19 kilpiä Arduinolle kaikissa tilanteissa

Kilpi on lisälevy. Ehdotan jakaa suojat täysikokoisiksi ja erillisiksi moduuleiksi. Täysikokoisina ääriviivat, ne toistavat Arduino-levyn muodon, olipa se sitten UNO, Nano tai MEGA. Erilliset moduulit ovat vapaamuotoisia kortteja, jotka on suunniteltu suorittamaan tietty toimintojoukko. Sekä se että muut voivat olla sekä yleismaailmallisia että kapeasti kohdennettujen tehtävien suorittamiseen.

Myymälöistä löytyy paljon suojauksia, ja tietyllä pätevyydellä voit itse kasvattaa piirilevyn, joka toistaa arduiinin terminaalien muodossa ja sijainnissa, ja koota oman ainutlaatuisen. Kuvassa on Arduinon YK: n hallitus sarjalla kilpiä.

Yleiskortti helppoon prototyyppien tekoon

Aloitetaan kilvestä, joka ei sisällä mitään erityisiä toimintoja, mutta joka on luotu projektien asentamisen helpottamiseksi. Joten ensimmäinen arvostelumme helpottaa projektien asentamista Arduino Nanon -levyllä, vaikka "NANO" -kokoonpanon merkitys tässä tapauksessa on nolla.

Taulussa on liitin virtalähteen pistokkeen kytkemistä varten, jännitteenvakaaja ja liittimet. Ne on allekirjoitettu ja ovat yhdenmukaisia ​​Nankin havaintojen kanssa. Lisäksi on nollauspainike ja virta-LED.

Toinen kilpi on Uno-kortille. Se sisältää juotosettoman leivänpinnan projektin kokoamiseksi ja päätelmät, jotka kopioivat itse arduinon päätelmät - kätevä ratkaisu.

Jokainen analoginen anturi tarvitsee virran ja negatiivisen kontaktin, kun niitä on paljon - hyppyjohtimia on niin paljon, että piirin ymmärtäminen on erittäin vaikeaa. Siksi suunnittelijat keksivät suojat tällaisille ratkaisuille. Kaikki tulot ja lähdöt näkyvät niissä, ja syöttökoskettimet on kopioitu ja asetettu vierekkäin.

Tässä on esimerkki tällaisesta Arduino Mega -version taulusta.

Langallinen ja langaton

Näiden korttien avulla on mahdollista järjestää mikrokontrollerin hallinta verkon kautta esimerkiksi Ethernet-kaapelilla tai langattomasti GSM-yhteyden kautta asettamalla SIM-kortti.

Tämän kortin nimi on w5100 - se sisältää Ethernet-moduulin ja SD-kortinlukijamoduulin. Tämä tarkoittaa, että voit tallentaa tietoja, esimerkiksi anturimittausten lokin, muistikortille ja hallita järjestelmää verkkoliittymän kautta. Liittääksesi arduinon siihen, käytä kirjastoja:

• Ethernet-kirjasto;

• SD-kirjasto.

Kiinnitä huomiota ulkoisesti, hän toistaa Arduino UNO R3 -konseptin, lisäksi se sopii Megalle.

Jos W5100 näyttää sinulle liian suurelta, ENC28J60 vie vähemmän tilaa. Valitettavasti siinä ei enää ole SD-moduulia.

Haittapuoli on, että sitä ei voida asentaa levylle, vaan se on suunniteltu erilliseksi moduuliksi.

W5500 on toinen versio Ethernet-suojauksesta. Ytimessä tämä on W5100: n tarkistettu versio, joka on optimoitu nopeuden ja energiatehokkuuden kannalta.

Huomaa, että täysikokoisissa suojauksissa kaikki nastat ovat päätelohkon kopioimia. Valitettavasti suojat käyttävät portteja. Erityisesti tämä käyttää CS-signaaliin MOSI, MISO, SCK ja pin 10 (valitse viestinnän kohde).

Jos tarvitset langatonta yhteyttä, valitset langattomat suojat, jos sinulla on Internet ja reititin, ja jos ei, GSM-moduulit tai GPRS-suojaukset.

Kuvassa on virallinen kilpi. Siihen on asennettu Micro SD -muistikorttipaikka, joka kommunikoi mikrokontrollerin kanssa SPI-protokollien kautta. Mini-USB: n kautta voit päivittää sen ohjelmiston. Tukee 802.11b / g.

Yllä oleva Amperkan GPRS-suoja. Voit korvata antennin tehokkaammalla. Lähempänä katsojaa näet SIM-korttipaikan, hiukan kauempana CR1225-akkupaikasta. Taulun akkua tarvitaan reaaliaikaisiin kuumiin tunteihin, ja tämä on tärkeä lisä GPRS-suojan ominaisuuksiin. Voit lähettää tekstiviestejä hänelle ja häneltä.

Tämän hallituksen avulla voit hallita ja antaa komentoja älykotiisi (tai mikä tahansa muu toteutuksesi projekti), joka on etäisyydellä. On tärkeää, että olet solun peittoalueella.

Kuinka tallentaa tietoja Arduinolle?

Projekteissa kaikki tiedot eivät ole mikrokontrollerin muistiin. Joskus sinun on tallennettava joitain määriä tietoa. Ensimmäinen asia, joka mieleen tulee, on jo sanottu, on anturien tietojen tallennus, jotta voidaan tutkia edelleen, kuinka ympäristö muuttuu tuntien, päivien, vuosien kuluessa. Upea esimerkki on kotisääasema. Tämä on hyödyllistä paitsi tieteellisille tutkijoille myös yleisen koulutuksen ja kehityksen harrastajille.

Se ei ole pikemminkin kilpi, vaan moduuli. Se on miniatyyri ja helppo toistaa, muuten, tässä on sen ääriviivat.

Siellä on myös täysikokoinen tallennuskilpi. Se toimii SD-muistikorttien kanssa, aluksella on reaaliaikainen kellomoduuli, jota saa 3 V CR1220 -paristolla, mikä on hyvä lisä.

Hallitsemme tehokkaan kuorman mikrokontrollerilta

Ensimmäinen mieleen tuleva asia on rele. Niiden avulla voit vaihtaa molemmat tasavirtapiirit ja 220 V: n kotitalousvirtalähteellä he selviävät räjähdyksestä.

Tarkemmin sanottuna alla oleva moduuli voi kytkeä 1 kW 220 V kuormasta (tai 5A) jokaiselle kanavalle tehon lisäämiseksi, voit joko rinnakkaista useita kanavia tai kytkeä tämän releen päälle magneettinen käynnistin. Tällöin suojuksen releet tulevat olemaan vahvistimien väli.

Tietysti voit vaihtaa releen, kuten artikkelissa kuvailin “Ulkoisten laitteiden kytkeminen Arduinoon”, transistorin läpi ja sinun on valittava nykyinen rele, mutta valmiin levyn käyttö on luotettavampaa, kätevämpää ja näyttää paremmalta.

Releellä on yksi haittapuoli - rajoitettu määrä laukaisuja - tämä on seurausta kontaktin palamisesta. Tämä tapahtuu valokaarin ilmestyessä, kun voimakas kuorma avataan (etenkin induktiivinen merkki - tämä on moottori jne.). Voit tehdä tällaisen suojan seuraavan kaavion mukaan:

Ja näin se näyttää kokoonpanossa:

Voit käyttää tiristoria ja triakkeja kytkeäksesi vaihtovirtakuorman päälle. Yksi ongelma on, että niitä ei voida kytkeä suoraan arduinoon, jos ohjauselektrodin pn-liitos katkeaa, 220 V voi olla mikrokontrollerilevyllä ja polttaa sen. Tie ulos tästä tilanteesta on optimistin käyttö.

Koska tämä tehtävä syntyy usein ennen keksijöitä, kehitettiin avaimet käteen -ratkaisu - triac-kilpi, sen täydellinen nimi on ICStation 8 Channel EL Escudo Dos Shield Arduinolle. Alun perin se oli tarkoitettu hallitsemaan "joustavan neonin" hehkua.

Siinä on 8 kanavaa, joihin vaihtovirta ja kuorma on kytketty.

Suojat moottoreille

Moottorin ohjaus ei ole aina helppoa. Joissain tilanteissa sinulla ei ehkä ole tarpeeksi nastoja tehtävän toteuttamiseksi tai ohjausalgoritmi on melko monimutkainen. Tällaisten lautojen avulla voit voittaa robotin suunnittelun paljon nopeammin.

Arduinon moottori-SHILD voi ohjata tasavirtamoottoreita (4 kpl) tai kahta askelmoottoria.

Se on rakennettu kahden L293: n pohjalta. Tämä mikropiiri on kahden H-sillan kokoonpano, jonka avulla voit ohjata mahdollisuutta kääntää kaksi DPT: tä tai 1-vaiheinen bipolaarinen moottori. Kytkentäkaaviot:

Ja taulun vasemmassa yläkulmassa on kaksi tyynyä servoille (plus, miinus ja ohjaussignaali). Punainen ympyrä ympyröi sitä kohtaa, johon hyppyjohdin on asennettu. Jos on, niin tämän levyn virta saa arduino-pohjalevyn, ja jos ei, ulkoisesta 5 V lähteestä.

Tämän kotimaisen valmistajan moduulin avulla voit ohjata kahta tasavirtamoottoria. Siinä on myös hyppyjohdin, joka yhdistää mikro-ohjaimen virtalähdejohdot tai irrottaa ne virran saamiseksi erillisestä lähteestä.

Voit ohjata moottoreita, jotka on suunniteltu jännitealueelle 5–24 volttia. Kahden tasavirtamoottorin sijasta voit käyttää yhtä yksivaiheista askelta tai kanavoida rinnakkain ja kytkeä 1 voimakas tasavirtamoottori, jonka virta on enintään 4A, tämä ei riitä - 48 W, syöttöjännite on 24 V.

Servon kytkemiseksi tarvitset kolme johtoa - plus, miinus ja signaali, mutta entä jos sinulla on paljon serviä? Laudastasi tulee hyppääjien sotku. Tämän välttämiseksi on olemassa Multiservo-kilpi.

Myös tässä on mahdollista erottaa virtapiirit, kuten edellisessä versiossa oli. Kaikkiaan voit kytkeä 18 servotaulua (taulussa numerointi 0-17).

Kaikilla on omat erityispiirteensä, suojat epätavallisille tehtäville ...

Atmega 328, johtokunnan sydän, on ADC. Suurin ongelma on, että Arduino Uno -kortilla näemme vain 6 analogista tuloa. Entä jos meillä on enemmän analogisia antureita?

Voit kerätä kaksi arduinoa yhdessä verkossa. Yhtä niistä tulisi käyttää pääasiallisena, toista muutoksina ja ensimmäisestä mittaussignaalien lähettämiseksi palvelimelle tai näyttämiseksi näytöllä ... Mutta tämä on vaikeaa: sinun on vietettävä muistia ohjelmakoodin lisäriville tällaisen järjestelmän toteuttamiseksi.

Entä jos kerrotaan jokainen syöte 16: lla? Yhteensä meillä voi olla jopa 16 * 6 = 96 analogista tuloa. Tämä on totta multiplekserissä. Se vain vaihtaa 16 analogista kanavaa vuorotellen yhdeksi analogiseksi lähdöksi, jonka liität minkä tahansa mikro-ohjaimen samaan tuloon.

Äänentunnistus

Atmega-mikrokontrollerin avulla on erittäin vaikeaa vapauttaa äänentunnistustoiminto, mutta arduinistit eivät voi epätoivoa, on olemassa erityinen ratkaisu - EasyVR Shield 3.0.

Tämä on valmis, mutta kallis ratkaisu. Kirjoittamishetkellä se maksaa Venäjällä lähes 100 dollaria. Ensin kilpi kirjoittaa käskysi muistiin ja vertaa sitä muistiin kirjoitettuun. Kun numero on määritetty, se suorittaa sen.

Voit järjestää ”vuoropuhelun tietokoneen kanssa”, se voi toistaa sen, mitä tietokoneessa on kirjoitettu. Ilman lisävahvistimia on suositeltavaa "kommunikoida" tämän kortin kanssa enintään 60 cm: n etäisyydeltä.

Näytä kuva

LCD-näppäimistön suoja on todellinen ohjauspaneeli. Sillä on LCD1602-näyttö (16 merkkiä kahdella rivillä) ja painikepaketti. Niiden takia melko harvat portit ovat mukana, esimerkiksi A0 ja D4: stä D7: een näppäimistön alla, ja portti D10 on PWM-himmenninohjaus. D8 ja D9 - nollaus ja sisällyttäminen.

Itse asiassa on monia arduinon kanssa yhteensopivia näyttöjä. Sen sijaan ne, joista on kirjoitettu eniten tietoa, ja voit käyttää niitä järjestelmässäsi helposti. NOKIA 5110 -näyttö on melko suosittu DIY-piireissä. I2C: n parissa on myös OLED- ja TFT-näyttöjä. Mutta niitä ei ole "kilpi" -versiossa.

Itsenäinen ruoka

Melko epätavallinen kilpi tässä kokoelmassa, joka suorittaa yhteisen tehtävän. Virtasuoja on litiumioniakku kaikilla tarvittavilla suojauksilla ja liitännällä lataamiseen. Se ei näytä olevan mitään erityistä, mutta antaa projektillesi täydellisen ilmeen, ja virtapiirejä ei tarvitse asettaa emolevyjen viereen.

johtopäätös

Kilpien käyttö kaikissa projektin tehtävissä mahdollistaa liiallisen hyppääjien ja yhteyksien välttämisen, mikä vähentää virheiden ja ylimääräisten hyppyjen määrää. Asennuksen jälkeen saat monikerroksisen voileivän tehtaalla valmistetuista piirilevyistä. Tätä lähestymistapaa kutsutaan joskus "modulaariseksi suunnitteluksi". Muuten, tämä helpottaa laitteiden huoltoa, korjaamista ja säätämistä.

Harrastajat harjoita yksilöllisten moduulien suunnittelua, johdotusta ja kokoamista. Tämä on yksi syy Arduinon korkealle suositukselle paitsi kotitekoisten tuotteiden, leipälaatumallien ja prototyyppien lisäksi myös avaimet käteen -ratkaisujen alustana.