19 štitova za Arduino za sve prilike

Shield je dopunska ploča. Predlažem da se štitnici podijele na module pune veličine i zasebne. Pune veličine sa svojim obrisima ponavljaju oblik Arduino ploče, bilo da je to UNO, Nano ili MEGA. Odvojeni moduli su kartice slobodnog oblika dizajnirane za obavljanje određenog skupa funkcija. I to i drugi mogu biti univerzalni i za obavljanje usko ciljanih zadataka.

U trgovinama možete pronaći veliki broj štitnika, a uz određenu kvalifikaciju sami možete uzgajati štampanu pločicu koja ponavlja oblik arduina u obliku i položaju terminala i sastaviti vlastiti jedinstveni. Slika prikazuje Arduino odbor UNO-a s setom štitnika.

Univerzalna ploča za lako prototipiranje

Započnimo s štitom koji ne nosi nikakve posebne funkcije, ali je stvoren radi praktičnosti instaliranja vaših projekata. Dakle, prvi u našem pregledu olakšat će instalaciju projekata s Arduino Nano pločom, iako je osjećaj male veličine "NANO" u ovom slučaju nula.

Na ploči se nalazi priključak za spajanje utikača iz jedinice napajanja, stabilizator napona, kao i terminalni blokovi. Potpisani su i u skladu su s nalazima Nankija. Uz to, postoji gumb za resetiranje i LED za napajanje.

Drugi štit je za Uno ploču. Sadrži ploču bez lemljenja za sastavljanje projekta i zaključke koji dupliciraju one na samom arduinu - povoljno rješenje.

Bilo koji analogni senzor treba napajanje i negativan kontakt, kad ih je puno - toliko je skakača da će biti vrlo teško razumjeti krug. Stoga su dizajneri smislili štitove za takva rješenja. U njima su prikazani svi ulazi i izlazi, a kontakti za napajanje duplicirani su i postavljeni jedan pored drugog.

Evo primjera takve ploče za verziju Arduino Mega.

Ožičeno i bežično

Pomoću ovih kartica moguće je, na primjer, bežično upravljati mikrokontrolerom putem Ethernet kabela ili bežično putem GSM veze umetanjem SIM kartice.

Ta se ploča naziva w5100 - sadrži Ethernet modul i čitač SD kartica. To znači da na memorijsku karticu možete pohraniti podatke, na primjer, zapis senzorskih mjerenja i sustavom upravljati putem web sučelja. Da biste povezali arduino s njim, koristite knjižnice:

• Ethernet knjižnica;

• SD knjižnica.

Obratite pažnju izvana, ponavlja koncept Arduino UNO R3, osim toga, pogodan je za Mega.

Ako vam se W5100 čini prevelik, tada će ENC28J60 zauzeti manje prostora. Nažalost, više nema SD modul.

Loša strana je ta što se ne može montirati na ploču, već je dizajniran kao poseban modul.

W5500 je još jedna verzija Ethernet štita. U osnovi je to revidirana verzija W5100, optimizirana u pogledu brzine i energetske učinkovitosti.

Imajte na umu da su na oklopima pune veličine svi igle preslikane terminalnim blokom. Nažalost, štitovi koriste luke. Konkretno, za CS signal koristi MOSI, MISO, SCK i pin 10 (odaberite odredište za komunikaciju).

Ako vam je potrebna bežična veza, vaš izbor su Wi-Fi štitnici, ako imate Internet i usmjerivač, a ako nisu, GSM-moduli ili GPRS štitnici.

Na fotografiji je službeni štit. Na njemu je instaliran utor za Micro SD memorijsku karticu i ona komunicira s mikrokontrolerom preko SPI protokola, a preko Mini-USB-a možete ažurirati njegov softver. Podržava 802.11b / g.

GPRS štit od Amperke kojeg vidite gore. Antenu možete zamijeniti snažnijom. Bliže gledatelju možete vidjeti utor za SIM karticu, malo dalje na utor za CR1225. Baterija na ploči potrebna je za vruće sate u stvarnom vremenu, a ovo je važan dodatak mogućnostima GPRS štita. Možete poslati SMS njemu i od njega.

Pomoću ove ploče možete kontrolirati i davati naredbe u vaš pametni dom (ili bilo koji drugi projekt vaše implementacije) koji se nalazi na bilo kojoj udaljenosti. Važno je da se nalazite u području stanične pokrivenosti.

Kako pohraniti podatke na Arduino?

U projektima se ne nalaze sve informacije u memoriji mikrokontrolera. Ponekad trebate pohraniti neke količine informacija. Prvo što mi padne na pamet je snimanje podataka s senzora kako bi se dodatno proučilo kako se okoliš mijenja tijekom sati, dana, godina. Sjajan primjer je kućna meteorološka stanica. Ovo je korisno ne samo znanstvenim istraživačima, već i amaterima za opće obrazovanje i razvoj.

Radije nije štit, već modul. Minijaturno je i lako ponovljivo, usput, ovdje je njegov obris.

Tu je i štitnik za pohranu podataka u punoj veličini. Radi s SD-memorijskim karticama, na ploči se nalazi satni modul u stvarnom vremenu koji pokreće 3 V CR1220 baterija, što je dobar bonus.

Mi upravljamo snažnim teretom iz mikrokontrolera

Prvo što mi padne na pamet je relej. Uz njihovu pomoć možete prebaciti oba istosmjerna kruga i pomoću napajanja za domaćinstvo od 220 Volta mogu se nositi s praskom.

Konkretno, modul koji je prikazan u nastavku može prebaciti 1 kW 220 V opterećenja (ili 5A) za svaki od kanala, da biste povećali snagu, možete paraleliti nekoliko kanala ili uključiti ovaj relej magnetski starter, U ovom slučaju, releji sa štitnika igraće ulogu posrednih pojačala.

Naravno, možete prebaciti relej kako sam opisao u članku "Spajanje vanjskih uređaja na Arduino", kroz tranzistor i trebate odabrati trenutni relej, ali upotreba gotove ploče bit će pouzdanija, praktičnija i izgleda bolje.

Relej ima jednu manu - ograničeni broj putovanja - to je posljedica izgaranja kontakta. To se događa zbog pojave luka, kada se otvori snažno opterećenje (posebno induktivni karakter - ovo je motor, itd.). Takav štit možete napraviti prema sljedećoj shemi:

A evo kako to izgleda u skupštini:

Možete koristiti tiristore i trijake za uključivanje izmjeničnog opterećenja. Jedan problem je što se oni ne mogu spojiti izravno na arduino, u slučaju kvara pn spoja upravljačke elektrode, 220 V može se nalaziti na ploči mikrokontrolera i izgorjeti. Izlaz iz ove situacije je uporaba optosimista.

Budući da se ovaj zadatak često postavlja pred izumitelje, razvijeno je ključ u ruke - trostruki štit, njegov puni naziv je ICStation 8 Channel EL Escudo Dos Shield za Arduino. Prvobitno je namijenjen kontroliranju sjaja "fleksibilnog neona".

Ima 8 kanala na koje su spojena izmjenična mreža i opterećenje.

Štitnici za motore

Upravljanje motorom nije uvijek lak proces. U nekim situacijama možda nemate dovoljno pinova za provedbu zadatka ili je algoritam upravljanja prilično kompliciran. Sa takvim pločama moći ćete mnogo brže pobijediti dizajn svog robota.

Motor-SHILD za arduino može kontrolirati istosmjerne motore (4 komada) ili dva stepena motora.

Izgrađen je na osnovu dva L293. Ovaj mikro krug sklop je dva H mosta, što vam omogućuje kontrolu s mogućnošću preokretanja dva DPT ili 1-koračnog bipolarnog motora. Dijagrami povezivanja, respektivno:

A u gornjem lijevom kutu ploče nalaze se dva jastuka za servo (plus, minus i kontrolni signal). Crveni krug kružio je mjestom na kojem je postavljena skakaonica. Ako jest, onda se ta ploča napaja iz matične ploče Arduino, a ako ne, iz vanjskog izvora od 5 V.

Pomoću ovog modula domaćeg proizvođača možete upravljati s dva istosmjerna motora, a ima i skakač koji kombinira vodove mikrokontrolera ili ih isključuje za napajanje iz zasebnog izvora.

Možete upravljati motorima koji su dizajnirani za raspon napona od 5 do 24 volta. Umjesto 2 istosmjernih motora, možete upotrijebiti 1 jednofazni korak ili paralelizirati kanale te spojiti 1 snažni istosmjerni motor s strujom do 4A, a to nije dovoljno - 48 W s napajanjem od 24 V.

Da biste povezali servo, potrebne su vam tri žice - plus, minus i signal, ali što ako imate puno serva? Vaš će se odbor pretvoriti u nered skakača. Da biste to izbjegli, postoji Multiservo štit.

I ovdje postoji mogućnost odvajanja strujnih krugova, kao što je to bio slučaj u prethodnoj verziji. Ukupno možete spojiti 18 servo (na ploči s brojevima od 0 do 17).

Svugdje ima svoje specifičnosti, štitnike za neobične zadatke ...

Atmega 328, srce našeg odbora, je ADC. Glavni problem je što na ploči Arduino Uno vidimo samo 6 analognih ulaza. Što ako imamo više analognih senzora?

Možete skupiti dva arduina u jednoj mreži. Jedan od njih trebao bi se koristiti kao glavni, a drugi za promjene, a prvi za slanje mjernih signala na poslužitelj ili prikaz na zaslonu ... Ali to je teško: za implementaciju takvog sustava trebate potrošiti memoriju na dodatne redove programskog koda.

Ali što ako svaki ulaz pomnožite sa 16? Ukupno možemo imati do 16 * 6 = 96 analognih ulaza. To je stvarno s multiplekserom. Jednostavno prebacuje 16 analognih kanala zauzvrat na jedan analogni izlaz koji spajate na isti ulaz bilo kojeg mikrokontrolera.

Prepoznavanje glasa

Pomoću mikrokontrolera Atmega vrlo je teško osloboditi funkciju prepoznavanja glasa, ali arduinisti ne mogu očajavati, postoji posebno rješenje - EasyVR Shield 3.0.

Ovo je spremno, ali skupo rješenje, u trenutku pisanja košta gotovo 100 dolara u Rusiji. Najprije će štit upisati vašu naredbu, a zatim ga usporediti s onim što je zapisano u memoriji, nakon što je odredio broj, izvršit će ga.

Možete ugovoriti "dijalog s računalom", ono može reproducirati ono što je napisano u njemu. Bez dodatnih pojačala, preporučuje se "komunicirati" s ovom pločom s udaljenosti ne većom od 60 cm.

Prikaži sliku

Štitnik za tipkovnicu LCD-a pravi je upravljačka ploča. Na njemu se nalazi LCD 16060 zaslon (16 znakova u dva retka) i skup tipki. Zbog njih je uključeno prilično puno portova, na primjer, A0 i od D4 do D7 ispod tipkovnice, a priključak D10 je kontrola zatamnjenosti PWM-a. D8 i D9 - resetiranje i uključivanje.

U stvari, postoji mnogo zaslona kompatibilnih s arduinom. Umjesto toga, oni o kojima je napisano najviše podataka i lako ih možete pokrenuti u svom sustavu. Zaslon iz NOKIA 5110 prilično je popularan u krugovima „uradi sam“, tu su i OLED i TFT ekrani koji rade na I2C. Ali nisu u verziji "štita".

Autonomna hrana

Prilično neobičan štit u ovoj zbirci, koji obavlja uobičajeni zadatak. Štit struje je litij-ionska baterija sa svim potrebnim zaštitama i priključkom za punjenje. Čini se da nije ništa posebno, ali pružit će kompletan izgled vašem projektu, a strujni krugovi se ne moraju postavljati pored glavnih ploča.

zaključak

Korištenje oklopa za sve zadatke projekta omogućit će izbjegavanje prekomjernog broja skakača i spojeva, a to će smanjiti broj pogrešaka i dodatnih skakača. Nakon montaže, dobit ćete višekatni sendvič s tvornički izrađenih ploča. Taj se pristup ponekad naziva i "modularni dizajn". Usput, to će olakšati održavanje, popravak i prilagodbu opreme.

Ljubitelji praktikuju dizajniranje, ožičenje i sastavljanje jedinstvenih modula. To je jedan od razloga velike popularnosti Arduino-a, ne samo kao platforme za domaće proizvode, modele i prototipove, već i kao platforme za ključ u ruke.