19 skjold for Arduino til alle anledninger

Shield er et supplementstavle. Jeg foreslår å dele skjoldene i full størrelse og separate moduler. I full størrelse med omrissene sine gjentar de formen til Arduino-styret, enten det er UNO, Nano eller MEGA. Separate moduler er kort i fri form designet for å utføre et bestemt sett med funksjoner. Både det og andre kan være både universelle og for å utføre smalt målrettede oppgaver.

I butikkene kan du finne mange skjold, og med en viss kvalifikasjon kan du selv avle et trykt kretskort som gjentar arduinen i form og plassering av terminalene og monterer din egen unike. Bildet viser Arduino UNO-styre med et sett med skjold.

Universaltavle for enkel prototyping

La oss starte med skjoldet, som ikke har noen spesielle funksjoner, men ble opprettet for å installere prosjektene dine. Så den første i vår gjennomgang vil lette installasjonen av prosjekter med Arduino Nano-styret, selv om følelsen av den lille størrelsen på "NANO" i dette tilfellet er null.

På tavlen er det en kontakt for å koble pluggen fra strømforsyningsenheten, en spenningsstabilisator, så vel som terminalblokker. De er signert og er i samsvar med funnene fra Nanki. I tillegg er det en tilbakestillingsknapp og en strøm-LED.

Det andre skjoldet er for Uno-styret. Den inneholder et loddetett brødbord for montering av prosjektet og konklusjoner som dupliserer de på selve arduino - en praktisk løsning.

Enhver analog sensor trenger strøm og negativ kontakt, når det er mange av dem - det er så mange hoppere at det vil være veldig vanskelig å forstå kretsløpet. Derfor kom designere med skjold for slike løsninger. Alle innganger og utganger vises i dem, og forsyningskontaktene dupliseres og plasseres side om side.

Her er et eksempel på et slikt brett for Arduino Mega-versjonen.

Kablet og trådløs

Ved hjelp av disse kortene er det mulig å organisere mikrokontrollkontroll over nettverket via en Ethernet-kabel, for eksempel, eller trådløst via GSM-tilkobling ved å sette inn et SIM-kort.

Dette brettet kalles w5100 - det inneholder en Ethernet-modul og en SD-kortlesermodul. Dette betyr at du kan lagre data, for eksempel en logg over sensormålinger på et minnekort og kontrollere systemet gjennom et webgrensesnitt. For å knytte en arduino til det, bruk bibliotekene:

• Ethernet-bibliotek;

• SD-bibliotek.

Vær oppmerksom eksternt, gjentar han konseptet med Arduino UNO R3, i tillegg er det egnet for Mega.

Hvis W5100 virker for stor for deg, vil ENC28J60 ta mindre plass. Dessverre har den ikke lenger en SD-modul.

Ulempen er at den ikke kan monteres på et brett, men er designet som en egen modul.

W5500 er en annen versjon av Ethernet-skjoldet. I kjernen er dette en revidert versjon av W5100, optimalisert med tanke på hastighet og energieffektivitet.

Vær oppmerksom på at på skjold i full størrelse dupliseres alle pinner ved terminalblokken. Dessverre bruker skjold porter. Spesifikt bruker dette MOSI, MISO, SCK og pin 10 for CS-signalet (velg en destinasjon for kommunikasjon).

Hvis du trenger trådløs tilkobling, er valget ditt Wi-fi-skjold, hvis du har Internett og en ruter, og hvis ikke, GSM-moduler eller GPRS-skjold.

På bildet er det offisielle skjoldet. Det er installert et spor for et Micro SD-minnekort, og det kommuniserer med mikrokontrolleren via SPI-protokoller, gjennom Mini-USB kan du oppdatere programvaren. Støtter 802.11b / g.

GPRS-skjoldet fra Amperka ser du over. Du kan bytte ut antennen med en kraftigere. Nærmere seeren kan du se SIM-kortsporet, litt lenger på CR1225-batterisporet. Batteriet på brettet er nødvendig for sanntids varme timer, og dette er et viktig tillegg til funksjonene til GPRS-skjoldet. Du kan sende SMS til og fra ham.

Med dette brettet kan du kontrollere og gi kommandoer til ditt smarte hjem (eller ethvert annet prosjekt under implementeringen din) befinner deg på avstand. Det er viktig at du er i et mobildekningsområde.

Hvordan lagre data på Arduino?

I prosjekter er ikke all informasjon plassert i minnekontrolleren. Noen ganger må du lagre noen mengder informasjon. Det første som kommer opp i tankene har allerede blitt sagt, er registrering av informasjon fra sensorer for å kunne studere hvordan miljøet endres i løpet av timer, dager, år. Et flott eksempel er en hjemmestasjonsstasjon. Dette er nyttig ikke bare for vitenskapelige forskere, men også amatører for generell utdanning og utvikling.

Det er heller ikke et skjold, men en modul. Det er miniatyr og lett å gjenta, forresten, her er omrisset.

Det er også et datalagringsskjold i full størrelse. Det fungerer med SD-minnekort, det er en sanntids klokkemodul ombord som drives av et 3 V CR1220-batteri, noe som er en god bonus.

Vi administrerer en kraftig belastning fra mikrokontrolleren

Det første som kommer opp i tankene er et stafett. Med deres hjelp kan du bytte både likestrømkretser og med en 220 Volt husholdningsstrømforsyning kan de takle et smell.

Spesifikt kan modulen som vises nedenfor bytte 1 kW 220 V av belastningen (eller 5A) for hver av kanalene, for å øke effekten, kan du enten parallellisere flere kanaler, eller slå på dette reléet magnetisk starter. I dette tilfellet vil reléene fra skjoldet spille rollen som mellomforsterkere.

Selvfølgelig kan du bytte stafett slik jeg beskrev i artikkelen “Koble eksterne enheter til Arduino”, gjennom transistoren og du må velge gjeldende relé, men å bruke det ferdige brettet vil være mer pålitelig, mer praktisk og ser bedre ut.

Reléet har en ulempe - et begrenset antall turer - dette er en konsekvens av kontaktutbrenthet. Dette skjer på grunn av utseendet til en lysbue, når det åpnes en kraftig belastning (spesielt en induktiv karakter - dette er en motor osv.). Du kan lage et slikt skjold i henhold til følgende skjema:

Og slik ser det ut i forsamlingen:

Du kan bruke tyristorer og triacer for å slå på en AC-belastning. Et problem er at de ikke kan kobles direkte til arduino, i tilfelle brudd på pn-krysset til kontrollelektroden, kan 220 V være på mikrokontrollbordet og brenne det. Veien ut av denne situasjonen er bruken av en optosimistor.

Siden denne oppgaven ofte oppstår foran oppfinnerne, ble en nøkkelferdig løsning utviklet - et triac-skjold, dets fulle navn er ICStation 8 Channel EL Escudo Dos Shield for Arduino. Det var opprinnelig ment å kontrollere gløden av "fleksibel neon."

Den har 8 kanaler som AC-nettet og belastningen er koblet til.

Skjerm for motorer

Motorstyring er ikke alltid en enkel prosess. I noen situasjoner har du kanskje ikke nok pinner til å implementere oppgaven, eller kontrollalgoritmen er ganske komplisert. Med slike brett vil du kunne beseire designen til roboten mye raskere.

Motor-SHILD for arduino kan styre likestrømsmotorer (4 stk) eller to trinnmotorer.

Den er bygget på grunnlag av to L293. Denne mikrokretsen er en samling av to H-broer, dette lar deg kontrollere med muligheten for revers to DPT, eller 1-trinns bipolar motor. Tilkoblingsskjemaer henholdsvis:

Og i øvre venstre hjørne av brettet er det to puter for servoer (pluss, minus og styresignal). Den røde sirkelen sirklet rundt stedet der jumperen er installert. Hvis det er, er dette brettet drevet fra Arduino-baseboard, og hvis ikke, fra en ekstern kilde på 5 V.

Ved hjelp av denne modulen fra en innenlandsk produsent kan du styre to likestrømsmotorer, den har også en jumper som kombinerer strømforsyningsledningene til mikrokontrolleren eller kobler dem fra strøm fra en egen kilde.

Du kan kontrollere motorer som er designet for et spenningsområde fra 5 til 24 volt. I stedet for 2 likestrømsmotorer, kan du bruke en enfaset trinn eller parallellisere kanalene og koble til en kraftig likestrømsmotor med en strøm på opptil 4A, og dette er ikke nok - 48 W med en forsyningsspenning på 24 V.

For å koble til en servo trenger du tre ledninger - pluss, minus og signal, men hva om du har mye serv? Brettet ditt blir til et rot av hoppere. For å unngå dette, er det et Multiservo-skjold.

Også her er det muligheten for separasjon av strømkretser, slik tilfellet var i forrige versjon. Totalt kan du koble til 18 servoer (på tavlen som nummererer fra 0 til 17).

Overalt har sine egne detaljer, skjold for uvanlige oppgaver ...

Atmega 328, hjertet av styret vårt, er ADC. Hovedproblemet er at vi på Arduino Uno-brettet bare ser 6 analoge innganger. Hva om vi har flere analoge sensorer?

Du kan samle to arduino i et enkelt nettverk. Bruk den ene som den viktigste, og den andre hjelpen for endringer og send målesignalene til serveren fra den første eller vis dem på skjermen ... Men dette er vanskelig: du må bruke minne på flere linjer med programkode for å implementere et slikt system.

Men hva hvis du multipliserer hvert innspill med 16? Totalt kan vi ha opptil 16 * 6 = 96 analoge innganger. Dette er ekte med en multiplekser. Den bytter ganske enkelt 16 analoge kanaler i sving til en analog utgang, som du kobler til den samme inngangen til hvilken som helst mikrokontroller.

Stemmegjenkjenning

Ved hjelp av Atmega mikrokontroller er det veldig vanskelig å frigjøre stemmegjenkjenningsfunksjonen, men arduinister kan ikke fortvile, det er en spesiell løsning - EasyVR Shield 3.0.

Dette er en ferdig, men dyr løsning, i skrivende stund koster den nesten $ 100 i Russland. Først vil skjoldet skrive ned kommandoen din, og deretter sammenligne den med det som er skrevet i minnet, når du har bestemt tallet, vil det utføre det.

Du kan arrangere en "dialog med datamaskinen", den kan reprodusere det som står skrevet i den. Uten ekstra forsterkere anbefales det å "kommunisere" med dette brettet fra en avstand på ikke mer enn 60 cm.

Vis bilde

LCD tastaturskjerm er et virkelig kontrollpanel. På den er LCD1602-skjermen (16 tegn på to linjer), og et sett med knapper. På grunn av dem er det ganske mange porter involvert, for eksempel A0 og fra D4 til D7 under tastaturet, og port D10 er en PWM-dimmerkontroll. D8 og D9 - tilbakestilling og inkludering.

Det er faktisk mange skjermer som er kompatible med arduino. Snarere de som mest informasjon er skrevet om, og du kan enkelt kjøre dem i systemet ditt. Displayet fra NOKIA 5110 er ganske populært i DIY-sirkler, det er også OLED- og TFT-skjermer som jobber på I2C å velge mellom. Men de er ikke i "skjold" -versjonen.

Autonom mat

Et ganske uvanlig skjold i denne samlingen, som utfører en felles oppgave. Power skjold er litiumionbatteri med alle nødvendige beskyttelser og en kontakt for lading. Det ser ikke ut til å være noe spesielt, men det vil gi et komplett blikk på prosjektet ditt, og strømkretsene trenger ikke å plasseres ved siden av hovedtavlene.

konklusjon

Å bruke skjold til alle oppgavene i prosjektet vil tillate å unngå et for høyt antall hoppere og tilkoblinger, og dette vil redusere antall feil og ekstra hoppere. Etter montering vil du motta en fleretasjes sandwich fra fabrikklagde kretskort. Denne tilnærmingen kalles noen ganger "modulær design." Forresten, dette vil lette vedlikehold, reparasjon og justering av utstyr.

Entusiaster øver på å designe, kable og montere unike moduler. Dette er en av grunnene til den høye populariteten til Arduino, ikke bare som en plattform for hjemmelagde produkter, brødbrettmodeller og prototyper, men også som en plattform for nøkkelferdige løsninger.