ตัวอย่างการใช้โล่ข้อมูล Arduino ทำเอง: "Arduino" - นักออกแบบอิเล็กทรอนิกส์ เหตุใดจึงจำเป็นต้องใช้โล่ Arduino

แน่นอนว่าการกระพริบไฟ LED และสิ่งที่คล้ายคลึงกันนั้นยอดเยี่ยม แต่ฉันต้องการทำสิ่งที่คุ้มค่ามากหรือน้อยที่สามารถนำไปใช้ในชีวิตประจำวันได้ อาจเป็นสิ่งที่ง่ายที่สุดคือการเปิดและปิดผู้บริโภคปัจจุบันที่มีประสิทธิภาพ - หลอดไฟ, ve พัดลม ปั๊ม เครื่องบันทึกเทป ฯลฯ สำหรับสิ่งนี้ Relay-Shield จะช่วยเราได้ มีวิธีแก้ปัญหาแบบสำเร็จรูปมากมายในอินเทอร์เน็ต แต่ทำเองสนุกกว่า

ที่นี่. ตอนนี้คุณสามารถเริ่มบัดกรีส่วนประกอบได้ อย่างแรกเลย จัมเปอร์และส่วนประกอบขนาดเล็ก (ตัวต้านทาน ส่วนประกอบไดโอด ทรานซิสเตอร์)

สิ่งที่ลำบากที่สุดคือการปิดผนึกหมุดคอนเนคเตอร์.... แต่อย่างใดฉันก็จัดการได้ :) คุณก็ทำได้เช่นกัน สิ่งสำคัญคือจะไม่มี "น้ำมูก", "ชอร์ตี้" และ "ไม่บัดกรี" :)
นี่คือภาพถ่ายบางส่วนของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป เอาเป็นว่าไม่ใช่ตัวเลือกนิทรรศการ แต่ก็ยัง ...
อย่างไรก็ตาม ไดโอด SMD สามารถมองเห็นได้จากด้านล่าง โดยตั้งขนานกับขดลวดรีเลย์ หม้อแปลงถูกยึดด้วยสายไฟสองเส้น

และอัปโหลดภาพร่างการทดสอบ:

/*
ทดสอบ Home made relay Shield (Ghost D. 2012)
ใช้หมุดดิจิทัล #7 และ #8
*/

การตั้งค่าเป็นโมฆะ()(
//
โหมดพิน (7, เอาต์พุต);
โหมดพิน (8, เอาต์พุต);
}

วงเป็นโมฆะ () (
digitalWrite (7, สูง); // เปิดรีเลย์ตัวแรก
ล่าช้า (2000); // พวกเรารอ
digitalWrite (8, สูง); // เปิดรีเลย์ที่สอง
ล่าช้า (2000);
digitalWrite (8, ต่ำ); // ปิดรีเลย์ตัวที่สอง
ล่าช้า (2000);
digitalWrite (7, ต่ำ); // ปิดรีเลย์ตัวแรก
ล่าช้า (2000); //
}

รีเลย์คลิกโล่ใหม่ของเรา โว้ว!!!

ป.ล. ในเวอร์ชันของฉัน ในระหว่างการทดสอบ หม้อแปลงจะร้อนขึ้นค่อนข้างมาก ข้อมูลถูกระบุอย่างไม่ถูกต้องบน PSU (จากที่ฉันเลือกมา) (เช่น 300 mA) หรือมีปัญหาบางอย่างกับมัน ...

โล่เป็นส่วนเสริม ฉันแนะนำให้แบ่งส่วนป้องกันออกเป็นโมดูลขนาดเต็มและโมดูลแบบสแตนด์อโลน ขนาดเต็มทำตามรูปร่างของบอร์ด Arduino ไม่ว่าจะเป็น UNO, Nano หรือ MEGA โมดูลแต่ละโมดูลเป็นบอร์ดรูปแบบอิสระที่ออกแบบมาเพื่อใช้งานชุดฟังก์ชันเฉพาะ ทั้งสองแบบสามารถเป็นได้ทั้งแบบสากลและสำหรับการทำงานที่เน้นความแคบ

คุณสามารถหาโล่จำนวนมากในร้านค้า และด้วยคุณสมบัติบางอย่าง คุณเองก็สามารถสร้างแผงวงจรพิมพ์ที่ทำซ้ำ Arduino ในรูปทรงและเลย์เอาต์ของพิน และประกอบชิ้นส่วนที่เป็นเอกลักษณ์ของคุณเองได้ ภาพแสดงพร้อมชุดเกราะ

เริ่มจากเกราะกันก่อน ซึ่งไม่มีฟังก์ชั่นพิเศษใดๆ แต่ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อความสะดวกในการติดตั้งโปรเจ็กต์ของคุณ ดังนั้นอันแรกในการตรวจสอบของเราจะอำนวยความสะดวกในการติดตั้งโปรเจ็กต์กับบอร์ด Arduino Nano แม้ว่า "NANO" ขนาดเล็กจะไม่มีประโยชน์ในกรณีนี้

บนบอร์ดมีขั้วต่อสำหรับเชื่อมต่อปลั๊กจากหน่วยจ่ายไฟ ตัวปรับแรงดันไฟฟ้า และแผงขั้วต่อ มีการลงนามและสอดคล้องกับข้อสรุปของนันคา นอกจากนี้ยังมีปุ่ม "รีเซ็ต" และไฟ LED "เปิด/ปิด"

โล่ที่สองสำหรับบอร์ด Uno ประกอบด้วยเขียงหั่นขนมแบบไม่มีบัดกรีสำหรับประกอบโครงการและข้อสรุปที่ซ้ำกับ Arduino เองซึ่งเป็นทางออกที่สะดวก

เซ็นเซอร์แอนะล็อกใด ๆ ที่ต้องการพลังงานและหน้าสัมผัสเชิงลบเมื่อมีจำนวนมาก - มีจัมเปอร์จำนวนมากจนยากที่จะเข้าใจวงจร ดังนั้นผู้ออกแบบจึงได้ใช้เกราะป้องกันสำหรับโซลูชันดังกล่าว อินพุตและเอาต์พุตทั้งหมดจะแสดงอยู่ในนั้น และหน้าสัมผัสอุปทานจะถูกทำซ้ำและวางเคียงข้างกัน

นี่คือตัวอย่างของบอร์ดดังกล่าวสำหรับรุ่น Arduino Mega

มีสายและไร้สาย

เมื่อใช้บอร์ดเหล่านี้ คุณสามารถจัดการไมโครคอนโทรลเลอร์บนเครือข่ายผ่านสายอีเทอร์เน็ต หรือแบบไร้สายผ่านการเชื่อมต่อ GSM ได้โดยการใส่ซิมการ์ด

บอร์ดนี้เรียกว่า w5100 - ประกอบด้วยโมดูลอีเทอร์เน็ตและโมดูลตัวอ่านการ์ด SD ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถจัดเก็บข้อมูล เช่น บันทึกการวัดเซ็นเซอร์ในการ์ดหน่วยความจำ และควบคุมระบบผ่านอินเทอร์เฟซบนเว็บ ในการเชื่อมต่อ Arduino ให้ใช้ไลบรารี:

ไลบรารีอีเธอร์เน็ต

เน้นย้ำแนวคิด Arduino UNO R3 ภายนอก นอกนั้นก็เข้ากับเมก้าได้พอดี

หาก W5100 ดูใหญ่เกินไปสำหรับคุณ ENC28J60 จะใช้พื้นที่น้อยลง น่าเสียดายที่ไม่มีโมดูล SD อีกต่อไป

ข้อเสียคือไม่สามารถติดตั้งบนบอร์ดได้ แต่ทำเป็นโมดูลแยกต่างหาก

W5500 เป็นอีกหนึ่งตัวเลือกอีเทอร์เน็ตชิลด์ ที่แกนหลักของมันคือ W5100 รุ่นดัดแปลง ซึ่งปรับให้เหมาะสมในแง่ของความเร็วและประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

โปรดทราบว่าบนแผงป้องกันขนาดเต็ม หมุดทั้งหมดจะถูกทำซ้ำโดยแผงขั้วต่อ น่าเสียดายที่โล่ใช้พอร์ต อันนี้ใช้ MOSI, MISO, SCK และพิน 10 สำหรับสัญญาณ CS (Communication Destination Select)

หากคุณต้องการการเชื่อมต่อแบบไร้สาย ตัวเลือกของคุณคือ Wi-Fi Shield หากคุณมีการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตและเราเตอร์ และหากคุณไม่มีสิ่งนี้ ให้เลือกโมดูล GSM หรือ GPRS Shields

ภาพเป็นโล่อย่างเป็นทางการ มีช่องสำหรับการ์ดหน่วยความจำ Micro SD และสื่อสารกับไมโครคอนโทรลเลอร์ผ่านโปรโตคอล SPI คุณสามารถอัปเดตซอฟต์แวร์ผ่าน Mini-USB รองรับ 802.11b/g

คุณสามารถเห็นเกราะป้องกัน GPRS จาก Amperka ด้านบน คุณสามารถเปลี่ยนเสาอากาศด้วยเสาอากาศที่ทรงพลังกว่าได้ ใกล้กับตัวแสดงคือช่องสำหรับซิมการ์ด และอีกช่องสำหรับแบตเตอรี่ CR1225 จำเป็นต้องใช้แบตเตอรี่บนบอร์ดสำหรับนาฬิกาเรียลไทม์ที่ร้อนแรง และนี่คือส่วนเสริมที่สำคัญของความสามารถของตัวป้องกัน GPRS คุณสามารถส่ง SMS ไปและกลับจากมัน

ด้วยบอร์ดนี้ คุณสามารถควบคุมและให้คำสั่ง (หรือโครงการอื่น ๆ ของการใช้งานของคุณ) จากระยะไกล เป็นสิ่งสำคัญที่คุณอยู่ในพื้นที่รับสัญญาณมือถือ

จะเก็บข้อมูลบน Arduino ได้อย่างไร?

ในโปรเจ็กต์ ข้อมูลบางอย่างจะไม่อยู่ในหน่วยความจำของไมโครคอนโทรลเลอร์ บางครั้งคุณจำเป็นต้องเก็บข้อมูลจำนวนหนึ่ง สิ่งแรกที่อยู่ในใจได้รับการกล่าวไปแล้ว - นี่คือการบันทึกข้อมูลจากเซ็นเซอร์เพื่อศึกษาเพิ่มเติมว่าสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรในช่วงเวลาหลายชั่วโมง วัน ปี ตัวอย่างที่ดีคือสถานีตรวจอากาศที่บ้าน มีประโยชน์ไม่เพียง แต่สำหรับนักวิทยาศาสตร์ด้านการวิจัยเท่านั้น แต่ยังมีประโยชน์สำหรับมือสมัครเล่นเพื่อการศึกษาและการพัฒนาทั่วไป

ไม่ใช่โล่ แต่เป็นโมดูล มันมีขนาดเล็กและง่ายต่อการทำซ้ำ นี่คือโครงร่างของมัน

นอกจากนี้ยังมีโล่การจัดเก็บข้อมูลขนาดเต็ม ใช้งานได้กับการ์ดหน่วยความจำ SD มีโมดูลนาฬิกาแบบเรียลไทม์บนเครื่อง ซึ่งใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ 3V CR1220 ซึ่งเป็นโบนัสที่ดี

เราควบคุมโหลดอันทรงพลังจากไมโครคอนโทรลเลอร์

สิ่งแรกที่นึกถึงคือการถ่ายทอด ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา คุณสามารถเปลี่ยนทั้งสองวงจร DC และพวกเขาจะรับมือกับเครือข่ายไฟฟ้าในครัวเรือน 220 โวลต์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง โมดูลที่แสดงด้านล่างสามารถเปลี่ยนโหลด 1 กิโลวัตต์ 220 โวลต์ (หรือ 5A) สำหรับแต่ละช่องสัญญาณ เพื่อเพิ่มพลังงาน คุณสามารถขนานหลายช่องสัญญาณ หรือเปิดรีเลย์นี้ ในกรณีนี้ รีเลย์จากตัวป้องกันจะทำหน้าที่เป็นตัวขยายสัญญาณระดับกลาง

แน่นอน คุณสามารถเปลี่ยนรีเลย์ได้ตามที่อธิบายไว้ในบทความผ่านทรานซิสเตอร์ และคุณต้องเลือกรีเลย์สำหรับกระแสไฟ แต่การใช้บอร์ดสำเร็จรูปจะเชื่อถือได้มากกว่า สะดวกกว่า และดูดีขึ้น

รีเลย์มีข้อเสียเปรียบเพียงข้อเดียว - จำนวนการดำเนินการที่ จำกัด - ซึ่งเป็นผลมาจากความเหนื่อยหน่ายของหน้าสัมผัส สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการเกิดขึ้นของส่วนโค้งเมื่อมีการเปิดโหลดที่ทรงพลัง (โดยเฉพาะอย่างยิ่งในลักษณะอุปนัย - นี่คือมอเตอร์ ฯลฯ ) คุณสามารถสร้างเกราะได้ดังนี้:

และนี่คือสิ่งที่ดูเหมือนประกอบ:

ดังนั้นไทริสเตอร์และไทรแอกจึงสามารถใช้เปิดโหลดกระแสสลับได้ ปัญหาหนึ่งคือไม่สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับ Arduino หากจุดเชื่อมต่อ pn ของอิเล็กโทรดควบคุมพัง 220 V สามารถอยู่บนบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์แล้วเผา ทางออกจากสถานการณ์นี้คือการใช้ออปโตซิมิสเตอร์

เนื่องจากงานนี้ต้องเผชิญกับนักประดิษฐ์บ่อยครั้ง จึงมีการพัฒนาโซลูชันสำเร็จรูป - ไทรแอกชิลด์ ชื่อเต็มคือ ICStation 8 Channel EL Escudo Dos Shield สำหรับ Arduino เดิมทีมีวัตถุประสงค์เพื่อควบคุมการเรืองแสงของ "นีออนที่ยืดหยุ่น"

มี 8 ช่องสัญญาณที่เชื่อมต่อไฟ AC และโหลด

ชิลด์สำหรับมอเตอร์

การขับมอเตอร์ไฟฟ้าไม่ใช่เรื่องง่ายเสมอไป ในบางสถานการณ์ คุณอาจมีพินไม่เพียงพอที่จะทำงานให้เสร็จ หรืออัลกอริธึมการควบคุมค่อนข้างซับซ้อน ด้วยกระดานดังกล่าว คุณจะเอาชนะโครงการหุ่นยนต์ของคุณได้เร็วขึ้นมาก

Motor-SHIELD สำหรับ Arduino สามารถควบคุมมอเตอร์ DC (4 ชิ้น) หรือสเต็ปเปอร์มอเตอร์สองตัว

มันถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของ L293 สองตัว ไมโครเซอร์กิตนี้เป็นชุดประกอบของบริดจ์ H สองอัน ซึ่งช่วยให้คุณควบคุมด้วยความเป็นไปได้ในการย้อนกลับมอเตอร์ DC สองตัว หรือมอเตอร์ไบโพลาร์ 1 ขั้น ไดอะแกรมการเชื่อมต่อตามลำดับ:

และที่มุมซ้ายบนของบอร์ดจะมีแผ่นรองเซอร์โวสองอัน (บวก ลบ และสัญญาณควบคุม) วงกลมสีแดงหมายถึงตำแหน่งที่ติดตั้งจัมเปอร์ หากใช่ แสดงว่าบอร์ดนี้ขับเคลื่อนโดยบอร์ดฐาน Arduino และหากไม่ใช่จากแหล่งภายนอก 5 V

ด้วยการใช้โมดูลนี้จากผู้ผลิตในประเทศ คุณสามารถควบคุมมอเตอร์ DC สองตัว และยังมีจัมเปอร์ที่เชื่อมต่อสายไฟของไมโครคอนโทรลเลอร์หรือตัดการเชื่อมต่อ - สำหรับพลังงานจากแหล่งที่แยกต่างหาก

คุณสามารถควบคุมมอเตอร์ที่ออกแบบมาสำหรับช่วงแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 5 ถึง 24 โวลต์ แทนที่จะใช้มอเตอร์ DC 2 ตัว คุณสามารถใช้สเต็ปปิ้งมอเตอร์แบบเฟสเดียว 1 ตัวหรือขนานกับช่องสัญญาณและเชื่อมต่อมอเตอร์ DC อันทรงพลัง 1 ตัวที่มีกระแสไฟสูงถึง 4A ได้ ซึ่งก็ไม่ใช่น้อยเลย - 48 W ที่แรงดันไฟฟ้า 24 V

ในการเชื่อมต่อเซอร์โว คุณต้องมีสายไฟสามเส้น - บวก ลบ และสัญญาณ แต่ถ้าคุณมีเซอร์โวจำนวนมากล่ะ กระดานของคุณจะกลายเป็นระเบียบของจัมเปอร์ เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ จึงมี Multiservo shield

ที่นี่ก็เช่นกัน มีความเป็นไปได้ของการแยกวงจรไฟฟ้าเช่นเดียวกับในเวอร์ชันก่อนหน้า โดยรวมแล้วสามารถเชื่อมต่อเซอร์โวได้ 18 ตัว (หมายเลข 0 ถึง 17 บนบอร์ด)

ทุกที่มีความเฉพาะเจาะจง เกราะป้องกันสำหรับงานที่ผิดปกติ...

Atmega328 หัวใจของคณะกรรมการของเรามี ADC ปัญหาหลักคือบนบอร์ด Arduino uno เราเห็นอินพุตแบบอะนาล็อกเพียง 6 ช่องเท่านั้น จะเป็นอย่างไรถ้าเรามีเซ็นเซอร์อนาล็อกมากขึ้น

คุณสามารถรวม Arduinos สองตัวเป็นเครือข่ายเดียวได้ ใช้อันหนึ่งเป็นหลักและอันที่สองเป็นตัวเสริมสำหรับการเปลี่ยนแปลงและจากอันแรกส่งสัญญาณการวัดไปยังเซิร์ฟเวอร์หรือแสดงบนหน้าจอ ... แต่นี่ยาก: คุณต้องเสียหน่วยความจำในบรรทัดเพิ่มเติม ของรหัสโปรแกรมเพื่อนำระบบดังกล่าวไปใช้

จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเราคูณแต่ละอินพุตด้วย 16? โดยรวมแล้ว เราสามารถมีอินพุตแบบอนาล็อกได้มากถึง 16*6=96 รายการ นี่เป็นเรื่องจริงด้วยมัลติเพล็กเซอร์ เพียงแค่สลับช่องสัญญาณอนาล็อก 16 ช่องเพื่อแปลงเป็นเอาต์พุตอนาล็อกหนึ่งช่อง ซึ่งคุณเชื่อมต่อกับอินพุตเดียวกันของตัวควบคุมเวิร์ล

ด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์ Atmega เป็นการยากมากที่จะปล่อยฟังก์ชั่นการจดจำเสียง แต่ผู้รักการเรียนรู้ไม่จำเป็นต้องสิ้นหวังมีวิธีแก้ปัญหาพิเศษ - EasyVR Shield 3.0

นี่เป็นวิธีแก้ปัญหาแบบสำเร็จรูป แต่มีราคาแพง ในขณะที่เขียนค่าใช้จ่ายเกือบ 100 ดอลลาร์ในรัสเซีย ขั้นแรก โล่จะจดคำสั่งของคุณ จากนั้นเปรียบเทียบกับสิ่งที่เขียนในหน่วยความจำ กำหนดจำนวน - คำสั่งจะดำเนินการ

คุณสามารถจัด "การสนทนากับคอมพิวเตอร์" ได้ซึ่งสามารถทำซ้ำสิ่งที่บันทึกไว้ได้ หากไม่มีแอมพลิฟายเออร์เพิ่มเติม ขอแนะนำให้ "สื่อสาร" กับบอร์ดนี้จากระยะไม่เกิน 60 ซม.

กำลังแสดงภาพ

แผงปุ่มกด LCD เป็นแผงควบคุมที่แท้จริง ประกอบด้วยจอแสดงผล LCD1602 (อักขระ 16 ตัวในสองบรรทัด) และชุดปุ่ม เนื่องจากมีพอร์ตที่เกี่ยวข้องค่อนข้างมาก เช่น A0 และ D4 ถึง D7 สำหรับคีย์บอร์ด และพอร์ต D10 คือการควบคุมความสว่างแบ็คไลท์ PWM D8 และ D9 - รีเซ็ตและเปิดใช้งาน

อันที่จริง มีจอแสดงผลมากมายที่เข้ากันได้กับ Arduino หรือมากกว่านั้น ข้อมูลที่เขียนไว้มากที่สุดและคุณสามารถเรียกใช้บนระบบของคุณได้อย่างง่ายดาย จอแสดงผลจาก NOKIA 5110 ค่อนข้างเป็นที่นิยมในแวดวง DIY มีทั้งหน้าจอ OLED และ TFT ที่ทำงานผ่าน I2C แต่พวกเขาไม่ได้อยู่ในรุ่น "โล่"

แหล่งจ่ายไฟอัตโนมัติ

ค่อนข้างเป็นเกราะป้องกันที่ไม่ธรรมดาในคอลเลกชันนี้ซึ่งทำงานทั่วไป แผงป้องกันไฟ - นี่คืออุปกรณ์ป้องกันที่จำเป็นทั้งหมดและขั้วต่อการชาร์จ ฟังดูไม่ค่อยเหมือนมาก แต่มันจะทำให้โปรเจ็กต์ของคุณดูเรียบร้อย และไม่ต้องวางวงจรไฟฟ้าไว้ข้างๆ กระดานหลัก

บทสรุป

การใช้เกราะป้องกันสำหรับงานโครงการทั้งหมดจะหลีกเลี่ยงจัมเปอร์และการเชื่อมต่อที่ไม่จำเป็น และสิ่งนี้จะลดจำนวนข้อผิดพลาดและจัมเปอร์ที่ไม่จำเป็น หลังจากประกอบเสร็จ คุณจะได้รับแซนด์วิชบอร์ดสำเร็จรูปหลายชั้น วิธีการนี้บางครั้งเรียกว่า "การออกแบบโมดูลาร์" เหนือสิ่งอื่นใด สิ่งนี้จะอำนวยความสะดวกในการบำรุงรักษา ซ่อมแซม และปรับแต่งอุปกรณ์

ผู้ที่กระตือรือร้นฝึกฝนการออกแบบ เดินสาย และประกอบโมดูลที่ไม่เหมือนใคร นี่เป็นหนึ่งในเหตุผลที่ทำให้ Arduino ได้รับความนิยมอย่างสูง ไม่ใช่แค่เป็นแพลตฟอร์มสำหรับ DIY เลย์เอาต์และต้นแบบเท่านั้น แต่ยังเป็นแพลตฟอร์มสำหรับโซลูชันสำเร็จรูปอีกด้วย

และการเขียนโปรแกรม ออกแบบมาเพื่อแทนที่อุปกรณ์แอนะล็อกขนาดใหญ่หรือไมโครเซอร์กิต และเหมาะเป็นของขวัญสำหรับนักวิทยุสมัครเล่นทุกคน

Arduino: ตัวสร้างไฮเทค

"Arduino" เป็นบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มีพินจำนวนมากและโปรเซสเซอร์ของตัวเอง บอร์ดเป็นพื้นฐานที่คุณสามารถเชื่อมต่อโล่ที่เรียกว่าโล่จำนวนมาก (จากโล่ภาษาอังกฤษ - โล่) ซึ่งขยายการทำงานของบอร์ด ใช้ในระบบอัตโนมัติของกระบวนการ แต่ยังสามารถใช้ในวิทยาการหุ่นยนต์ได้อย่างง่ายดาย มีกิจกรรมมากมายสำหรับบอร์ด Arduino แต่เธอได้รับความนิยมในหมู่นักวิทยุสมัครเล่นอย่างแม่นยำในฐานะนักออกแบบราคาไม่แพง แต่เรียบง่ายและใช้งานได้หลากหลาย

คุณสามารถทำให้ Arduino ทำงานได้ตามปกติด้วยความช่วยเหลือของการเขียนโปรแกรม กระบวนการนี้ง่าย และแม้แต่ผู้เริ่มต้นก็สามารถรับมือได้ และหากผู้ใช้มีทักษะภาษา C ++ การเขียนโปรแกรมของบอร์ดก็จะเป็นไปอย่างง่ายดายและรวดเร็ว

ข้อได้เปรียบหลักของบอร์ดคือความสามารถในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงกับบอร์ดได้ไม่จำกัดจำนวน ซึ่งทำให้การทำงานเป็นอัตโนมัติสูงสุด นอกจากนี้ หากบางอย่างใช้ไม่ได้ผลสำหรับมือใหม่ก็ไม่เป็นไร มีชุมชนจำนวนมากบนเครือข่ายที่มีข้อมูลและคำแนะนำมากมายสำหรับการเขียนโปรแกรมและการเชื่อมต่อ นักวิทยุสมัครเล่นเป็นทางเลือกที่ยอดเยี่ยม

ควรสังเกตว่าตัวสร้างทำงานบนซอฟต์แวร์ฟรี (เช่น การกระจาย Linux พิเศษ) ดังนั้นคุณจะไม่ต้องจ่ายเพิ่มสำหรับระบบปฏิบัติการและซอฟต์แวร์

การทำงานกับโล่บอร์ด (โล่)

ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น ฟังก์ชันการทำงานของอุปกรณ์ได้รับการปรับปรุงด้วยความช่วยเหลือของบอร์ดพิเศษ - แผงป้องกัน เป็นบอร์ดสำเร็จรูปสำหรับจัดการกระบวนการเฉพาะ ชีลด์เชื่อมต่อโดยใช้ตัวเชื่อมต่อ - พิน ช่วงของกระบวนการที่สามารถควบคุมได้โดยใช้ตัวป้องกันนั้นกว้างมาก ตั้งแต่การส่งข้อมูลผ่านอีเทอร์เน็ตไปจนถึงการควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้า คุณสามารถประกอบระบบควบคุมกระบวนการโดยใช้ตัวป้องกันด้วยมือของคุณเอง "Arduino" แจกจ่ายเฉพาะบทบาทของอุปกรณ์ภายนอกอย่างใดอย่างหนึ่งที่กำหนดไว้ในโปรแกรม และบอร์ดส่วนขยายจะทำงานโดยตรง

มีบางครั้งที่คุณต้องเขียนข้อมูลลงในหน่วยความจำ (เช่น จุด GPS) Arduino เองไม่สามารถทำได้เนื่องจากไม่มีไดรฟ์หน่วยความจำ นี่คือจุดที่โล่มีประโยชน์ โดยเพิ่มความสามารถในการใช้การ์ด micro-SD ได้ถึง 64 GB

น่าแปลกที่คุณสามารถสร้างเกราะป้องกันได้ด้วยตัวเอง ตัวอย่างเช่น แผงป้องกัน LCD ธรรมดา นำหน้าจอจากเครื่องคิดเลขหรือเพจเจอร์เก่ามาติดไว้กับหมุดของบอร์ด แน่นอน คุณยังต้องเขียนโปรแกรมเพื่อให้ Arduino แสดงภาพบนหน้าจอ และนั่นคือทั้งหมด โล่โฮมเมดก็พร้อม

การเขียนโปรแกรม "Arduino"

โปรแกรม Arduino เขียนด้วยภาษาแบบมีสาย ภาษานี้คล้ายกับ C++ ในหลาย ๆ ด้าน อย่างไรก็ตาม แม้ว่าคุณจะไม่มีทักษะการเขียนโปรแกรม แต่ก็ยังไม่ยากที่จะจัดการกับ Wired ในฟอรัมที่ทุ่มเทให้กับ "Arduino" โปรแกรมสำหรับมันเรียกว่า "สเก็ตช์" แม้ว่าคุณจะขี้เกียจเกินไปหรือเขียนโปรแกรมเองไม่ได้ คุณสามารถหาภาพสเก็ตช์สำเร็จรูปจำนวนมากได้

แต่ละร่างต้องมีชุดไลบรารีของตัวเอง นอกจากนี้ยังสามารถค้นหาได้ในฟอรัม Arduino สำหรับผู้เริ่มต้น มีคู่มืออ้างอิงที่ดีมากพร้อมคำแนะนำทีละขั้นตอนสำหรับการเขียนแบบร่างสำหรับกระบวนการเฉพาะ

การสร้างเกราะสำหรับ Arduino ด้วยมือของคุณเอง

การซื้อโล่สำหรับ Arduino ไม่จำเป็นเลย สมมติว่าคุณไม่มีเงินเพิ่ม 30 เหรียญ แต่มีรายละเอียดที่ไม่จำเป็นมากมายและความปรารถนาดีที่จะทำบางสิ่งให้เป็นอัตโนมัติ ไม่ใช่ปัญหา. สิ่งสำคัญคือคุณมีกระดานหลักพร้อมระบบปฏิบัติการแบบแฟลชและความสามารถในการเขียนแบบร่าง

จากชิ้นส่วนชั่วคราวสามารถรับวงจร Arduino ได้ ด้วยมือของคุณเองจะเหลือเพียงการประสานส่วนประกอบเท่านั้น แม้ว่าโครงสร้างจะถือว่าไม่มีการเคลื่อนไหว ก็ไม่จำเป็นต้องบัดกรี เพียงเชื่อมต่อส่วนประกอบด้วยสายไฟ ควรสังเกตว่าโล่ทำเองสำหรับ Arduino ในราคาที่ถูกกว่าโรงงานหลายเท่า ตัวอย่างเช่น ชุด Arduino สำหรับการทำงานอัตโนมัติของมอเตอร์ไฟฟ้าจะมีราคา 80-90 ดอลลาร์ แต่ถ้าคุณประกอบเอง คุณสามารถลดต้นทุนได้ $30

นอกจากนี้ยังมีชุดอุปกรณ์อื่นๆ อีกมากมายที่สร้างขึ้นสำหรับบางพื้นที่ และรวมถึงส่วนประกอบที่จำเป็นทั้งหมดนอกเหนือจากกระดานหลัก ตัวอย่างเช่น ชุดอุปกรณ์สำหรับสร้างบ้านอัจฉริยะ กล้องวงจรปิด ระบบควบคุมสภาพอากาศ หรือระบบสเตอริโอ

แน่นอนว่าไม่ใช่ทุกเกราะที่สามารถสร้างได้ด้วยตัวเอง ในบางกรณี คุณไม่สามารถค้นหารายละเอียดที่ถูกต้องได้ ตัวอย่างเช่นจะต้องซื้อโล่พร้อมส่วนขยายสำหรับการ์ดหน่วยความจำ

คุณสามารถใช้ Arduino ทำอะไรได้บ้าง

มีแอพพลิเคชั่นมากมายสำหรับอุปกรณ์นี้ เราจะพิจารณาเพียงตัวอย่างการใช้งานบางส่วนเท่านั้น

ตัวอย่างเช่น คุณมีรถยนต์ และคุณต้องแสดงข้อมูลเกี่ยวกับความเร็วบนหน้าจอ LCD ของวิทยุ จะสร้างมาตรวัดความเร็วจาก Arduino ได้อย่างไร? ง่ายมาก. เราซื้อค่าธรรมเนียม ตัวอย่างเช่น Arduino Mega 2560, โมดูล Ublox NEO 6m GPS หลังจากนั้น เราค้นหาเครือข่ายสำหรับสเก็ตช์สำเร็จรูปสำหรับการควบคุม กำหนดสิ่งนี้ใน Arduino เชื่อมต่อเข้าด้วยกัน เท่านี้ก็เรียบร้อย

คุณสามารถสร้างระบบควบคุมทั้งหมดได้อย่างง่ายดายด้วยมือของคุณเอง Arduino ทำให้สิ่งนี้เป็นไปได้ สิ่งสำคัญคือการตุนร่างและรายละเอียดที่จำเป็น

การใช้ "Arduino" ในวิทยาการหุ่นยนต์

Arduino ใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านวิทยาการหุ่นยนต์ เนื่องจากมีเซอร์โว มอเตอร์ เซ็นเซอร์จำนวนมากที่เชื่อมต่อกับบอร์ด คุณจึงสามารถสร้างหุ่นยนต์ทั้งตัวได้ด้วยตัวเอง "Arduino" ยังให้คุณตั้งโปรแกรมได้ตามที่คุณต้องการ หากคุณสนใจที่จะคลาน ขับรถ และกระโดดถีบเหล็ก "Arduino" คือตัวเลือกที่ใช่สำหรับคุณ

นอกจากนี้ หากคุณติดอุปกรณ์พร้อมกับเซ็นเซอร์บางตัวเข้ากับควอดคอปเตอร์ คุณจะได้หุ่นยนต์สังเกตการณ์ที่ดี และนี่เป็นการพัฒนาที่มีประโยชน์อยู่แล้ว

มันอยู่ในหุ่นยนต์ที่สามารถแสดงจินตนาการที่น่าทึ่งและด้วยความช่วยเหลือของ "Arduino" - เพื่อนำไปปฏิบัติ ช่างฝีมือบางคนถึงกับสร้างต้นแบบจาก Futurama โดยใช้ตัวสร้างนี้

แทนที่จะได้ข้อสรุป

บอร์ดควบคุม Arduino เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการทำกระบวนการอัตโนมัติใดๆ เนื่องจากความยืดหยุ่นในการปรับแต่ง นอกจากนี้ จะไม่มีใครมีปัญหากับการเขียนโปรแกรมบอร์ดด้วยคู่มืออ้างอิงฉบับสมบูรณ์ในหัวข้อนี้ หากมีสิ่งใดแตกหักระหว่างการทำงาน การซ่อมแซมด้วยตนเองจะไม่ยาก "Arduino" ช่วยให้บุคคลสามารถแสดงจินตนาการที่ไร้ขอบเขต ด้วยบอร์ดนี้ คุณสามารถสร้างเกือบทุกอย่าง ตั้งแต่ระบบควบคุมความร้อนใต้พื้นผ่านสมาร์ทโฟนไปจนถึงหุ่นยนต์

การมีส่วนร่วมในหุ่นยนต์ไม่ช้าก็เร็วเราจะต้องคิดเกี่ยวกับการประกอบบอร์ดสำหรับควบคุมมอเตอร์ ในกรณีที่คุณต้องการความเร็วคงที่ของมอเตอร์โดยไม่สูญเสียพลังงาน จะดีกว่าที่จะประกอบรีเลย์ชิลด์ ในกรณีที่คุณต้องการการปรับความเร็วในการหมุนของมอเตอร์อย่างราบรื่น และคุณพร้อมที่จะจำกัดกระแสไฟสูงสุดของมอเตอร์ที่ใช้ไปเป็น 600mA จากนั้นเราจะอ่านบทความนี้และประกอบแผงควบคุมบนชิป L293D ที่รู้จักกันดี พบปะ ชิลด์มอเตอร์ L293D.

เมื่อดูแผ่นข้อมูลบน mikruha ตัวสุดท้าย คุณจะเข้าใจได้ว่ามีองค์ประกอบเชิงตรรกะ 4 อย่าง และ-ไม่ใช่ สามารถเปลี่ยน 74HC00 ด้วยแอนะล็อกของโซเวียต K155LAZ K155LA8 ได้ หลักการทำงานของมันสามารถเข้าใจได้โดยดูรูปด้านล่าง (ขึ้นอยู่กับสัญญาณที่ใช้กับอินพุต a & b เราจะได้ค่าที่เอาต์พุต c) รูปภาพยังแสดง "ตารางความจริง" สำหรับองค์ประกอบนี้

จุดประสงค์ของการใช้ชิป 74HC00 ในอุปกรณ์ของเราคือความสามารถในการสลับหนึ่งและศูนย์บนพิน Output1 และ Output2 ของชิป L292D ซึ่งจะย้อนกลับทิศทางของการหมุนของมอเตอร์โดยใช้เอาต์พุตคอนโทรลเลอร์เพียงตัวเดียวสำหรับสิ่งนี้

เรากำหนดทิศทางการหมุนของมอเตอร์ แต่หากไม่มีการจ่ายพลังงานให้กับขา Enable1 มอเตอร์จะไม่หมุน โดยการใช้สัญญาณ PWM กับพินนี้ เราจะควบคุมความเร็วของการหมุนของมอเตอร์ คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับหลักการทำงานของ L293D

การควบคุมมอเตอร์ตัวที่ 1 (พิน 4 - กำหนดทิศทางการหมุน, พิน 3 (PWM ATmega 168.328) เปิดใช้งานการหมุนและควบคุมความเร็ว)

การควบคุมมอเตอร์ตัวที่ 2 (พิน 7 - กำหนดทิศทางการหมุน, พิน 5 (PWM ATmega 168.328) เปิดใช้งานการหมุนและควบคุมความเร็ว)

โดยสรุปข้างต้น ฉันได้แนบแผนผังไดอะแกรม (คลิกได้)

ในการควบคุมความเร็วของมอเตอร์ หมุด PWM ที่เหลือ (3, 5) จะถูกเลือกซึ่งมีอยู่ใน ATmega168, 328 เท่านั้น

ในความคิดของฉันเมื่อใช้ Mega8 จะดีกว่าที่จะสูญเสียความสามารถในการควบคุมความเร็วของการเคลื่อนไหว แต่คุณจะมี 3 เอาต์พุตฟรี (PWM บน ATMEGA8 (9, 10, 11)) สำหรับควบคุมเซอร์โวและอันที่ 8 สามารถแทนที่ด้วย 328 ได้ตลอดเวลาเมื่อได้รับการเข้าถึงการควบคุมความเร็วนี้

การทำงานของเซอร์โว

บอร์ดมีคอนเน็กเตอร์สี่ตัวสำหรับเชื่อมต่อเซอร์โว (6, 9, 10, 11)

บอร์ด Arduino มีตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้ารุ่น 7800 อยู่แล้วคือ 7805 ซึ่งต้องมีแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรเพื่อให้ตัวควบคุมทำงานได้ เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้แรงดันไฟฟ้าตกในวงจรกำลังของตัวควบคุมในระหว่างการสตาร์ทของเซอร์โวอันทรงพลัง จึงมีการตัดสินใจให้จ่ายไฟให้กับส่วนเซอร์โวกำลังจากสเตบิไลเซอร์ที่แยกจากกัน

KR142EN5A เป็นตัวกันโคลงเชิงเส้น ซึ่งหมายความว่าพลังงานที่แปลงแล้วทั้งหมดจะถูกแปลงเป็นความร้อน และเมื่อโหลดเชื่อมต่อ ตัวกันโคลงจะเริ่มร้อนขึ้นในสัดส่วนโดยตรงกับปริมาณกระแสไฟที่ใช้ไป ด้วยเหตุนี้ ขอแนะนำให้วางตัวกันโคลงบนหม้อน้ำ

เมื่อใช้เซอร์โวประเภทนี้ ฉันแนะนำให้ใช้ตัวกันโคลงห้าโวลต์ที่มีเครื่องหมาย 7805 หรือที่รู้จักว่า KR142EN5A ห้าโวลต์ต่อเซอร์โวขนาดนี้จะเพียงพอกับหัว

ไฟล์เก็บถาวรประกอบด้วยสองโฟลเดอร์และรายการชิ้นส่วน

. โฟลเดอร์ MSV1DIY1รวมเทมเพลต PCB ที่เข้ากันได้กับ Arduino DIY เท่านั้น (USB, COM) ที่มีเอาต์พุต VTG INPUT เพิ่มเติม แรงดันไฟฟ้าที่ถ่ายก่อนไดโอดป้องกัน ด้วยความเข้ากันได้ดังกล่าว จึงสามารถจ่ายไฟให้กับทั้ง Arduino จากชิลด์ และส่วนจ่ายไฟของชิลด์จาก Arduino และสเตบิไลเซอร์สำหรับจ่ายไฟเซอร์โวจาก Arduino

. โฟลเดอร์ MSV1DIY2รวมเทมเพลตบอร์ดที่เข้ากันได้กับ Arduino ดั้งเดิม

เปิดรูปภาพ => พิมพ์ => เต็มหน้า

ข้อแตกต่างคือการเชื่อมต่อพลังงานที่เป็นไปได้อยู่ที่พิน Vin ของ Arduino แรงดันไฟที่เอาท์พุตนี้เท่ากับอินพุทลบด้วยแรงดันไฟที่สูญเสียบนไดโอดป้องกัน (เช่น เราจ่ายไฟ 8 โวลต์ให้กับขั้วต่อไฟ Arduino เราได้ประมาณ 7.4 โวลต์ที่เอาต์พุต Vin และด้วยเหตุนี้เพื่อจ่ายไฟ ส่วนหนึ่งของรีเลย์ชิลด์) รวมถึงกระแสสูงสุดผ่านไดโอดนั้น จำกัด ไว้ที่ 1,000mA การสูญเสีย 0.7 โวลต์โดยเปล่าประโยชน์นั้นไม่ได้รับอนุญาตเสมอไป ทางออกของสถานการณ์นี้เป็นเรื่องง่าย: จ่ายไฟไม่ใช่ตัวป้องกันจาก Arduino แต่ให้ Arduino จากตัวป้องกัน ดังนั้นจึงข้ามไดโอดป้องกัน

ตัวเลือกนี้สามารถใช้กับ Arduino เวอร์ชันโฮมเมดได้ในลักษณะเดียวกัน

เพื่ออำนวยความสะดวกในการแยกชิ้นส่วน smd ที่ด้านหลังของบอร์ดซึ่งไม่มีการทำเครื่องหมายฉันจะให้รูปภาพ

MSV1DIY1

MSV1DIY2

ข้อได้เปรียบที่สำคัญอย่างหนึ่งของแพลตฟอร์ม Arduino คือความนิยม แพลตฟอร์มยอดนิยมได้รับการสนับสนุนอย่างแข็งขันจากผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ โดยเปิดตัวบอร์ดรุ่นพิเศษต่างๆ ที่ขยายฟังก์ชันพื้นฐานของคอนโทรลเลอร์ บอร์ดดังกล่าวซึ่งค่อนข้างสมเหตุสมผลเรียกว่าบอร์ดขยาย (ชื่ออื่น: โล่ Arduino, โล่) ทำหน้าที่ในการทำงานที่หลากหลายและสามารถทำให้ชีวิตของ arduinian ง่ายขึ้นอย่างมาก ในบทความนี้ เราจะมาเรียนรู้ว่าบอร์ดขยาย Arduino คืออะไร และสามารถใช้กับอุปกรณ์ Arduino ต่างๆ ได้อย่างไร: มอเตอร์ (ส่วนป้องกันไดรเวอร์มอเตอร์) หน้าจอ LCD (แผงป้องกัน LCD) การ์ด SD (เครื่องบันทึกข้อมูล) เซ็นเซอร์ (ตัวป้องกันเซ็นเซอร์ ) และอื่นๆ อีกมากมาย

มาทำความเข้าใจเงื่อนไขกันก่อน บอร์ดขยาย Arduino เป็นอุปกรณ์ครบชุดที่ออกแบบมาเพื่อทำหน้าที่บางอย่าง และเชื่อมต่อกับตัวควบคุมหลักโดยใช้ขั้วต่อมาตรฐาน อีกชื่อหนึ่งที่ได้รับความนิยมสำหรับบอร์ดขยายคือ Arduino shield ภาษาอังกฤษหรือเพียงแค่โล่ ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่จำเป็นทั้งหมดได้รับการติดตั้งบนบอร์ดขยาย และการโต้ตอบกับไมโครคอนโทรลเลอร์และองค์ประกอบอื่น ๆ ของกระดานหลักเกิดขึ้นผ่านพิน Arduino มาตรฐาน ส่วนใหญ่แล้ว ชิลด์ยังใช้พลังงานจากบอร์ด Arduino หลักด้วย แม้ว่าในหลายกรณี มีความเป็นไปได้ที่จะจ่ายไฟจากแหล่งอื่น ในโล่ใด ๆ มีหมุดฟรีสองสามตัวที่คุณสามารถใช้ได้ตามดุลยพินิจของคุณโดยเชื่อมต่อส่วนประกอบอื่น ๆ เข้ากับหมุดเหล่านั้น

คำว่า Shield ภาษาอังกฤษแปลว่า โล่ จอ จอ ในบริบทของเรา ควรเข้าใจว่าเป็นสิ่งที่ครอบคลุมแผงควบคุมซึ่งสร้างเลเยอร์เพิ่มเติมของอุปกรณ์ซึ่งเป็นหน้าจอที่ซ่อนองค์ประกอบต่างๆ

เหตุใดจึงจำเป็นต้องใช้โล่ Arduino

ทุกอย่างง่ายมาก: 1) เพื่อประหยัดเวลาและ 2) ใครบางคนสามารถทำเงินได้ จะเสียเวลาในการออกแบบ วาง บัดกรี และแก้จุดบกพร่องของสิ่งที่คุณประกอบแล้วเริ่มใช้งานได้ทันทีทำไม บอร์ดขยายได้รับการออกแบบและประกอบมาอย่างดีบนฮาร์ดแวร์คุณภาพสูง โดยปกติแล้ว บอร์ดขยายจะมีความน่าเชื่อถือมากกว่าและใช้พื้นที่ในอุปกรณ์ขั้นสุดท้ายน้อยลง นี่ไม่ได้หมายความว่าคุณต้องละทิ้งการประกอบตัวเองโดยสิ้นเชิงและไม่จำเป็นต้องเข้าใจหลักการทำงานขององค์ประกอบบางอย่าง ท้ายที่สุด วิศวกรตัวจริงมักจะพยายามเข้าใจว่าเขาใช้อะไรทำงานอย่างไร แต่เราจะสามารถสร้างอุปกรณ์ที่ซับซ้อนมากขึ้นได้หากเราไม่คิดค้นวงล้อใหม่ทุกครั้ง แต่มุ่งความสนใจไปที่สิ่งที่ไม่กี่คนที่แก้ไขได้ก่อนเรา

โดยธรรมชาติแล้ว คุณต้องจ่ายสำหรับโอกาสนั้น เกือบทุกครั้งราคาของเกราะสุดท้ายจะสูงกว่าราคาของส่วนประกอบแต่ละอย่าง คุณสามารถสร้างตัวเลือกที่คล้ายกันให้ถูกกว่าได้เสมอ แต่ขึ้นอยู่กับคุณแล้วที่จะตัดสินใจว่าเวลาหรือเงินที่ใช้ไปนั้นสำคัญกับคุณแค่ไหน เมื่อพิจารณาถึงความช่วยเหลือที่เป็นไปได้ทั้งหมดจากอุตสาหกรรมจีน ค่าใช้จ่ายของบอร์ดจะลดลงอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นส่วนใหญ่มักเลือกใช้อุปกรณ์สำเร็จรูป

ตัวอย่างที่ได้รับความนิยมมากที่สุดของแผงป้องกันคือแผงขยายสำหรับการทำงานกับเซ็นเซอร์, มอเตอร์, หน้าจอ LCD, การ์ด SD, เครือข่ายและตัวป้องกัน GPS, แผงป้องกันพร้อมรีเลย์ในตัวสำหรับเชื่อมต่อกับโหลด

การเชื่อมต่อ Arduino Shields

ในการเชื่อมต่อโล่คุณเพียงแค่ต้อง "วาง" ไว้บนกระดานหลักอย่างระมัดระวัง โดยปกติแล้ว หมุดของโล่ชนิดหวี (ตัวผู้) จะถูกเสียบเข้ากับขั้วต่อของบอร์ด Arduino ได้อย่างง่ายดาย ในบางกรณี จำเป็นต้องปรับแต่งหมุดอย่างระมัดระวังหากตัวบอร์ดไม่ได้บัดกรีอย่างเรียบร้อย สิ่งสำคัญที่นี่คือการกระทำอย่างระมัดระวังและไม่ใช้กำลังมากเกินไป

ตามกฎแล้ว ชิลด์ถูกออกแบบมาสำหรับคอนโทรลเลอร์รุ่นที่เฉพาะเจาะจงมาก แม้ว่าตัวอย่างเช่น ชิลด์ Arduino Uno จำนวนมากจะทำงานได้ดีกับบอร์ด Arduino Mega Pinout บนเมกะถูกสร้างขึ้นในลักษณะที่หน้าสัมผัสดิจิตอล 14 ตัวแรกและหน้าสัมผัสที่อยู่ฝั่งตรงข้ามของบอร์ดตรงกับตำแหน่งของหน้าสัมผัสบน UNO ดังนั้นเกราะจาก Arduino จะกลายเป็นง่าย

การเขียนโปรแกรม Arduino Shield

การเขียนโปรแกรมวงจรด้วยบอร์ดขยายไม่แตกต่างจากโปรแกรม Arduino ทั่วไป เพราะจากมุมมองของคอนโทรลเลอร์ เราเพียงแค่เชื่อมต่ออุปกรณ์ของเรากับพินปกติ ในภาพสเก็ตช์ คุณต้องระบุพินที่เชื่อมต่อในชิลด์กับพินที่เกี่ยวข้องบนกระดาน ตามกฎแล้วผู้ผลิตจะระบุความสอดคล้องของหมุดบนตัวป้องกันหรือในคู่มือการเชื่อมต่อแยกต่างหาก หากคุณดาวน์โหลดสเก็ตช์ที่แนะนำโดยผู้ผลิตบอร์ด คุณไม่จำเป็นต้องทำเช่นนั้น

การอ่านหรือเขียนสัญญาณโล่ยังทำได้ตามปกติ: การใช้ฟังก์ชันและคำสั่งอื่นๆ ที่คุ้นเคยกับผู้ชำนาญการ ในบางกรณี อาจเกิดการชนกันได้เมื่อคุณคุ้นเคยกับรูปแบบการเชื่อมต่อนี้ และผู้ผลิตได้เลือกรูปแบบอื่น (เช่น คุณดึงปุ่มลงกับพื้น ที่นี่คุณเพียงแค่ต้องระวัง

ตามกฎแล้วบอร์ดขยายนี้มาพร้อมกับชุด Arduino และด้วยเหตุนี้จึงเป็นสิ่งที่คน Arduino พบกันบ่อยที่สุด ตัวป้องกันค่อนข้างง่าย - ภารกิจหลักคือการจัดเตรียมตัวเลือกที่สะดวกยิ่งขึ้นสำหรับการเชื่อมต่อกับบอร์ด Arduino ทำได้โดยใช้ขั้วต่อกำลังและกราวด์เพิ่มเติม ซึ่งนำมาที่บอร์ดของพินอนาล็อกและดิจิตอลแต่ละอัน บนบอร์ด คุณจะพบคอนเน็กเตอร์สำหรับเชื่อมต่อแหล่งพลังงานภายนอก (คุณต้องติดตั้งจัมเปอร์เพื่อสวิตช์) ไฟ LED และปุ่มรีสตาร์ท ตัวเลือกโล่และตัวอย่างการใช้งานสามารถดูได้ในภาพประกอบ

บอร์ดขยายเซนเซอร์มีหลายรุ่น ทั้งหมดต่างกันในจำนวนและประเภทของตัวเชื่อมต่อ เวอร์ชันยอดนิยมในปัจจุบัน ได้แก่ Sensor Shield v4 และ v5

โล่ Arduino นี้มีความสำคัญมากในโครงการหุ่นยนต์ ให้คุณเชื่อมต่อมอเตอร์ปกติและเซอร์โวมอเตอร์เข้ากับบอร์ด Arduino ได้ในครั้งเดียว งานหลักของโล่คือการควบคุมอุปกรณ์ที่ใช้กระแสไฟที่เพียงพอสำหรับบอร์ด Arduino ทั่วไป คุณสมบัติเพิ่มเติมของบอร์ดคือฟังก์ชั่นควบคุมกำลังของมอเตอร์ (โดยใช้ PWM) และเปลี่ยนทิศทางการหมุน แผงชิลด์มอเตอร์มีหลายแบบ ทั่วไปสำหรับพวกเขาทั้งหมดคือการมีอยู่ในวงจรของทรานซิสเตอร์อันทรงพลังซึ่งเชื่อมต่อโหลดภายนอก, องค์ประกอบระบายความร้อน (โดยปกติคือหม้อน้ำ), วงจรสำหรับเชื่อมต่อพลังงานภายนอก, ตัวเชื่อมต่อสำหรับเชื่อมต่อมอเตอร์และพินสำหรับเชื่อมต่อกับ Arduino

การจัดระเบียบการทำงานกับเครือข่ายเป็นหนึ่งในงานที่สำคัญที่สุดในโครงการสมัยใหม่ ในการเชื่อมต่อกับเครือข่ายท้องถิ่นผ่านอีเทอร์เน็ต มีบอร์ดขยายที่เกี่ยวข้อง

บอร์ดขยายการสร้างต้นแบบ

บอร์ดเหล่านี้ค่อนข้างเรียบง่าย - มีแผ่นสัมผัสสำหรับส่วนประกอบการติดตั้ง ปุ่มรีเซ็ตจะปรากฏขึ้น และสามารถเชื่อมต่อพลังงานภายนอกได้ จุดประสงค์ของเกราะเหล่านี้คือการเพิ่มความกะทัดรัดของอุปกรณ์เมื่อส่วนประกอบที่จำเป็นทั้งหมดอยู่เหนือกระดานหลักทันที

Arduino LCD shield และ tft shield

ชิลด์ประเภทนี้ใช้สำหรับทำงานกับหน้าจอ LCD ใน Arduino ดังที่คุณทราบ การเชื่อมต่อแม้แต่หน้าจอข้อความ 2 บรรทัดที่ง่ายที่สุดนั้นยังห่างไกลจากปัญหาเล็กๆ น้อยๆ คุณต้องเชื่อมต่อหน้าสัมผัสหน้าจอ 6 หน้าอย่างถูกต้องในคราวเดียว โดยไม่นับแหล่งจ่ายไฟ ง่ายกว่ามากในการแทรกโมดูลสำเร็จรูปลงในบอร์ด Arduino และเพียงแค่อัปโหลดภาพร่างที่เกี่ยวข้อง ใน LCD Keypad Shield ยอดนิยม มีปุ่ม 4 ถึง 8 ปุ่มเชื่อมต่อกับบอร์ดทันที ซึ่งช่วยให้คุณจัดระเบียบอินเทอร์เฟซภายนอกสำหรับผู้ใช้อุปกรณ์ได้ทันที TFT Shield ยังช่วย

Arduino Data Logger Shield

งานอีกอย่างหนึ่งที่ยากต่อการติดตั้งด้วยตัวคุณเองในผลิตภัณฑ์ของคุณคือการจัดเก็บข้อมูลที่ได้รับจากเซ็นเซอร์พร้อมการอ้างอิงเวลา โล่สำเร็จรูปไม่เพียงแต่ช่วยบันทึกข้อมูลและรับเวลาจากนาฬิกาในตัวเท่านั้น แต่ยังเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ด้วยวิธีที่สะดวกโดยการบัดกรีหรือบนแผงวงจร

บทสรุปโดยย่อ

ในบทความนี้ เราได้พิจารณาเพียงส่วนเล็ก ๆ ของอุปกรณ์ต่างๆ มากมายที่ขยายฟังก์ชันการทำงานของ Arduino บอร์ดส่วนขยายช่วยให้คุณมุ่งเน้นไปที่สิ่งที่สำคัญที่สุด - ตรรกะของโปรแกรมของคุณ ผู้สร้างเกราะป้องกันสำหรับการติดตั้งที่ถูกต้องและเชื่อถือได้ซึ่งเป็นแหล่งจ่ายไฟที่จำเป็น สิ่งที่เหลืออยู่สำหรับคุณคือค้นหากระดานที่คุณต้องการโดยใช้แผงคำศัพท์ภาษาอังกฤษที่มีคุณค่า เชื่อมต่อกับ Arduino และอัปโหลดภาพร่าง โดยปกติ การเขียนโปรแกรมของโล่ประกอบด้วยการดำเนินการง่ายๆ เพื่อเปลี่ยนชื่อตัวแปรภายในของโปรแกรมที่ทำเสร็จแล้ว เป็นผลให้เราได้รับความสะดวกในการใช้งานและการเชื่อมต่อตลอดจนความเร็วในการประกอบอุปกรณ์สำเร็จรูปหรือต้นแบบ

ข้อเสียของการใช้แผงขยายคือค่าใช้จ่ายและการสูญเสียประสิทธิภาพที่เป็นไปได้เนื่องจากความเก่งกาจของเกราะที่อยู่ในธรรมชาติ สำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะหรืออุปกรณ์ปลายทางของคุณ อาจไม่จำเป็นต้องใช้ฟีเจอร์ทั้งหมดของ Shield ในกรณีนี้ คุณควรใช้เกราะป้องกันเฉพาะในขั้นตอนของการสร้างต้นแบบและการทดสอบ และเมื่อสร้างเวอร์ชันสุดท้ายของอุปกรณ์ ให้คิดถึงการแทนที่ด้วยการออกแบบด้วยรูปแบบและประเภทเค้าโครงของคุณเอง ขึ้นอยู่กับคุณแล้ว คุณมีโอกาสทั้งหมดสำหรับตัวเลือกที่เหมาะสม