19 lá chắn cho Arduino cho tất cả các dịp

Shield là một bảng bổ sung. Tôi đề nghị chia các tấm khiên thành các mô-đun kích thước đầy đủ và riêng biệt. Kích thước đầy đủ với các phác thảo của họ, họ lặp lại hình dạng của bảng Arduino, cho dù đó là UNO, Nano hay MEGA. Các mô-đun riêng biệt là các thẻ dạng tự do được thiết kế để thực hiện một bộ chức năng cụ thể. Cả điều đó và những thứ khác có thể là cả phổ quát và để thực hiện các nhiệm vụ được nhắm mục tiêu hẹp.

Trong các cửa hàng, bạn có thể tìm thấy rất nhiều tấm khiên, và với một trình độ nhất định, bản thân bạn có thể tạo ra một bảng mạch in lặp lại arduine trong hình dạng và vị trí của các thiết bị đầu cuối và lắp ráp một thiết bị độc đáo của riêng bạn. Hình ảnh cho thấy Hội đồng quản trị Arduino UNO với một bộ khiên.

Bảng phổ quát để tạo mẫu dễ dàng

Hãy bắt đầu với tấm khiên, không mang bất kỳ chức năng đặc biệt nào, nhưng được tạo ra để thuận tiện cho việc cài đặt các dự án của bạn. Vì vậy, lần đầu tiên trong bài đánh giá của chúng tôi sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc cài đặt các dự án với bo mạch Arduino Nano, mặc dù ý nghĩa về kích thước nhỏ của "NANO" trong trường hợp này là bằng không.

Trên bảng có một đầu nối để kết nối phích cắm từ bộ cấp nguồn, bộ ổn áp, cũng như các khối đầu cuối. Chúng được ký và phù hợp với những phát hiện của Nanki. Ngoài ra, còn có nút đặt lại và đèn LED.

Tấm khiên thứ hai dành cho bảng Uno. Nó chứa một bảng mạch không hàn để lắp ráp dự án và kết luận sao chép những thứ đó trên chính arduino - một giải pháp tiện lợi.

Bất kỳ cảm biến tương tự nào cũng cần nguồn điện và tiếp xúc tiêu cực, khi có rất nhiều trong số chúng - có rất nhiều bộ nhảy nên sẽ rất khó để hiểu mạch. Do đó, các nhà thiết kế đã đưa ra các lá chắn cho các giải pháp như vậy. Tất cả các đầu vào và đầu ra được hiển thị trong chúng, và các tiếp điểm cung cấp được nhân đôi và đặt cạnh nhau.

Dưới đây là một ví dụ về một bảng như vậy cho phiên bản Arduino Mega.

Có dây và không dây

Ví dụ, sử dụng các thẻ này, có thể tổ chức điều khiển vi điều khiển qua mạng qua cáp Ethernet hoặc không dây qua kết nối GSM bằng cách lắp thẻ SIM.

Bảng này được gọi là w5100 - nó chứa mô-đun Ethernet và mô-đun đọc thẻ SD. Điều này có nghĩa là bạn có thể lưu trữ dữ liệu, ví dụ: nhật ký đo cảm biến trên thẻ nhớ và điều khiển hệ thống thông qua giao diện web. Để liên kết một arduino với nó, sử dụng các thư viện:

• Thư viện Ethernet;

• Thư viện SD.

Chú ý bên ngoài, ông nhắc lại khái niệm về Arduino UNO R3, ngoài ra, nó phù hợp với Mega.

Nếu W5100 dường như quá lớn đối với bạn, thì ENC28J60 sẽ chiếm ít không gian hơn. Thật không may, nó không còn có một mô-đun SD.

Nhược điểm là nó không thể được gắn trên một bảng, nhưng được thiết kế như một mô-đun riêng biệt.

W5500 là một phiên bản khác của tấm chắn Ethernet. Về cốt lõi, đây là phiên bản sửa đổi của W5100, được tối ưu hóa về tốc độ và hiệu quả năng lượng.

Xin lưu ý rằng trên các tấm chắn có kích thước đầy đủ, tất cả các chân được nhân đôi bởi khối đầu cuối. Thật không may, lá chắn sử dụng cổng. Cụ thể, điều này sử dụng MOSI, MISO, SCK và chân 10 cho tín hiệu CS (chọn điểm đến để liên lạc).

Nếu bạn cần kết nối không dây, lựa chọn của bạn là tấm chắn Wi-fi, nếu bạn có Internet và bộ định tuyến và nếu không, mô-đun GSM hoặc Shield Shield.

Trên ảnh là tấm khiên chính thức. Một khe cắm thẻ nhớ Micro SD được cài đặt trên nó và nó giao tiếp với vi điều khiển thông qua các giao thức SPI, thông qua Mini-USB, bạn có thể cập nhật phần mềm của nó. Hỗ trợ 802.11b / g.

Lá chắn GPRS từ Amperka bạn nhìn thấy ở trên. Bạn có thể thay thế ăng-ten bằng một mạnh mẽ hơn. Gần hơn với người xem, bạn có thể thấy khe cắm thẻ SIM, xa hơn một chút là khe pin CR1225. Pin trên bo mạch là cần thiết cho giờ nóng trong thời gian thực và đây là một bổ sung quan trọng cho khả năng của tấm chắn GPRS. Bạn có thể gửi tin nhắn SMS đến và từ anh ấy.

Với bảng này, bạn có thể điều khiển và đưa ra lệnh đến ngôi nhà thông minh của bạn (hoặc bất kỳ dự án nào khác về việc triển khai của bạn) ở bất kỳ khoảng cách nào. Điều quan trọng là bạn đang ở trong một khu vực phủ sóng di động.

Làm thế nào để lưu trữ dữ liệu trên Arduino?

Trong các dự án, không phải tất cả thông tin được đặt trong bộ nhớ của vi điều khiển. Đôi khi bạn cần lưu trữ một số lượng thông tin. Điều đầu tiên xuất hiện trong đầu đã được nói đến là việc ghi lại thông tin từ các cảm biến để nghiên cứu thêm về cách môi trường thay đổi theo giờ, ngày, năm. Một ví dụ tuyệt vời là một trạm thời tiết nhà. Điều này hữu ích không chỉ cho các nhà nghiên cứu khoa học, mà còn là những người nghiệp dư cho giáo dục và phát triển chung.

Nó không phải là một lá chắn, mà là một mô-đun. Nó là thu nhỏ và dễ dàng để lặp lại, nhân tiện, đây là phác thảo của nó.

Ngoài ra còn có một lá chắn lưu trữ dữ liệu kích thước đầy đủ. Nó hoạt động với thẻ nhớ SD, có một mô-đun đồng hồ thời gian thực trên tàu được cung cấp bởi pin 3 V CR1220, đây là một phần thưởng tốt.

Chúng tôi quản lý một tải mạnh mẽ từ vi điều khiển

Điều đầu tiên xuất hiện trong đầu là một rơle. Với sự giúp đỡ của họ, bạn có thể chuyển đổi cả hai mạch điện một chiều và với nguồn điện gia dụng 220 Volt, họ có thể đối phó với tiếng nổ.

Cụ thể, mô-đun được hiển thị bên dưới có thể chuyển đổi 1 kW 220 V của tải (hoặc 5A) cho mỗi kênh, để tăng công suất, bạn có thể song song một số kênh hoặc bật rơle này khởi động từ. Trong trường hợp này, rơle từ tấm chắn sẽ đóng vai trò là bộ khuếch đại trung gian.

Tất nhiên, bạn có thể chuyển đổi rơle như tôi đã mô tả trong bài viết Kết nối các thiết bị bên ngoài với Arduino, thông qua các bóng bán dẫn và bạn cần chọn rơle hiện tại, nhưng sử dụng bảng hoàn thành sẽ đáng tin cậy hơn, thuận tiện hơn và trông tốt hơn.

Rơle có một nhược điểm - số lượng chuyến đi hạn chế - đây là hậu quả của sự kiệt sức liên lạc. Điều này xảy ra do sự xuất hiện của một vòng cung, khi một tải mạnh được mở ra (đặc biệt là một nhân vật quy nạp - đây là một động cơ, v.v.). Bạn có thể tạo một lá chắn như vậy theo sơ đồ sau:

Và đây là cách nó xuất hiện trong hội đồng:

Bạn có thể sử dụng thyristor và triac để bật tải AC. Một vấn đề là chúng không thể được kết nối trực tiếp với arduino, trong trường hợp phá vỡ đường nối pn của điện cực điều khiển, 220 V có thể nằm trên bảng vi điều khiển và đốt cháy nó. Cách thoát khỏi tình huống này là sử dụng máy quang điện tử.

Vì nhiệm vụ này thường phát sinh trước các nhà phát minh, một giải pháp chìa khóa trao tay đã được phát triển - một lá chắn triac, tên đầy đủ của nó là ICStation 8 Channel EL Escudo Dos Shield cho Arduino. Ban đầu nó được dự định để kiểm soát ánh sáng của "neon linh hoạt".

Nó có 8 kênh mà mạng AC và tải được kết nối.

Khiên cho động cơ

Điều khiển động cơ không phải lúc nào cũng là một quá trình dễ dàng. Trong một số tình huống, bạn có thể không có đủ chân để thực hiện tác vụ hoặc thuật toán điều khiển khá phức tạp. Với các bảng như vậy, bạn sẽ có thể đánh bại thiết kế của robot của bạn nhanh hơn nhiều.

Motor-SHILD cho arduino có thể điều khiển động cơ DC (4 miếng) hoặc hai động cơ bước.

Nó được xây dựng trên cơ sở hai L293. Microcircuit này là một tổ hợp của hai cầu H, điều này cho phép bạn điều khiển với khả năng đảo ngược hai động cơ lưỡng cực DPT hoặc 1 bước. Sơ đồ kết nối tương ứng:

Và ở góc trên bên trái của bảng có hai miếng đệm cho động cơ servo (cộng, trừ và tín hiệu điều khiển). Vòng tròn màu đỏ bao quanh nơi cài đặt jumper jumper. Nếu có, thì bo mạch này được cấp nguồn từ ván chân tường Arduino và nếu không, từ nguồn bên ngoài 5 V.

Sử dụng mô-đun này từ nhà sản xuất trong nước, bạn có thể điều khiển hai động cơ DC, nó cũng có một nút nhảy kết hợp các đường cung cấp điện của vi điều khiển hoặc ngắt kết nối chúng để lấy nguồn từ một nguồn riêng.

Bạn có thể điều khiển các động cơ được thiết kế cho dải điện áp từ 5 đến 24 volt. Thay vì 2 động cơ DC, bạn có thể sử dụng 1 bước một pha hoặc song song các kênh và kết nối 1 động cơ DC mạnh mẽ với dòng điện lên đến 4A, và điều này là không đủ - 48 W với điện áp cung cấp 24 V.

Để kết nối một servo, bạn cần ba dây - cộng, trừ và tín hiệu, nhưng nếu bạn có nhiều động cơ thì sao? Bảng của bạn sẽ biến thành một mớ hỗn độn của người nhảy. Để tránh điều này, có một lá chắn Multiservo.

Ở đây cũng vậy, có khả năng tách các mạch điện, như trường hợp trong phiên bản trước. Tổng cộng, bạn có thể kết nối 18 servo (trên bảng đánh số từ 0 đến 17).

Ở mọi nơi đều có chi tiết cụ thể, lá chắn cho các nhiệm vụ bất thường ...

Atmega 328, trái tim của hội đồng quản trị của chúng tôi, là ADC. Vấn đề chính là trên bo mạch Arduino Uno chúng ta chỉ thấy 6 đầu vào tương tự. Nếu chúng ta có nhiều cảm biến tương tự thì sao?

Bạn có thể thu thập hai arduino trong một mạng duy nhất. Một trong số chúng nên được sử dụng làm cái chính và cái thứ hai để thay đổi và từ cái đầu tiên để gửi tín hiệu đo đến máy chủ hoặc hiển thị chúng trên màn hình ... Nhưng điều này rất khó: bạn cần dành bộ nhớ cho các dòng mã chương trình bổ sung để thực hiện một hệ thống như vậy.

Nhưng nếu bạn nhân mỗi đầu vào với 16 thì sao? Tổng cộng chúng ta có thể có tối đa 16 * 6 = 96 đầu vào tương tự. Điều này là có thật với một bộ ghép kênh. Nó chỉ đơn giản chuyển 16 kênh analog lần lượt sang một đầu ra analog mà bạn kết nối với cùng một đầu vào của bất kỳ vi điều khiển nào.

Nhận dạng giọng nói

Bằng vi điều khiển Atmega, rất khó để phát hành chức năng nhận dạng giọng nói, nhưng những người nói tiếng Anh không thể tuyệt vọng, có một giải pháp đặc biệt - EasyVR Shield 3.0.

Đây là một giải pháp sẵn sàng, nhưng đắt tiền, tại thời điểm viết bài, nó có giá gần 100 đô la ở Nga. Đầu tiên, lá chắn sẽ ghi lại lệnh của bạn, sau đó so sánh nó với những gì được ghi trong bộ nhớ, khi đã xác định được số, nó sẽ thực thi nó.

Bạn có thể sắp xếp một cuộc đối thoại của người Viking với máy tính, nó có thể tái tạo những gì được viết trong đó. Nếu không có bộ khuếch đại bổ sung, nên "giao tiếp" với bảng này từ khoảng cách không quá 60 cm.

Hiển thị hình ảnh

LCD Keypad Shield là một bảng điều khiển thực sự. Trên đó là màn hình LCD1602 (16 ký tự trong hai dòng) và một bộ nút. Do đó, có khá nhiều cổng được tham gia, ví dụ, A0 và từ D4 đến D7 dưới bàn phím, và cổng D10 là một điều khiển làm mờ PWM. D8 và D9 - thiết lập lại và đưa vào.

Trong thực tế, có rất nhiều màn hình tương thích với arduino. Thay vào đó, những thông tin được viết nhiều nhất và bạn có thể dễ dàng chạy chúng trong hệ thống của mình. Màn hình từ Nokia 5110 khá phổ biến trong các vòng tròn DIY, cũng có màn hình OLED và TFT hoạt động trên I2C để lựa chọn. Nhưng chúng không có trong phiên bản "lá chắn".

Thực phẩm tự trị

Một lá chắn khá bất thường trong bộ sưu tập này, thực hiện một nhiệm vụ chung. Lá chắn sức mạnh là pin lithium ion với tất cả các biện pháp bảo vệ cần thiết và một đầu nối để sạc. Nó dường như không có gì đặc biệt, nhưng nó sẽ cung cấp một cái nhìn hoàn chỉnh cho dự án của bạn và các mạch điện không phải được đặt bên cạnh các bảng chính.

Kết luận

Sử dụng khiên cho tất cả các nhiệm vụ của dự án sẽ cho phép tránh số lượng người nhảy và kết nối quá nhiều, và điều này sẽ làm giảm số lượng lỗi và nhảy bổ sung. Sau khi lắp ráp, bạn sẽ nhận được một chiếc bánh sandwich nhiều tầng từ các bảng mạch sản xuất tại nhà máy. Cách tiếp cận này đôi khi được gọi là "thiết kế mô-đun." Nhân tiện, điều này sẽ tạo điều kiện cho việc bảo trì, sửa chữa và điều chỉnh thiết bị.

Những người say mê thực hành thiết kế, đi dây và lắp ráp các mô-đun độc đáo. Đây là một trong những lý do cho sự phổ biến cao của Arduino, không chỉ là một nền tảng cho các sản phẩm tự chế, mô hình bánh mì và nguyên mẫu, mà còn là một nền tảng cho các giải pháp chìa khóa trao tay.