19 sköldar för Arduino för alla tillfällen

Shield är ett komplementskort. Jag föreslår att dela upp skärmarna i moduler i full storlek och separat. De är i full storlek med konturerna och upprepar formen på Arduino-styrelsen, vare sig det är UNO, Nano eller MEGA. Separata moduler är friformade kort utformade för att utföra en specifik uppsättning funktioner. Både det och andra kan vara både universella och för att utföra smal riktade uppgifter.

I butiker kan du hitta många sköldar, och med en viss kvalifikation kan du själv avla ett kretskort som upprepar arduinen i formen och platsen för terminalerna och monterar din egen unika. Bilden visar Arduino UNO-styrelse med en uppsättning av sköldar.

Universellt kort för enkel prototyp

Låt oss börja med skölden, som inte har några speciella funktioner, men skapades för att underlätta installationen av dina projekt. Så, den första i vår översyn kommer att underlätta installationen av projekt med Arduino Nano-styrelsen, även om känslan av den lilla storleken på "NANO" i detta fall är noll.

På kortet finns ett kontaktdon för att ansluta kontakten från strömförsörjningsenheten, en spänningsstabilisator samt terminalblock. De är undertecknade och överensstämmer med resultaten från Nanki. Dessutom finns en återställningsknapp och en strömlampa.

Den andra skölden är för Uno-kortet. Den innehåller en lödfri brödskiva för montering av projektet och slutsatser som duplicerar dem på själva arduino - en bekväm lösning.

Varje analog sensor behöver ström och negativ kontakt, när det finns många av dem - det finns så många hoppare att det blir mycket svårt att förstå kretsen. Därför kom designare med sköldar för sådana lösningar. Alla in- och utgångar visas i dem och tillförselkontakterna dupliceras och placeras sida vid sida.

Här är ett exempel på ett sådant bräde för Arduino Mega-versionen.

Trådbunden och trådlös

Med hjälp av dessa kort kan du organisera mikrokontrollkontroll över nätverket via en Ethernet-kabel, till exempel, eller trådlöst via GSM-anslutning genom att sätta in ett SIM-kort.

Detta kort heter w5100 - det innehåller en Ethernet-modul och en SD-kortläsarmodul. Detta innebär att du kan lagra data, till exempel en logg över sensormätningar på ett minneskort och kontrollera systemet via ett webbgränssnitt. För att associera en arduino med det använder du biblioteken:

• Ethernet-bibliotek;

• SD-bibliotek.

Var uppmärksam på externt, han upprepar konceptet Arduino UNO R3, dessutom passar det för Mega.

Om W5100 verkar för stor för dig tar ENC28J60 mindre plats. Tyvärr har den inte längre en SD-modul.

Nackdelen är att det inte kan monteras på ett kort, utan är utformat som en separat modul.

W5500 är en annan version av Ethernet-skärmen. I sin kärna är detta en reviderad version av W5100, optimerad vad gäller hastighet och energieffektivitet.

Observera att på fullskaliga sköldar dupliceras alla stift av terminalblocket. Tyvärr använder sköldar portar. Specifikt använder detta MOSI, MISO, SCK och stift 10 för CS-signalen (välj destination för kommunikation).

Om du behöver trådlös anslutning är ditt val Wi-fi-sköldar, om du har internet och en router, och om inte, GSM-moduler eller GPRS-skärmar.

På bilden är den officiella skölden. En plats för ett Micro SD-minneskort är installerat på det, och det kommunicerar med mikrokontrollern via SPI-protokoll, genom Mini-USB kan du uppdatera programvaran. Stöder 802.11b / g.

GPRS-skölden från Amperka ser du ovan. Du kan byta ut antennen mot en kraftfullare. Närmare tittaren kan du se SIM-kortspåret, lite längre än CR1225-batterifacket. Batteriet på kortet behövs för varma timmar i realtid, och detta är ett viktigt komplement till GPRS-skärmens funktioner. Du kan skicka SMS till och från honom.

Med detta kort kan du styra och ge kommandon till ditt smarta hem (eller något annat projekt för din implementering) är på vilket avstånd som helst. Det är viktigt att du befinner dig i ett celltäckningsområde.

Hur lagrar jag data om Arduino?

I projekt placeras inte all information i minnet på mikrokontrollern. Ibland måste du lagra vissa mängder information. Det första som man tänker på har redan sagts är inspelningen av information från sensorer för att ytterligare studera hur miljön förändras under timmar, dagar, år. Ett bra exempel är en väderstation i hemmet. Detta är användbart inte bara för vetenskapliga forskare, utan också för amatörer för allmän utbildning och utveckling.

Det är snarare inte en sköld, utan en modul. Det är miniatyr och lätt att upprepa, förresten, här är dess kontur.

Det finns också en datalagringssköld i full storlek. Det fungerar med SD-minneskort, det finns en klockmodul i realtid ombord som drivs av ett 3 V CR1220-batteri, vilket är en bra bonus.

Vi hanterar en kraftfull belastning från mikrokontrollern

Det första som kommer att tänka på är ett stafett. Med deras hjälp kan du växla både likströmskretsar och med en 220 volt hushållsströmförsörjning kan de klara av ett slag.

Specifikt kan modulen som visas nedan växla 1 kW 220 V på lasten (eller 5A) för var och en av kanalerna, för att öka effekten, kan du antingen parallellisera flera kanaler eller slå på reläet magnetisk starter. I detta fall kommer reläerna från skärmen att spela rollen som mellanförstärkare.

Naturligtvis kan du växla reläet som jag beskrev i artikeln “Ansluta externa enheter till Arduino”, genom transistorn och du måste välja det aktuella reläet, men att använda det färdiga kortet blir mer pålitligt, mer bekvämt och ser bättre ut.

Reläet har en nackdel - ett begränsat antal resor - detta är en följd av kontaktutbrändhet. Detta händer på grund av utseendet på en båge, när en kraftfull belastning öppnas (särskilt en induktiv karaktär - detta är en motor, etc.). Du kan skapa en sådan sköld enligt följande schema:

Och så ser det ut i församlingen:

Du kan använda tyristorer och triacer för att slå på en AC-belastning. Ett problem är att de inte kan anslutas direkt till arduino, i händelse av nedbrytning av pn-övergången på styrelektroden kan 220 V vara på mikrokontrollerkortet och bränna den. Vägen ut ur denna situation är användningen av en optosimistor.

Eftersom denna uppgift ofta uppstår för uppfinnarna, utvecklades en nyckelfärdig lösning - en triacsköld, dess fulla namn är ICStation 8 Channel EL Escudo Dos Shield för Arduino. Det var ursprungligen avsett att kontrollera glödet av "flexibel neon."

Den har åtta kanaler till vilka nätverket och belastningen är anslutna.

Sköldar för motorer

Motorstyrning är inte alltid en enkel process. I vissa situationer kanske du inte har tillräckligt med stift för att implementera uppgiften, eller så är kontrollalgoritmen ganska komplicerad. Med sådana brädor kommer du att kunna besegra designen av din robot mycket snabbare.

Motor-SHILD för arduino kan styra likströmsmotorer (4 delar) eller två stegmotorer.

Det är byggt på två L293. Denna mikrokrets är en sammansättning av två H-broar, detta gör att du kan styra med möjligheten att backa två DPT, eller 1-stegs bipolär motor. Anslutningsdiagram respektive:

Och i det övre vänstra hörnet av kortet finns det två kuddar för servon (plus, minus och styrsignal). Den röda cirkeln cirklade runt platsen där jumperna är installerad. Om så är fallet, drivs detta kort från Arduino-basbordet, och om inte, från en extern källa på 5 V.

Med hjälp av denna modul från en inhemsk tillverkare kan du styra två likströmsmotorer, den har också en bygel som kombinerar strömförsörjningsledningarna på mikrokontrollern eller kopplar bort dem för ström från en separat källa.

Du kan styra motorer som är konstruerade för ett spänningsområde från 5 till 24 volt. Istället för 2 likströmsmotorer kan du använda en enfassteg eller parallellisera kanalerna och ansluta en kraftfull likströmsmotor med en ström på upp till 4A, och detta räcker inte - 48 W med en matningsspänning på 24 V.

För att ansluta en servo behöver du tre ledningar - plus, minus och signal, men vad händer om du har mycket serv? Ditt bräde kommer att förvandlas till en röra av hoppare. För att undvika detta finns det en Multiservo-sköld.

Även här finns möjligheten att separera kraftkretsar, som var fallet i föregående version. Totalt kan du ansluta 18 servor (på kortets nummer från 0 till 17).

Överallt har sina egna detaljer, sköldar för ovanliga uppgifter ...

Atmega 328, hjärtat i vårt styrelse, är ADC. Huvudproblemet är att på Arduino Uno-kortet ser vi bara 6 analoga ingångar. Tänk om vi har fler analoga sensorer?

Du kan samla två arduino i ett enda nätverk. En av dem bör användas som den huvudsakliga, och den andra för ändringar och från den första för att skicka mätsignaler till servern eller visa dem på skärmen ... Men detta är svårt: du måste spendera minne på ytterligare rader med programkod för att implementera ett sådant system.

Men vad händer om du multiplicerar varje input med 16? Totalt kan vi ha upp till 16 * 6 = 96 analoga ingångar. Detta är verkligt med en multiplexer. Den växlar helt enkelt 16 analoga kanaler i tur och ordning till en analog utgång, som du ansluter till samma ingång på vilken mikrokontroller som helst.

Röstigenkänning

Med hjälp av Atmega-mikrokontrollern är det mycket svårt att släppa röstigenkänningsfunktionen, men arduinister kan inte förtvivla, det finns en speciell lösning - EasyVR Shield 3.0.

Detta är en färdig, men dyr lösning, i skrivande stund kostar det nästan 100 $ i Ryssland. Först kommer skölden att skriva ner ditt kommando, sedan jämföra det med det som skrivs i minnet, efter att ha bestämt antalet, kommer det att utföra det.

Du kan ordna en "dialog med datorn", den kan återge vad som står i den. Utan ytterligare förstärkare rekommenderas det att "kommunicera" med detta kort på ett avstånd av högst 60 cm.

Visa bild

LCD-knappsatsskärm är en riktig kontrollpanel. På den är LCD1602-skärmen (16 tecken i två rader) och en uppsättning knappar. På grund av dem är ganska många portar involverade, till exempel A0 och från D4 till D7 under tangentbordet, och port D10 är en PWM-dimmerkontroll. D8 och D9 - återställning och inkludering.

Det finns faktiskt många skärmar som är kompatibla med arduino. Snarare de som det finns mest information om och du kan enkelt köra dem i ditt system. Displayen från NOKIA 5110 är ganska populär i DIY-cirklar, det finns också OLED- och TFT-skärmar som arbetar på I2C att välja mellan. Men de finns inte i "sköld" -versionen.

Autonom mat

En ganska ovanlig sköld i denna samling, som utför en gemensam uppgift. Power sköld är litiumjonbatteri med alla nödvändiga skydd och en kontakt för laddning. Det verkar inte vara något speciellt, men det kommer att ge ett komplett utseende till ditt projekt, och strömkretsarna behöver inte placeras bredvid huvudkorten.

slutsats

Att använda sköldar för alla projektets uppgifter gör det möjligt att undvika ett alltför stort antal hoppare och anslutningar, och detta kommer att minska antalet fel och extra hoppare. Efter montering får du en smörgås med flera våningar från fabrikstillverkade kretskort. Denna metod kallas ibland "modulär design". Förresten kommer detta att underlätta underhåll, reparation och justering av utrustning.

Entusiaster övar design, ledningar och montering av unika moduler. Detta är en av orsakerna till den höga populariteten hos Arduino, inte bara som en plattform för hembakade produkter, brödskivamodeller och prototyper, utan också som en plattform för nyckelfärdiga lösningar.