegimo pasekmė. Tai atsitinka dėl lanko atsiradimo, kai atidaroma galinga apkrova (ypač indukcinis simbolis - tai variklis ir pan.). Tokį skydą galite pagaminti pagal šią schemą:

Štai kaip tai atrodo asamblėjoje:

Norėdami įjungti kintamąją apkrovą, galite naudoti tiristorius ir triacus. Viena problema yra ta, kad jų negalima tiesiogiai prijungti prie arduino, nutrūkus valdymo elektrodo pn jungčiai, 220 V gali būti mikrovaldiklio plokštėje ir ją sudeginti. Išeitis iš šios situacijos yra optimistės panaudojimas.

Kadangi ši užduotis dažnai kyla prieš išradėjus, buvo sukurtas „iki rakto“ sprendimas - triakos skydas, kurio visas pavadinimas yra „ICStation 8 Channel EL Escudo Dos Shield“, skirtas Arduino. Iš pradžių jis buvo skirtas kontroliuoti „lankstaus neono“ švytėjimą.

Jis turi 8 kanalus, prie kurių yra prijungtas kintamos srovės tinklas ir apkrova.

Variklių skydai

Variklio valdymas ne visada yra lengvas procesas. Kai kuriose situacijose jums gali neužtekti kaiščių užduočiai įgyvendinti, arba valdymo algoritmas yra gana sudėtingas. Naudodami tokias lentas galėsite daug greičiau nugalėti savo roboto dizainą.

„Motor-SHILD“ skirtas „arduino“ gali valdyti nuolatinės srovės variklius (4 dalys) arba du žingsninius variklius.

Jis pastatytas ant dviejų L293 modelių. Ši mikroschema yra dviejų H tiltų komplektas, tai leidžia valdyti turint galimybę pakeisti du DPT arba 1 žingsnio bipolinį variklį. Ryšio schemos:

Viršutiniame kairiajame plokštės kampe yra dvi servetėlės ​​(pliusas, minusas ir valdymo signalas). Raudonas apskritimas apskriejo vietą, kur įrengtas džemperis. Jei yra, tada ši plokštė maitinama iš „Arduino“ grindjuostės, o jei ne, iš išorinio 5 V šaltinio.

Naudodamiesi šiuo vietinio gamintojo moduliu, galite valdyti du nuolatinės srovės variklius, jis taip pat turi trumpiklį, kuris sujungia mikrovaldiklio maitinimo linijas arba atjungia juos nuo energijos iš atskiro šaltinio.

Galite valdyti variklius, kurie skirti nuo 5 iki 24 voltų įtampai. Vietoj 2 nuolatinės srovės variklių galite naudoti 1 vienfazį stepperį arba lygiagrečiai kanalams ir prijunkite 1 galingą nuolatinės srovės variklį, kurio srovė yra iki 4A, ir to nepakanka - 48 W, kai maitinimo įtampa yra 24 V.

Norėdami prisijungti prie servo, jums reikia trijų laidų - pliuso, minuso ir signalo, bet kas, jei turite daug servo? Jūsų lenta pavirs džemperių netvarka. Norėdami to išvengti, yra „Multiservo“ skydas.

Čia taip pat yra galimybė atskirti maitinimo grandines, kaip buvo ankstesnėje versijoje. Iš viso galite prijungti 18 servų (lentoje nuo 0 iki 17).

Visur turi savo specifiką, skydus neįprastoms užduotims ...

„Atmega 328“, mūsų lentos širdis, yra ADC. Pagrindinė problema yra ta, kad „Arduino Uno“ plokštėje matome tik 6 analoginius įėjimus. Ką daryti, jei turime daugiau analoginių jutiklių?

Viename tinkle galite surinkti du arduino. Vienas iš jų turėtų būti naudojamas kaip pagrindinis, o antrasis - skirtas pakeitimams, o iš pirmojo - siųsti matavimo signalus į serverį arba parodyti juos ekrane ... Bet tai yra sunku: norint įdiegti tokią sistemą, reikia išleisti atmintį papildomoms programos kodo eilutėms.

O kas, jei kiekvieną įvestį padauginsite iš 16? Iš viso galime turėti iki 16 * 6 = 96 analoginių įėjimų. Tai yra realu naudojant multiplekserį. Tai tiesiog perjungia 16 analoginių kanalų paeiliui į vieną analoginį išėjimą, kurį jungiate prie to paties bet kurio mikrovaldiklio įėjimo.

Balso atpažinimas

„Atmega“ mikrovaldikliu labai sunku atleisti balso atpažinimo funkciją, tačiau arduinistai negali nusivilti, yra specialus sprendimas - „EasyVR Shield 3.0“.

Tai yra paruoštas, bet brangus sprendimas, jo rašymo metu Rusijoje jis kainuoja beveik 100 USD. Pirmiausia skydas užrašys jūsų komandą, tada palygins ją su tuo, kas parašyta atmintyje, nustatęs skaičių, jis vykdys.

Galite organizuoti „dialogą su kompiuteriu“, jis gali atkurti tai, kas jame parašyta. Be papildomų stiprintuvų rekomenduojama „bendrauti“ su šia plokštė ne didesniu kaip 60 cm atstumu.

Ekrano vaizdas

LCD klaviatūros skydas yra tikras valdymo pultas. Jame yra LCD1602 ekranas (16 simbolių dviem eilutėmis) ir mygtukų rinkinys. Dėl jų yra nemažai prievadų, pavyzdžiui, A0 ir nuo D4 iki D7 po klaviatūra, o D10 prievadas yra PWM dimerio valdymas. D8 ir D9 - atstatyti ir įtraukti.

Tiesą sakant, yra daug ekranų, suderinamų su arduino. Atvirkščiai, tie, apie kuriuos yra parašyta daugiausia informacijos, ir jūs galite lengvai juos paleisti savo sistemoje. NOKIA 5110 ekranas yra gana populiarus „pasidaryk pats“ ratuose, taip pat yra OLED ir TFT ekranų, veikiančių „I2C“. Bet jie nėra „skydo“ versijoje.

Savarankiškas maistas

Gana neįprastas skydas šioje kolekcijoje, atliekantis bendrą užduotį. Galios skydas yra ličio jonų akumuliatorius su visomis reikalingomis apsaugomis ir jungtimi įkrovimui. Atrodo, kad nieko ypatingo, tačiau tai suteiks išsamų jūsų projekto vaizdą, o maitinimo grandinės neturi būti dedamos šalia pagrindinių plokščių.

Išvada

Skydų naudojimas visoms projekto užduotims leis išvengti per didelio jungčių skaičiaus ir jungčių, o tai sumažins klaidų ir papildomų jungčių skaičių. Surinkę gausite kelių aukštų sumuštinį iš gamykloje pagamintų plokščių. Šis požiūris kartais vadinamas „moduliniu dizainu“. Beje, tai palengvins įrangos priežiūrą, remontą ir pritaikymą.

Entuziastai praktikuoja unikalių modulių projektavimą, instaliavimą ir montavimą. Tai yra viena iš didelio „Arduino“ populiarumo priežasčių ne tik kaip namų produktų, duonos modelių ir prototipų platforma, bet ir kaip raktų sprendimų platforma.