19 štítov pre Arduino pre všetky príležitosti

Štít je doplnková doska. Navrhujem rozdeliť štíty na plné a samostatné moduly. Plne veľké obrysy opakujú tvar dosky Arduino, či už ide o UNO, Nano alebo MEGA. Samostatné moduly sú karty vo voľnom formáte určené na vykonávanie špecifickej sady funkcií. To aj ďalšie môžu byť univerzálne aj pre plnenie úzko zameraných úloh.

V obchodoch nájdete veľké množstvo štítov as určitou kvalifikáciou si môžete sami rozmnožiť dosku s plošnými spojmi, ktorá opakuje arduine v tvare a umiestnení terminálov a zostaví si svoj vlastný jedinečný. Obrázok ukazuje Rada Arduino UNO so sadou štítov.

Univerzálna doska pre ľahké prototypovanie

Začnime so štítom, ktorý nemá žiadne špeciálne funkcie, ale bol vytvorený pre pohodlie pri inštalácii vašich projektov. Prvá z našich recenzií teda uľahčí inštaláciu projektov s doskou Arduino Nano, hoci zmysel malej veľkosti „NANO“ je v tomto prípade nulový.

Na doske je konektor na pripojenie zástrčky z napájacieho zdroja, stabilizátor napätia a svorkovnice. Sú podpísané a sú v súlade so zisteniami Nanki. Okrem toho existuje resetovacie tlačidlo a LED dióda napájania.

Druhý štít je pre dosku Uno. Obsahuje dosku na spájkovanie bez spájkovania na zostavenie projektu a závery, ktoré duplikujú závery arduino ako také - pohodlné riešenie.

Akýkoľvek analógový senzor potrebuje napájanie a negatívny kontakt, keď ich je veľa - existuje toľko prepojok, že bude veľmi ťažké porozumieť obvodu. Preto dizajnéri prišli so štítmi pre takéto riešenia. V nich sú zobrazené všetky vstupy a výstupy a napájacie kontakty sú duplikované a umiestnené vedľa seba.

Tu je príklad takejto dosky pre verziu Arduino Mega.

Káblové a bezdrôtové pripojenie

Pomocou týchto tabúľ môžete organizovať ovládanie mikrokontroléra cez sieť napríklad pomocou ethernetového kábla alebo bezdrôtovo prostredníctvom pripojenia GSM vložením karty SIM.

Táto doska sa nazýva w5100 - obsahuje modul Ethernet a modul na čítanie kariet SD. To znamená, že na pamäťovú kartu môžete ukladať údaje, napríklad denník meraní senzorov a riadiť systém prostredníctvom webového rozhrania. Na priradenie arduina k nemu použite knižnice:

• Ethernetová knižnica;

• Knižnica SD.

Venujte pozornosť externe, opakuje koncept Arduino UNO R3, navyše je vhodný pre Mega.

Ak sa vám zdá byť W5100 príliš veľký, zaberie ENC28J60 menej miesta. Bohužiaľ už nemá modul SD.

Nevýhodou je, že nemôže byť namontovaný na doske, ale je navrhnutý ako samostatný modul.

W5500 je ďalšia verzia ethernetového štítu. Jeho jadrom je revidovaná verzia W5100, optimalizovaná z hľadiska rýchlosti a energetickej účinnosti.

Vezmite prosím na vedomie, že na štítoch plnej veľkosti sú všetky svorky duplikované koncovým blokom. Štíty bohužiaľ používajú porty. Konkrétne to používa MOSI, MISO, SCK a pin 10 pre CS signál (vyberte cieľ pre komunikáciu).

Ak potrebujete bezdrôtové pripojenie, máte na výber štíty Wi-Fi, ak máte internet a smerovač, a ak nie, moduly GSM alebo štíty GPRS.

Na fotografii je oficiálny štít. Na nej je nainštalovaná zásuvka pre pamäťovú kartu Micro SD, ktorá komunikuje s mikrokontrolérom prostredníctvom protokolov SPI, pomocou protokolu Mini-USB môžete aktualizovať jeho softvér. Podporuje 802.11b / g.

Štít GPRS z Amperky, ktorý vidíte vyššie. Anténu môžete nahradiť silnejšou. Bližšie k prehliadaču môžete vidieť slot na SIM kartu, o niečo ďalej slot na batériu CR1225. Batéria na doske je potrebná pre horúce hodiny v reálnom čase, a to je dôležitý doplnok k schopnostiam štítu GPRS. Môžete posielať SMS z neho a od neho.

S touto doskou môžete ovládať a zadávať príkazy do vášho inteligentného domu (alebo akýkoľvek iný projekt vašej implementácie), ktorý je v akejkoľvek vzdialenosti. Je dôležité, aby ste sa nachádzali v oblasti pokrytia buniek.

Ako ukladať údaje na Arduino?

V projektoch nie všetky informácie sú uložené v pamäti mikrokontroléra. Niekedy je potrebné uložiť určité množstvo informácií. Prvá vec, ktorá príde na myseľ, už bola povedaná, je zaznamenávanie informácií zo senzorov s cieľom ďalej študovať, ako sa mení prostredie v priebehu hodín, dní, rokov. Skvelý príklad je domáca meteorologická stanica. Je to užitočné nielen pre vedeckých bádateľov, ale aj pre amatérov pre všeobecné vzdelávanie a rozvoj.

Nejde skôr o štít, ale o modul. Mimochodom, miniatúrne a ľahké opakovanie je tu jeho obrys.

K dispozícii je tiež štít na ukladanie údajov v plnej veľkosti. Pracuje s pamäťovými kartami SD, na palube je modul hodín v reálnom čase, ktorý je napájaný 3 V batériou CR1220, čo je dobrý bonus.

Spravujeme silné zaťaženie z mikrokontroléra

Prvá vec, ktorá príde na myseľ, je štafeta. S ich pomocou môžete prepínať oba obvody jednosmerného prúdu as domácim zdrojom napájania 220 voltov sa dokážu vyrovnať s ranou.

Konkrétne, modul, ktorý je zobrazený nižšie, môže prepínať 1 kW 220 V záťaže (alebo 5A) pre každý kanál, aby sa zvýšil výkon, môžete paralelizovať niekoľko kanálov alebo zapnúť toto relé magnetický štartér, V tomto prípade budú relé z tienenia hrať úlohu pomocných zosilňovačov.

Relé môžete samozrejme prepnúť tak, ako som to opísal v článku „Pripojenie externých zariadení k Arduino“, cez tranzistor a musíte vybrať aktuálne relé, ale použitie hotovej dosky bude spoľahlivejšie, pohodlnejšie a bude vyzerať lepšie.

Relé má jednu nevýhodu - obmedzený počet vypínaní - je to dôsledok vyhorenia kontaktov. To sa deje v dôsledku vzhľadu oblúka, keď sa otvorí silné zaťaženie (najmä induktívny charakter - jedná sa o motor atď.). Takýto štít môžete vytvoriť podľa nasledujúcej schémy:

A ako to vyzerá v zostave:

Na zapnutie napájania striedavým prúdom môžete použiť tyristory a triaky. Jedným problémom je, že nemôžu byť pripojené priamo k arduínu, v prípade poruchy pn križovatky riadiacej elektródy môže byť 220 V na doske mikrokontroléra a spáliť ju. Cesta z tejto situácie je použitie optosimistora.

Pretože táto úloha často vzniká pred vynálezcami, bolo vyvinuté riešenie na kľúč - triak štít, ktorého celé meno je Arduino, ICSTation 8 Channel EL Escudo Dos Shield. To bolo pôvodne určené na kontrolu žiara „flexibilného neónu“.

Má 8 kanálov, ku ktorým je pripojená sieť AC a záťaž.

Štíty pre motory

Ovládanie motora nie je vždy ľahký proces. V niektorých situáciách možno nemáte dostatok pinov na implementáciu úlohy, alebo je algoritmus riadenia dosť komplikovaný. S takýmito doskami budete môcť poraziť dizajn svojho robota oveľa rýchlejšie.

Motor-SHILD pre arduino môže ovládať jednosmerné motory (4 kusy) alebo dva krokové motory.

Je postavený na základe dvoch L293. Tento mikroobvod je zostava dvoch mostíkov typu H, čo vám umožňuje ovládať s možnosťou reverzácie dvoch DPT alebo bipolárneho motora v jednom kroku. Schémy zapojenia:

A v ľavom hornom rohu dosky sú dve podložky pre servá (plus, mínus a kontrolný signál). Červený kruh krúžil na mieste, kde je nainštalovaný prepojovací mostík. Ak je, potom je táto doska napájaná arduino základnou doskou, a ak nie, z externého zdroja 5 V.

Pomocou tohto modulu od tuzemského výrobcu môžete ovládať dva jednosmerné motory, má tiež prepojku, ktorá kombinuje napájacie vedenia mikrokontroléra alebo ich odpojuje od napájania zo samostatného zdroja.

Môžete ovládať motory, ktoré sú navrhnuté pre rozsah napätia od 5 do 24 voltov. Namiesto 2 jednosmerných motorov môžete použiť jeden jednofázový krokový zosilňovač alebo paralelizovať kanály a pripojiť jeden výkonný jednosmerný motor s prúdom do 4A, čo nestačí - 48 W s napájacím napätím 24 V.

Na pripojenie serva potrebujete tri káble - plus, mínus a signál, ale čo keď máte veľa serv? Vaša doska sa zmení na chaos. Aby ste tomu predišli, existuje štít Multiservo.

Aj tu existuje možnosť oddelenia výkonových obvodov, ako tomu bolo v predchádzajúcej verzii. Celkovo je možné pripojiť 18 serv (na číslovanie kariet od 0 do 17).

Všade má svoje vlastné špecifiká, štíty pre neobvyklé úlohy ...

Srdcom našej dosky je Atmega 328, ADC. Hlavným problémom je to, že na doske Arduino Uno vidíme iba 6 analógových vstupov. Čo ak budeme mať viac analógových senzorov?

Môžete zbierať dva arduino v jednej sieti. Jeden z nich by sa mal používať ako hlavný a druhý pre zmeny a od prvého odoslať meracie signály na server alebo ich zobraziť na obrazovke ... Je to však ťažké: na implementáciu takéhoto systému je potrebné minúť pamäť na ďalších riadkoch programového kódu.

Ale čo keď vynásobíte každý vstup 16? Celkovo môžeme mať až 16 * 6 = 96 analógových vstupov. Toto je skutočné pri multiplexore. Jednoducho prepne 16 analógových kanálov na jeden analógový výstup, ktorý pripojíte k rovnakému vstupu akéhokoľvek mikrokontroléra.

Rozpoznávanie hlasu

Pomocou mikrokontroléra Atmega je veľmi ťažké uvoľniť funkciu rozpoznávania hlasu, ale arduinisti nemôžu zúfalstva, existuje špeciálne riešenie - EasyVR Shield 3.0.

Toto je hotové, ale drahé riešenie, v čase písania správy to stálo v Rusku takmer 100 dolárov. Štít najskôr zapíše váš príkaz a potom ho porovná s tým, čo je zapísané v pamäti. Po určení čísla ho vykoná.

Môžete zariadiť „dialóg s počítačom“, dokáže reprodukovať to, čo je v ňom napísané. Bez ďalších zosilňovačov sa odporúča „komunikovať“ s touto doskou zo vzdialenosti najviac 60 cm.

Zobraziť obrázok

Štít LCD klávesnice je skutočný ovládací panel. Na displeji je LCD1602 (16 znakov v dvoch riadkoch) a sada tlačidiel. Z tohto dôvodu je zapojených pomerne málo portov, napríklad A0 a od D4 do D7 pod klávesnicou, a port D10 je ovládač stmievača PWM. D8 a D9 - reset a zahrnutie.

V skutočnosti existuje veľa displejov kompatibilných s arduino. Skôr tie, o ktorých je napísané najviac informácií, môžete ich ľahko spustiť vo svojom systéme. Displej z NOKIA 5110 je veľmi populárny v domácich majstrov, na OC a TFT obrazovkách pracujúcich na I2C si môžete vybrať. Nie sú však vo verzii „štít“.

Autonómne jedlo

Docela nezvyčajný štít v tejto kolekcii, ktorá plní spoločnú úlohu. Ochranný štít je lítium-iónová batéria so všetkými potrebnými ochranami a konektorom na nabíjanie. Zdá sa, že nejde o nič zvláštne, ale poskytne kompletný vzhľad vášho projektu a výkonové obvody nemusia byť umiestnené vedľa hlavných dosiek.

záver

Použitie štítov pre všetky úlohy projektu umožní vyhnúť sa nadmernému počtu prepojok a pripojení, čím sa zníži počet chýb a dodatočných prepojok. Po montáži dostanete sendvič s viacerými príbehmi z dosiek plošných spojov vyrobených vo výrobe. Tento prístup sa niekedy nazýva „modulárny dizajn“. Mimochodom, to uľahčí údržbu, opravy a nastavenie vybavenia.

Nadšenci praktizujú návrh, zapojenie a zostavenie jedinečných modulov. To je jeden z dôvodov vysokej popularity Arduina, a to nielen ako platforma pre domáce výrobky, modely doštičiek a prototypov, ale aj ako platforma pre riešenia na kľúč.