19 perisai untuk Arduino untuk semua kesempatan

Perisai adalah papan tambahan. Saya bercadang untuk membahagikan perisai ke dalam modul penuh dan berasingan. Bersaiz penuh dengan garis besar mereka mengulangi bentuk papan Arduino, sama ada UNO, Nano atau MEGA. Modul berasingan adalah kad bentuk bebas yang direka untuk melaksanakan satu set fungsi tertentu. Kedua-dua itu dan lain-lain boleh menjadi universal, dan untuk melaksanakan tugas yang sempit yang disasarkan.

Di kedai-kedai anda, terdapat banyak perisai yang banyak, dan dengan kelayakan tertentu, anda sendiri boleh membiak sebuah papan litar bercetak yang mengulang arduine dalam bentuk dan lokasi terminal dan memasang sendiri unik anda. Gambar menunjukkan Arduino UNO Board dengan satu set perisai.

Papan universal untuk prototaip mudah

Mari kita mulakan dengan perisai, yang tidak membawa apa-apa fungsi khas, tetapi dicipta untuk memudahkan pemasangan projek anda. Jadi, yang pertama dalam tinjauan kami akan memudahkan pemasangan projek-projek dengan papan Arduino Nano, walaupun rasa kecil "NANO" dalam kes ini adalah sifar.

Di papan ada penyambung untuk menyambungkan plag dari unit bekalan kuasa, penstabil voltan, serta blok terminal. Mereka ditandatangani dan konsisten dengan penemuan Nanki. Di samping itu, terdapat butang reset dan LED Kuasa.

Perisai kedua adalah untuk papan Uno. Ia mengandungi papan roti solderless untuk memasang projek dan kesimpulan yang menduplikasi mereka pada arduino itu sendiri - penyelesaian yang mudah.

Mana-mana sensor analog memerlukan kuasa dan hubungan negatif, apabila terdapat banyak daripada mereka - terdapat banyak jumper yang akan sangat sukar untuk memahami litar tersebut. Oleh itu, pereka datang dengan perisai untuk penyelesaian sedemikian. Semua input dan output dipaparkan di dalamnya, dan kenalan pembekalan diduplikasi dan diletakkan bersebelahan.

Berikut adalah contoh papan sedemikian untuk versi Mega Arduino.

Berwayar dan wayarles

Menggunakan papan ini, anda boleh menyusun kawalan mikropengawal melalui rangkaian melalui kabel Ethernet, sebagai contoh, atau secara wayarles melalui sambungan GSM dengan memasukkan kad SIM.

Papan ini dipanggil w5100 - ia mengandungi modul Ethernet dan modul pembaca kad SD. Ini bermakna anda boleh menyimpan data, sebagai contoh, log ukuran pengesan pada kad memori dan mengawal sistem melalui antara muka web. Untuk mengaitkan arduino dengannya, gunakan perpustakaan:

• Perpustakaan Ethernet;

• Perpustakaan SD.

Beri perhatian secara luaran, dia mengulangi konsep Arduino UNO R3, di samping itu, ia sesuai untuk Mega.

Jika W5100 nampak terlalu besar untuk anda, maka ENC28J60 akan mengambil kurang ruang. Malangnya, ia tidak lagi mempunyai modul SD.

Kelemahannya ialah ia tidak dapat dipasang di papan, tetapi direka sebagai modul yang berasingan.

W5500 adalah versi lain perisai Ethernet. Pada terasnya, ini adalah versi yang disemak daripada W5100, dioptimumkan dari segi kelajuan dan kecekapan tenaga.

Sila ambil perhatian bahawa pada perisai bersaiz penuh, semua pin diduplikasi oleh blok terminal. Malangnya, perisai menggunakan pelabuhan. Khususnya, ini menggunakan MOSI, MISO, SCK, dan pin 10, untuk isyarat CS (pilih destinasi untuk komunikasi).

Jika anda memerlukan sambungan wayarles, pilihan anda ialah perisai Wi-fi, jika anda mempunyai Internet dan penghala, dan jika tidak, modul GSM atau GPRS Shields.

Pada foto itu perisai rasmi. Slot untuk kad memori SD SD dipasang di atasnya, dan ia berkomunikasi dengan mikrokontroler melalui protokol SPI, melalui Mini-USB anda boleh mengemas kini perisiannya. Menyokong 802.11b / g.

Perisai GPRS dari Amperka yang anda lihat di atas. Anda boleh menggantikan antena dengan yang lebih berkuasa. Lebih dekat kepada penonton anda boleh melihat slot kad SIM, sedikit lagi pada slot bateri CR1225. Bateri di papan yang diperlukan untuk waktu panas yang sebenar, dan ini merupakan tambahan penting kepada keupayaan perisai GPRS. Anda boleh menghantar SMS ke dan dari dia.

Dengan papan ini, anda boleh mengawal dan memberikan arahan ke rumah pintar anda (atau mana-mana projek lain pelaksanaan anda) berada di mana-mana jarak. Adalah penting bahawa anda berada di kawasan liputan selular.

Bagaimana untuk menyimpan data pada Arduino?

Dalam projek-projek, tidak semua maklumat diletakkan di dalam memori mikrokontroler. Kadang-kadang anda perlu menyimpan beberapa maklumat. Perkara pertama yang diingati telah dikatakan adalah rakaman maklumat dari sensor untuk selanjutnya mengkaji bagaimana perubahan alam sekitar sepanjang jam, hari, tahun. Satu contoh hebat ialah stesen cuaca rumah. Ini berguna bukan sahaja untuk penyelidik saintifik, tetapi juga amatur untuk pendidikan dan pembangunan umum.

Ia agak bukan perisai, tetapi satu modul. Ia adalah kecil dan mudah untuk diulang, dengan cara ini, di sini adalah garis besarnya.

Terdapat juga perisai penyimpanan data bersaiz penuh. Ia berfungsi dengan kad memori SD, terdapat modul jam masa nyata di papan yang dikuasakan oleh bateri 3 V CR1220, yang merupakan bonus yang baik.

Kami menguruskan beban yang kuat dari mikropengawal

Perkara pertama yang datang ke fikiran adalah penyampai. Dengan bantuan mereka, anda boleh menukar kedua-dua litar DC dan dengan bekalan kuasa isi rumah 220 Volt, mereka dapat mengatasi masalah.

Khususnya, modul yang ditunjukkan di bawah boleh menukar 1 kW 220 V dari beban (atau 5A) untuk setiap saluran, untuk meningkatkan kuasa, anda boleh menyusun beberapa saluran, atau menghidupkan relay ini permulaan magnet. Dalam kes ini, relay dari perisai akan memainkan peranan penguat perantaraan.

Sudah tentu, anda boleh menukar relay seperti yang saya nyatakan dalam artikel "Menyambungkan peranti luaran ke Arduino", melalui transistor dan anda perlu memilih relay semasa, tetapi menggunakan papan selesai akan lebih dipercayai, lebih mudah dan kelihatan lebih baik.

Relay ini mempunyai satu kelemahan - bilangan perjalanan yang terhad - ini adalah akibat daripada pembakaran. Ini berlaku kerana kemunculan arka, apabila beban kuat dibuka (terutamanya sifat induktif - ini adalah enjin, dll.). Anda boleh membuat perisai sedemikian mengikut skema berikut:

Dan inilah caranya dalam perhimpunan:

Anda boleh menggunakan thyristors dan triacs untuk menghidupkan beban AC. Satu masalah adalah bahawa mereka tidak boleh disambungkan terus ke arduino, sekiranya pecahan simpang pn elektrod kawalan, 220 V boleh berada di papan mikrokontroler dan membakarnya. Cara keluar dari keadaan ini adalah penggunaan optosimistor.

Oleh kerana tugas ini sering timbul sebelum pencipta, satu penyelesaian turnkey dibangunkan - perisai triac, nama penuhnya adalah ICStation 8 Channel EL Escudo Dos Shield untuk Arduino. Ia pada mulanya bertujuan untuk mengawal cahaya "neon fleksibel."

Ia mempunyai 8 saluran yang mana rangkaian AC dan beban disambungkan.

Perisai untuk enjin

Kawalan motor tidak semestinya proses yang mudah. Dalam beberapa situasi, anda mungkin tidak mempunyai cukup pin untuk melaksanakan tugas itu, atau algoritma kawalan agak rumit. Dengan papan itu, anda akan dapat mengalahkan reka bentuk robot anda dengan lebih cepat.

Motor-SHILD untuk arduino boleh mengawal motor DC (4 keping) atau dua motor stepper.

Ia dibina berdasarkan dua L293. Mikroelektrik ini adalah pemasangan dua jambatan H, ini membolehkan anda mengawal dengan kemungkinan membalikkan dua DPT atau motor bipolar 1 langkah. Rajah rajah masing-masing:

Dan di sudut kiri atas papan terdapat dua pad untuk servos (tambah, minus dan isyarat kawalan). Lingkaran merah melingkari tempat di mana pelompat jumper dipasang. Sekiranya ia, maka papan ini dikuasakan dari aras Arduino, dan jika tidak, dari sumber luaran 5 V.

Menggunakan modul ini dari pengeluar domestik, anda boleh mengawal dua DC motor, ia juga mempunyai jumper yang menggabungkan garis bekalan kuasa mikrokontroler atau mencabutnya untuk kuasa dari sumber yang berasingan.

Anda boleh mengawal enjin yang direka untuk julat voltan dari 5 hingga 24 volt. Daripada 2 motor DC, anda boleh menggunakan 1 langkah fasa tunggal atau parallelize saluran dan sambungkan 1 motor DC berkuasa dengan arus sehingga 4A, dan ini tidak mencukupi - 48 W dengan voltan bekalan 24 V.

Untuk menyambung servo, anda memerlukan tiga wayar - tambah, tolak dan isyarat, tetapi bagaimana jika anda mempunyai banyak servis? Papan anda akan bertukar menjadi pelompat. Untuk mengelakkan ini, terdapat perisai Multiservo.

Di sini, terdapat kemungkinan pemisahan litar kuasa, seperti halnya dalam versi terdahulu. Secara keseluruhannya, anda boleh menyambung 18 servos (di papan penomboran dari 0 hingga 17).

Di mana-mana sahaja mempunyai spesifiknya sendiri, perisai untuk tugas yang luar biasa ...

Atmega 328, jantung papan kami, adalah ADC. Masalah utama ialah pada papan Arduino Uno kita hanya melihat 6 input analog. Bagaimana jika kita mempunyai lebih banyak sensor analog?

Anda boleh mengumpul dua arduino dalam rangkaian tunggal. Salah satunya harus digunakan sebagai yang utama, dan yang kedua untuk perubahan dan dari yang pertama untuk menghantar isyarat pengukuran ke pelayan atau memaparkannya pada skrin ... Tetapi ini adalah sukar: anda perlu membelanjakan memori pada baris tambahan kod program untuk melaksanakan sistem sedemikian.

Tetapi bagaimana jika anda membiak setiap input sebanyak 16? Jumlah kita boleh mempunyai sehingga 16 * 6 = 96 input analog. Ini nyata dengan multiplexer. Ia hanya menukar 16 saluran analog pada gilirannya untuk satu output analog, yang anda sambungkan ke input yang sama dari mana-mana mikrokontroler.

Pengiktirafan suara

Dengan alat pengawal mikro Atmega, sangat sukar untuk melepaskan fungsi pengecaman suara, tetapi arduinists tidak boleh putus asa, ada penyelesaian khusus - EasyVR Shield 3.0.

Ini adalah penyelesaian siap sedia, tapi mahal, pada masa penulisan, kos hampir $ 100 di Rusia. Pertama, perisai akan menulis arahan anda, kemudian membandingkannya dengan apa yang ditulis dalam ingatan, setelah menentukan nombor, ia akan melaksanakannya.

Anda boleh mengatur "dialog dengan komputer", ia boleh menghasilkan semula apa yang ditulis di dalamnya. Tanpa penguat tambahan, disarankan untuk "berkomunikasi" dengan lembaga ini dari jarak tidak lebih daripada 60 cm.

Paparkan imej

Perisai papan kekunci LCD adalah panel kawalan sebenar. Di atasnya adalah paparan LCD1602 (16 aksara dalam dua baris), dan satu set butang. Oleh kerana itu, beberapa port yang terlibat, misalnya, A0 dan dari D4 ke D7 di bawah papan kekunci, dan port D10 adalah kawalan dimmer PWM. D8 dan D9 - reset dan kemasukan.

Malah, terdapat banyak paparan yang serasi dengan arduino. Sebaliknya, mereka yang mana maklumat paling banyak ditulis dan anda boleh dengan mudah menjalankannya dalam sistem anda. Paparan dari NOKIA 5110 cukup popular di kalangan DIY, terdapat juga layar OLED dan TFT yang berfungsi pada I2C untuk dipilih. Tetapi mereka tidak berada dalam versi "perisai".

Makanan autonomi

Perisai yang agak luar biasa dalam koleksi ini, yang melakukan tugas bersama. Perisai kuasa adalah bateri lithium ion dengan semua perlindungan yang diperlukan dan penyambung untuk mengecas. Nampaknya tidak ada yang istimewa, tetapi ia akan memberikan pandangan lengkap kepada projek anda, dan litar kuasa tidak perlu diletakkan di sebelah papan utama.

Kesimpulannya

Menggunakan perisai untuk semua tugas projek akan membolehkan mengelakkan sejumlah besar jumper dan sambungan, dan ini akan mengurangkan bilangan kesilapan dan pelompat tambahan. Selepas pemasangan, anda akan menerima sandwic pelbagai cerita dari papan litar buatan kilang. Pendekatan ini kadang-kadang dipanggil "reka bentuk modular." Dengan cara ini, ini akan memudahkan penyelenggaraan, pembaikan dan penyesuaian peralatan.

Penggemar mengamalkan merancang, pendawaian, dan memasang modul unik. Ini adalah salah satu sebab populariti tinggi Arduino, bukan hanya sebagai platform untuk produk buatan sendiri, model roti dan prototaip, tetapi juga sebagai platform untuk penyelesaian turnkey.