Kterou desku Arduino si vybrat

Z celé řady desek Arduino je pro začátečníka obtížné vybrat tu správnou. Kromě oficiálních desek, jako jsou Arduino UNO, Nano, MEGA, existují také desky kompatibilní s Arduino, jako jsou Digispark, Electronic Troops, Seeeduino, Freeduino, Robocraft a další. Jaký je jejich rozdíl a jakou desku Arduino si vybrat? Pojďme na to!

Kompatibilita štítů a hlavní funkce

Možná je tato charakteristika na stejné úrovni jako velikost paměti, frekvence hodin a typ použitého mikrokontroléru. Klonové desky Arduino lze rozdělit podobně jako Arduino UNO, MEGA a další základní desky. Nejběžnější je UNO, ve skutečnosti je s ním spojeno nejvíce klonů. Kompatibilita se štíty je zajištěna uspořádáním koncových bloků a rozvržením desky plošných spojů.

Velikost původní desky UNO je 6,9 ​​x 5,3 cm, rozměry desek třetích stran se mohou lišit, ale umístění koncových bloků a vzdálenost mezi konektory by měly zůstat stejné. V tomto případě bude deska kompatibilní se standardními štíty jakéhokoli původu.

Pokud mluvíme v souvislosti s „arduino“, nejpravděpodobněji se myslí tato verze. Mezi originálem a klonem nemusí existovat žádné rozdíly, tzn. úplnou kopii a rozdíl může být pouze barvou krytu desky a metodou firmwaru. USB-sériový převodník, na stejném ONO, je vyroben na mikrokontroléru, zatímco na původním NANO - na 232. mikroobvodu a na čínštině - na CH340 jsou také ONO s takovými převaděči, více o tom později.

Na druhé straně mohou existovat rozdíly v schématech napájení a další čipy řidiče, ochranné obvody, izolační obvody, rozšiřovače portů na posuvných registrech atd., Zabudované do desky.

Koncept kompatibilní s Arduino to znamená kompatibilní s Arduino IDE a odpovídající programovací jazyk, i když není nutně kompatibilní se štíty. Příkladem takové desky je Lillypad.

Deska je kompatibilní s jazykem Arduino, ale není kompatibilní se štíty. Pokud je třeba je připojit, musíte se k odpovídajícím pinům připojit ručně. Mimochodem, tato deska je zaměřena na nositelná zařízení, jako možnost pro chytré oblečení. Tato deska je vyrobena společností SparkFun.

Přehled tabule a tipy na jejich použití

Velké množství modifikací a desek třetích stran není plagiátorství nebo falešné. Stalo se to proto, že Arduino má otevřenou politiku, která vám umožňuje provádět úpravy designu a sestavovat sady, které jsou volně vybaveny pro specializované oblasti:

• Robotika

• Automatizace

• Pro školení atd.

Názvy desek obvykle obsahují předponu Duino, jako je craftduino nebo DCduino, a model desky se může shodovat s názvem, jako je stejný DCduino UNO, pokud je doplněn, pak bude další předpona nebo úplně jiné slovo popisující další funkce. Kromě výše uvedeného je třeba věnovat pozornost napájecímu napětí a logickým úrovním, mohou být 3,3 a 5 V.

Pro začátek musíte určitě zaujmout společnou radu - Arduino UNO-like nebo Nano, první náklady asi 5 $, druhý je o něco levnější - 3-5 dolarů.

Pokud narazíte na model s názvem Duemilanove, jedná se o úplný analog UNO. Rozdíly jsou pouze ve způsobu komunikace s počítačem, výše jsem zmínil, že v UNO je organizován další mikrokontrolér - Atmega8u2, Duemilanove komunikuje s počítačem pomocí FT232RL.

Pojďme k recenzi desky. Na níže uvedené fotografii jsou to plné klony arduina, níže se podíváme na upgradované desky.

Iteaduino

Vynikající klon UNO, hlavní rozdíl spočívá v přítomnosti dalších kontaktů konektoru „GVS“ (zemní napětí-signál). Nejedná se přesně o konektor, ale o pořadí vodičů v konektoru. Takto je připojeno mnoho senzorů a dalších periferií.

Ale ve standardním hřebenu jsou kontakty umístěny odlišně, zatímco určitě nebudete mít dostatek kontaktů pro napájení (Vcc a Gnd), budete muset dráty kroužit nebo použít pro připojení pájecí prkénko.Iteaduino vývojáři si to představili a problém vyřešili duplikováním kontaktů jako „táta“ ve správném pořadí.

Pokud jste nenašli takovou desku, budete si muset koupit štít, ale práce s ní není tak pohodlná, zejména pro začátečníky, je lepší, když je méně dílů.

Takové desky mohou snížit velikost a hmotnost konečného produktu snížením počtu štítů.

Arduino Ethernet

Další na rozdíl od desky s možností připojení k síti pomocí kabelu a instalace micro SD karty. I když existuje ethernetový štít, ale opět - zvýší objem obsazený deskou v případě a hmotnost produktu. Poplatek kompatibilní se štítyale postrádá rozhraní USB.

Pro firmware je třeba dodatečně zakoupit převodník USB-UART, jako je tento, například jeho hřeben se hodí stejně na desku Arduino Ethernet.

Leonardo a Esplora

Model Arduino je určen pro ty, kteří potřebují hodně analogových vstupů ke čtení analogových senzorů, jich je 12, oproti 6 na desce UNO.

Stalo se to díky použití Atmega32u4, spíše než Atmega328, protože na většině desek jsou připojeny k pinům, ty na UNO byly digitální: 4, 6, 8, 9, 10, 12.

Takové zapojení umožňuje jejich použití jako dříve, což poskytuje kompatibilitu s rozšiřujícími kartami nebo připojuje analogové zdroje signálu. Výstupy PWM zde nejsou 6, ale 7.

Potřeba převaděče USB-UART zmizela, Atmega32u4 má integrovanou hardwarovou podporu USB. Pro provoz může být vyžadován volitelný modul PoE. Takové desky jsou skvělé pro vytváření ovladačů pro PC, podporují USB HID a mohou fungovat jako myš, klávesnice nebo gamepad s odpovídajícím postrojem a detaily.

Leonardo je zajímavý tím, že se stejnou velikostí a kompatibilitou s UNO má více funkcí, pokud jde o práci s PWM a analogovými signály.

Na základě toho je vyrobena Esplora - v podstatě joysticková deska kompatibilní s Arudinovým kódem a schopnost programovat a vytvářet jedinečné zařízení. Na fotografii níže vidíte takovou desku s dalším displejem (není součástí soupravy), připomíná přenosnou konzoli.

MEGA a DUE

Pokud se chystáte vytvořit automatizační systém pro celý dům nebo jiný objemný projekt, nebudete mít dost závěrů pro připojení všech senzorů a akčních členů. K záchraně přijde řadič Atmega2560 a deska Arduino se stejným názvem má 54 digitálních vstupů a výstupů a 16 analogových. To je více než dvakrát více, než jaké jsme zkoumali výše. Odpovídající velké štíty se jí prodávají.

Štíty UNO jsou podmíněně kompatibilní. V knihovnách je nutné opravit umístění pinů, protože jejich číslování je odlišné.

Pokud potřebujete ještě více funkcí, měli byste změnit architekturu. Arduino DUE není postaveno na rodině MKR AVR8, ale na ARM CORTEX-M3. Jedná se o 32bitový řadič. 54 digitálních a 12 analogových kanálů pomůže realizovat velký projekt. 4 rozhraní UART, SPI, Twin-Wire, JTAG. 512 kb flash, 96 SRAM, 32 bitů - to vše je nutné pro vysokorychlostní provádění složitých programů.

Dovolte mi, abych vám připomněl, že atmegi 328 má pouze 32 KB flash paměti a 2 KB SRAM

POZOR:

Napětí na úrovni napájení a logické úrovně - 3,3 V, pokud chcete zabít DUE, použijte na něj 5 V.

Nejmenší arduiny

Pro ty, kteří se zajímají o mobilitu, existuje řada oficiálních tabulek a jedna velmi zábavná arduino kompatibilní. Jsou vhodné pro ty, kteří chtějí navrhnout skryté zařízení nebo nositelné (přenosné). Pojďme se na ně blíže podívat.

Nano

Aktuální verze je Arduino Nano v3.0. Z nejmenších je nejvhodnější, pro firmware se používá kabel Mini-b USB, ale čínské kopie často používají konektor micro-USB, což je velmi běžné pro připojení smartphonu k počítači nebo jeho nabíjení.

Podle počtu a účelu pinů je podobný UNO, ale není kompatibilní se štíty. Mimochodem, pro nano existují specializované štíty (Číňané dělají vše, co si dokážete představit). Nejčastěji čínské kopie používají CH340G ke komunikaci s počítačem přes USB, osobně jsem automaticky nenainstaloval ovladač v systému Windows 8.1, problém byl vyřešen po 2 minutách hledání názvu čipu v Googlu, pak všechno šlo jako hodinky.

Trochu víc než nano. Mikro a nano jsou skvělé pro umístění na prkénko, téměř vždy to usnadňuje montáž a instalaci obvodu.V opačném případě je vše podobné předchozímu rozdílu pouze v rozvržení desky.

Arduino mini - nefunguje přes USB

Nejmenší deska podobná funkcím „unk“ a „nanks“ je „mini“. Je zábavné, že nejmenší deska, posuzovaná podle jména, by měla být více než „nano“. Ukázalo se opak. Úspory velikosti bylo dosaženo odstraněním komunikačního uzlu pro usb (rs232, ch340g a podobně) a samotného konektoru. K tomu jsou k dispozici kontaktní podložky pro připojení přes sériové rozhraní.

Firmware se provádí pomocí USB-sériových adaptérů (usb-uart). Pokud se chystáte zapojit do mikrokontrolérů - vyplatí se jej koupit, kam se může hodit.

Může být dodán s pájenými kontaktními podložkami nebo jednoduše zahrnut v sadě pro vlastní instalaci.

Nejmenší Arduino na attiny

Zajímavý vývoj Digispark. Svým tvarovým faktorem připomíná USB flash disk, nevyžaduje firmware kabel, je vložen do samotného USB portu počítače.

K dispozici je pouze 6 pinů (3 PWM a 4 analogové, I2C), 8 KB flash paměti pro programy, 512 bajtů ROM a RAM, 2 KB paměti, jako obvykle, obsazeno bootloaderem, takže máte k dispozici pouze 6 KB.

Pokud blikají 2 digitální kolíky (P3, P4) se používají pod USB, ale můžete je použít po blikání, když jsou odpojeny od počítače. Pozor na pinout - je napsán na zadní straně desky, na obrázku vpravo. Chcete-li s tím pracovat, musíte nakonfigurovat IDE.

Několik dalších funkcí:

1. pin P5 je „RESET“, pokud je na něj aplikována logická nula, deska se restartuje, je to A0, tj. první analogový vstup, signál lze odečíst v rozsahu více než 1,2 V, protože vše níže je vnímáno jako „nula“ a probíhá restartování. Pochybný pin obecně, ale pokud přemýšlíte o tom, jak jej použít a zda měřený signál vůbec dosáhne nuly, pak všechno není tak špatné.

2. Zapomeňte na monitorování portu, Serial jako takový chybí, takže deska nemůže být odladěna z počítače. Tomu lze zabránit - pokud věnujete více času projektování, dobře nebo používáte externí měřicí zařízení - kontrolky, multimetry, osciloskopy.

Závěr

Doufám, že vám tento článek pomohl rozhodnout o výběru desky. Snažil jsem se zvážit co nejširší škálu arduino v malém množství textu, nemá smysl zkoumat každou desku podrobně, protože jsou téměř stejné, s výjimkou různých doplňků.