01 02.2017

Arduino 실드는 다양성과 기능으로 가득 차 있습니다. 추가 보드는 메인 컨트롤러의 기능을 확장합니다. 이 보드를 사용하면 특정 프로젝트의 특정 작업에 필요한 기능을 제공할 수 있습니다. 시장에 많이 있습니다. 가장 인기 있고 흥미로운 모듈을 살펴보겠습니다. 실용적인 적용장치 개발에서.

이 기사에서 다음을 배우게 됩니다.

친애하는 방문자를 환영합니다! 제 이름은 Gridin Semyon입니다. 저는 kip-world 블로그의 저자입니다. 저에 대해 읽을 수 있습니다. 시장은 다양성으로 가득하다 다양한 보드, 클론 포함. 오늘 이 기사에서 저는 제 생각에 주요 모듈이자 가장 관심 있는 모듈을 강조했습니다. 나는 그들의 주요 기능을 설명하고 다음 기사 시리즈에서 그들과 함께 일할 것입니다. 나는 방패를 여러 그룹으로 비교적 나누었습니다.

1. 의사소통;
2. 힘;
3. 센서-센서;
4. 모뎀;
5. 특별한.

의사소통모듈을 사용하면 다양한 방법유선 및 무선 장치 간의 통신. 보드는 특히 기능과 시스템 전체를 확장합니다. 이 그룹에는 다양한 WI-FI, 이더넷, 다양한 인터페이스가 포함되어 시스템 유연성을 제공합니다.

힘모듈 - 모터 드라이버, 스테퍼 드라이버, 서보 드라이브. 릴레이 및 트랜지스터 쉴드도 전원에 기인할 수 있습니다.

시스템을 통해서만 보고, 듣고, 느낄 수 있습니다. 센서. 그것들은 충분합니다. 많은 수의 센서 중에는 연기 센서, 토양 수분 센서, 적외선 센서와 같은 이국적인 것이 있습니다. 그리고 Arduino의 제작자 덕분에 가격은 매우 민주적입니다. 저는 자동화 분야에서 일하기 때문에 동일한 센서의 비용이 200-300배 더 비쌉니다.

그룹에 모뎀 GPRS 모뎀을 사용했습니다. 그들은 GSM 연결로 작동합니다. 모듈은 데이터 수집, SMS 전송, 전화 수신과 같은 매우 구체적인 기능을 수행합니다.

범주 특별한결정하기 어려운 것들은 어떤 그룹으로 넘어갑니다. 개발자는 모든 종류의 어댑터, 리모컨, 터치 패널, LCD 표시기. 특별한 RFID 키이 그룹에 포함될 수도 있습니다.

목록에서 빠진 것이 있으면 댓글에 적어주시면 보완하겠습니다. 아두이노를 처음 접하시는 분들은 읽어보시길 권합니다. 그리고 지금부터 제가 먼저 알아가고 싶은 5가지 모듈에 대해 말씀드리고 여러분께 소개해 드리겠습니다!!

인터넷 모듈 이더넷 쉴드 W5100

가장 먼저 주목해야 할 것은 이더넷 쉴드 W5100입니다. 브라우저에서 소위 "시각화"를 표시하기 위한 인터넷 어댑터 모듈. 스마트 홈 시스템, 기상 관측소, 파견(물리적 매개변수를 모니터링해야 하는 경우)에 이상적입니다. 사용할 가능성이 있습니다 클라우드 기술.

모듈 설명:

• TCP/IP 프로토콜 지원
• microSD 카드 슬롯
• 전압 레벨 3.3/5V
• Arduino UNO 및 MEGA 보드와 호환 가능
• 시스템 수준: UDP, TCP, IPv4, ARP, MAC

GPRS 모뎀 GSM 실드 SIM900

목록의 다음 확장 보드는 GSM 실드 SIM900입니다. 장치가 사용자와 멀리 떨어져 있고 필요한 경우 무선 통신, 다음 기술 GSM 커뮤니케이션당신을 위한. 사고 또는 이벤트 발생 시 SMS 발송이 가능합니다. 예를 들어 온실에서 온도와 습도를 주기적으로 제어하는 ​​데 사용할 수 있습니다.

확장 보드 사양:

• SIM900 칩 기반 조립
• 작동 주파수 GSM 850/900/1800/1900MHz
• AT 명령으로 관리
• 내장 TCP/UDP 프로토콜
• 스피커와 헤드폰을 연결하는 기능으로 자동 응답기와 같이 DTMF 신호를 보내고 녹음을 재생할 수 있습니다.
• SIM 카드 홀더 및 GSM 안테나
• 12 GPIO(범용 입력/출력), 2 PWM(펄스 폭 변조) 및 ADC(아날로그-디지털 변환기)

더 심각하고 안정적인 시스템을 위한 값비싼 아날로그도 있습니다. 가장 최근에 PM-01 GPRS 모뎀과 PLC100의 상호작용을 위한 프로그램을 작성했습니다. 사고가 발생하면 기기에서 수신자 번호로 SMS를 보냅니다.

와이파이 모듈 ESP8266

정보를 무선으로 전송하는 또 다른 방법은 WI-FI 전송입니다. 그런 경우를 위한 작은 WI-FI ESP8266 모듈이 있는데 연결 방법과 동작 원리는 추후에 다루도록 하겠습니다. 그녀는 이렇게 생겼습니다.

모듈 설명:

• 무선 인터페이스: Wi-Fi 802.11 b/g/n 2.4GHz
• 모드: P2P(클라이언트), soft-AP(액세스 포인트)
• 최대 출력 전력: 19.5dB mW(89mW)
• 정격 전압: 3.3V
• 무료 I/O 포트: 2
• 프로세서 주파수: 80MHz

모터 드라이버 L293D

각종 자동차와 엔진의 탱크를 제어하기 위해 직류 L293D 모터 드라이버가 주로 사용되며 스테퍼 모터와 서보에 대한 여러 연결 옵션이 있습니다. 그것은 모두 당신이 작성하는 프로그램에 달려 있습니다. 어떻게 사용하는지 댓글로 적어주세요 주어진 드라이버? 가까운 장래에이 장치를 구입하고 싶습니다. 바퀴에 로봇을 조립하는 것은 매우 흥미 롭습니다. 네, 그건 그렇고, 그는 다음과 같습니다.

그 특성:

• Arduino Mega 1280 및 2560, UNO, Duemilanove, Diecimila와 호환 가능
• 4채널 제어
• 4.5V ~ 36V의 모터 전원 공급 장치
• 허용 부하 전류 채널당 600mA, 피크 전류 - 1.2A
• 과열 보호
• 서보를 5V의 전압에 연결하기 위한 Arduino 정확한 타이머가 있는 2개의 인터페이스("지터" 없음), 더 높은 공급 전압이 필요한 경우 아래 설명된 대로 전원 연결을 다시 수행해야 합니다.
• 4개의 양방향 DC 브러시 모터 또는 2개의 스테퍼 모터와 2개의 서보 모터를 동시에 제어할 수 있습니다.
• 제어 로직 및 모터의 별도 전원 공급을 위한 외부 소스 연결용 커넥터

RS-485 인터페이스 모듈

개인적으로 RS485 Shield도 흥미롭습니다. 왜요? RS-485 인터페이스는 다양한 산업용 모듈을 연결하기 위한 산업용 트위스트 페어 케이블입니다. 버스는 ModBUS RTU 및 ModBUS ASCII 프로토콜과 함께 작동합니다. Arduino가 인터페이스를 통해 다른 장치와 어떻게 상호 작용하는지 궁금합니다.

모듈 특성:

• 전원 공급 장치 5.0V
• 16 디지털 I/O 포트(I2C 인터페이스 포함)
• 6개의 아날로그 I/O 포트
• 프로그래밍 모드로 전환
• 자동/수동 트랜시버 모드 스위치
• 표준 RS485 인터페이스, 미니 RS485 인터페이스(PH2.0) 및 RS485 핀

글쎄요, 그게 전부입니다. 이 모듈을 사용하여 가장 작업하고 싶습니다. 무엇을 제안할 수 있습니까? 목록에 무엇을 추가할 수 있습니까? 댓글에 쓰세요...

다음 기사에서는 Arduino에 연결하는 방법을 알려 드리겠습니다. 놓치지 마세요. 재미있을 것입니다... 업데이트를 구독하세요!

진심으로, 그리딘 세미.

실드는 애드온 보드입니다. 실드를 전체 크기와 독립 실행형 모듈로 나누는 것이 좋습니다. 풀 사이즈는 UNO, Nano 또는 MEGA 여부에 관계없이 Arduino 보드의 모양을 따릅니다. 개별 모듈특정 기능 세트를 수행하도록 설계된 자유 형식 보드입니다. 둘 다 보편적이고 협소하게 집중된 작업을 수행하기 위한 것일 수 있습니다.

상점에서 다양한 방패를 찾을 수 있으며 특정 자격이 있으면 스스로 번식할 수 있습니다. 인쇄 회로 기판, arduino를 반복하면서 결론의 모양과 배열에 나만의 독특한 것을 조립해보세요. 그림은 방패 세트를 보여줍니다.

특별한 기능을 수행하지 않지만 프로젝트를 마운트할 수 있도록 만든 쉴드부터 시작하겠습니다. 따라서 이 경우에는 작은 크기의 "NANO"가 쓸모가 없지만 검토의 첫 번째 항목은 Arduino Nano 보드로 프로젝트 설치를 용이하게 할 것입니다.

보드에는 전원 공급 장치, 전압 안정기 및 터미널 블록의 플러그를 연결하기위한 커넥터가 있습니다. 그들은 Nanki의 결론에 서명하고 해당합니다. 또한 "리셋" 버튼과 "전원" LED가 있습니다.

두 번째 방패는 Uno 보드용입니다. 여기에는 프로젝트를 조립하기 위한 무납땜 브레드보드와 arduino 자체에서 이를 복제하는 결론이 포함되어 있습니다. 이는 편리한 솔루션입니다.

모든 아날로그 센서에는 전원과 음극 접점이 필요합니다. 많은 경우 점퍼가 너무 많아 회로를 파악하기가 매우 어렵습니다. 따라서 디자이너는 이러한 솔루션에 대한 방패를 생각해 냈습니다. 모든 입력 및 출력이 여기에 표시되고 공급 접점이 복제되어 나란히 배치됩니다.

다음은 Arduino Mega 버전용 보드의 예입니다.

유선 및 무선

이 보드를 사용하면 이더넷 케이블을 통해 네트워크를 통해 마이크로컨트롤러를 관리하거나 SIM 카드를 삽입하여 GSM 연결을 통해 무선으로 마이크로컨트롤러를 관리할 수 있습니다.

이 보드는 w5100이라고 하며 이더넷 모듈과 SD 카드 리더 모듈이 포함되어 있습니다. 즉, 센서 측정 로그와 같은 데이터를 메모리 카드에 저장하고 웹 인터페이스를 통해 시스템을 제어할 수 있습니다. arduino를 연결하려면 라이브러리를 사용하십시오.

이더넷 라이브러리;

외부적으로 주의를 기울이면 Arduino UNO R3의 개념을 반복하며 Mega에 맞습니다.

W5100이 너무 커 보인다면 ENC28J60이 공간을 덜 차지할 것입니다. 불행히도 더 이상 SD 모듈이 없습니다.

단점은 보드에 실장할 수 없고 별도의 모듈로 만든다는 점이다.

W5500은 또 다른 이더넷 실드 옵션입니다. 기본적으로 속도와 에너지 효율성 측면에서 최적화된 W5100의 수정 버전입니다.

전체 크기 실드에서 모든 핀은 터미널 블록으로 복제됩니다. 불행히도 실드는 포트를 사용합니다. 이 특정 신호는 CS(통신 대상 선택) 신호에 대해 MOSI, MISO, SCK 및 핀 10을 사용합니다.

무선 연결이 필요한 경우 Wi-fi 실드를 선택하고 인터넷 연결과 라우터가 있으면 선택하고 이것이 없으면 GSM 모듈 또는 GPRS 실드를 선택합니다.

사진은 공식 방패입니다. Micro SD 메모리 카드용 슬롯이 있으며 SPI 프로토콜을 통해 마이크로 컨트롤러와 통신하므로 Mini-USB를 통해 업데이트할 수 있습니다. 소프트웨어. 802.11b/g를 지원합니다.

위에서 Amperka의 GPRS 실드를 볼 수 있습니다. 더 강력한 안테나로 교체할 수 있습니다. 뷰어 가까이에는 SIM 카드용 슬롯이 있고 조금 더 멀리 CR1225 배터리용 슬롯이 있습니다. 보드의 배터리는 뜨거운 실시간 클록에 필요하며 이는 GPRS 실드의 기능에 중요한 추가 기능입니다. SMS를 주고받을 수 있습니다.

이 보드를 사용하면 모든 거리에서 명령(또는 구현의 다른 프로젝트)을 제어하고 제공할 수 있습니다. 셀룰러 수신 구역에 있는 것이 중요합니다.

Arduino에 데이터를 저장하는 방법은 무엇입니까?

프로젝트에서 모든 정보가 마이크로 컨트롤러의 메모리에 저장되는 것은 아닙니다. 때로는 일정량의 정보를 저장해야 합니다. 가장 먼저 떠오르는 것은 이미 몇 시간, 며칠, 몇 년에 걸쳐 환경이 어떻게 변하는지를 더 연구하기 위해 센서의 정보를 기록하는 것입니다. 좋은 예가 가정용 기상 관측소입니다. 연구 과학자뿐만 아니라 일반 교육 및 개발을 위한 아마추어에게도 유용합니다.

방패가 아니라 모듈입니다. 그것은 미니어처이며 반복하기 쉽습니다. 그런데 여기에 그 계획이 있습니다.

풀 사이즈 데이터 스토리지 실드도 있습니다. SD 메모리 카드와 함께 작동하며 3V CR1220 배터리로 전원이 공급되는 실시간 클록 모듈이 내장되어 있습니다. 이는 좋은 보너스입니다.

우리는 마이크로 컨트롤러에서 강력한 부하를 제어합니다.

가장 먼저 떠오르는 것은 릴레이입니다. 그들의 도움으로 두 DC 회로를 모두 전환 할 수 있으며 220V 가정용 전기 네트워크에 대처할 수 있습니다.

특히, 아래에 표시된 모듈은 각 채널에 대해 1kW 220V 부하(또는 5A)를 전환할 수 있으며 전력을 증가시키기 위해 여러 채널을 병렬로 연결하거나 이 릴레이를 켤 수 있습니다. 이 경우 실드의 릴레이가 중간 증폭기의 역할을 합니다.

물론 트랜지스터를 통해 기사에서 설명한대로 릴레이를 전환 할 수 있으며 전류에 대한 릴레이를 선택해야하지만 기성품 보드를 사용하는 것이 더 안정적이고 편리하며 더 좋아 보입니다.

릴레이에는 한 가지 단점이 있습니다. 한정 수량작업 - 이것은 소진 접촉의 결과입니다. 이것은 강력한 부하가 열릴 때 아크의 발생으로 인해 발생합니다(특히 유도성 특성 - 모터 등). 다음과 같이 방패를 만들 수 있습니다.

그리고 조립한 모습은 이렇습니다.

짐을 켜는 시 교류사이리스터와 트라이액을 사용할 수 있습니다. 한 가지 문제는 arduino에 직접 연결할 수 없다는 것입니다. 제어 전극의 pn 접합이 끊어지면 220V가 마이크로 컨트롤러 보드에 있어 태울 수 있습니다. 이 상황에서 벗어나는 방법은 옵토시미스터를 사용하는 것입니다.

이 작업은 종종 발명가와 직면하기 때문에 기성품 솔루션인 트라이악 실드가 개발되었습니다. 정식 이름은 ICStation 8 Channel EL Escudo Dos Shield for Arduino입니다. 원래 "유연한 네온"의 빛을 제어하기위한 것입니다.

AC 주전원과 부하가 연결된 8개의 채널이 있습니다.

모터용 실드

전기 모터를 운전하는 것이 항상 쉬운 과정은 아닙니다. 어떤 상황에서는 작업을 완료하기에 핀이 충분하지 않거나 제어 알고리즘이 매우 복잡할 수 있습니다. 이러한 보드를 사용하면 로봇 프로젝트를 훨씬 빠르게 극복할 수 있습니다.

arduino용 Motor-SHIELD는 DC 모터(4개) 또는 2개의 스테퍼 모터를 제어할 수 있습니다.

2개의 L293을 기반으로 제작되었습니다. 이 마이크로 회로는 두 개의 H 브리지 어셈블리로, 두 개의 DC 모터 또는 1단계 바이폴라 모터를 역으로 제어할 수 있습니다. 각각 연결 다이어그램:

그리고 왼쪽에는 상단 모서리보드에는 서보용 두 개의 패드(플러스, 마이너스 및 제어 신호)가 있습니다. 빨간색 원은 점퍼가 설치된 위치를 표시합니다. 그렇다면 이 보드는 arduino 베이스 보드에 의해 전원이 공급되고 그렇지 않은 경우 외부 5V 소스에서 전원이 공급됩니다.

이 모듈을 사용하면 국내 제조사두 개의 DC 모터를 제어할 수 있으며, 마이크로컨트롤러의 전원 라인을 연결하거나 분리하는 점퍼도 있습니다.

5~24V의 전압 범위용으로 설계된 모터를 제어할 수 있습니다. 2개의 DC 모터 대신 1개의 단상 스테퍼 또는 병렬 채널을 사용하고 최대 4A의 전류로 1개의 강력한 DC 모터를 연결할 수 있으며 이는 24V의 공급 전압에서 48W입니다.

서보를 연결하려면 플러스, 마이너스 및 신호의 세 가지 와이어가 필요하지만 서보가 많으면 어떻게 될까요? 보드가 엉망진창으로 변할 것입니다. 이를 방지하기 위해 Multiservo 실드가 있습니다.

여기에서도 이전 버전의 경우와 같이 전원 회로를 분리할 가능성이 있습니다. 총 18개의 서보를 연결할 수 있습니다(보드에 0에서 17까지 번호가 지정됨).

어디에나 고유한 특성과 특이한 작업을 위한 방패가 있습니다...

우리 보드의 핵심인 Atmega328에는 ADC가 있습니다. 주요 문제는 arduino uno 보드에서 6개의 아날로그 입력만 볼 수 있다는 것입니다. 더 많은 아날로그 센서가 있다면 어떨까요?

두 개의 arduino를 단일 네트워크로 결합할 수 있습니다. 하나는 기본으로 사용하고 두 번째는 변경을 위해 보조로 사용하고 첫 번째에서 측정 신호를 서버로 보내거나 화면에 표시 ... 그러나 이것은 어렵습니다. 추가 라인에 메모리를 낭비해야합니다. 프로그램 코드그러한 시스템을 구현하기 위해.

각 입력에 16을 곱하면 어떻게 될까요? 전체적으로 최대 16*6=96개의 아날로그 입력을 가질 수 있습니다. 이것은 멀티플렉서에서 실제입니다. 그는 차례대로 16번을 바꾼다. 아날로그 채널모든 월드 컨트롤러의 동일한 입력에 연결하는 하나의 아날로그 출력에 연결합니다.

Atmega 마이크로 컨트롤러를 사용하면 음성 인식 기능을 해제하는 것이 매우 어렵지만 arduinists는 절망할 필요가 없습니다. 특별한 솔루션인 EasyVR Shield 3.0이 있습니다.

이것은 기성품이지만 값 비싼 솔루션이며 작성 당시 러시아에서 거의 $ 100입니다. 먼저 방패가 명령을 기록한 다음 메모리에 기록된 것과 비교하여 숫자를 결정하고 실행합니다.

"컴퓨터와의 대화"를 준비할 수 있으며 녹음된 내용을 재생할 수 있습니다. 추가 증폭기가 없으면 60cm 이하의 거리에서 이 보드와 "통신"하는 것이 좋습니다.

이미지 표시

LCD 키패드 실드는 실제 제어판입니다. 여기에는 LCD1602 디스플레이(2줄에 16자)와 버튼 세트가 포함되어 있습니다. 그 때문에 키보드의 경우 A0 및 D4 ~ D7과 같이 상당히 많은 포트가 관련되어 있으며 포트 D10은 PWM 백라이트 밝기 제어입니다. D8 및 D9 - 재설정 및 활성화.

실제로 arduino와 호환되는 디스플레이가 많이 있습니다. 또는 가장 많은 정보가 기록되어 있고 시스템에서 쉽게 실행할 수 있는 것입니다. NOKIA 5110의 디스플레이는 DIY 서클에서 꽤 인기가 있으며 I2C를 통해 작동하는 OLED 및 TFT 화면이 모두 있습니다. 그러나 그들은 "방패" 버전이 아닙니다.

자율 전원 공급 장치

이 컬렉션에서 일반적인 작업을 수행하는 아주 특이한 방패입니다. 전원 실드 - 필요한 모든 보호 장치와 충전 커넥터가 있습니다. 별 것 아닌 것 같지만 프로젝트에 완성된 모습을 보여주고 전원 회로를 메인 보드 옆에 배치할 필요가 없습니다.

결론

모든 프로젝트 작업에 쉴드를 사용하면 불필요한 점퍼와 연결을 피할 수 있으며 오류와 불필요한 점퍼의 수를 줄일 수 있습니다. 조립 후 다층 조립식 보드 샌드위치를 ​​받게 됩니다. 이 접근 방식을 "모듈식 설계"라고도 합니다. 무엇보다도 이것은 장비의 유지 보수, 수리 및 조정을 용이하게 합니다.

매니아들은 고유한 모듈을 설계, 배선 및 조립하는 연습을 합니다. 이것은 DIY, 레이아웃 및 프로토타입을 위한 플랫폼뿐만 아니라 기성 솔루션을 위한 플랫폼으로 Arduino가 높은 인기를 얻는 이유 중 하나입니다.

Arduino는 Open Hardware의 대표적인 대표자로 하드웨어 해커들 사이에서 널리 인기를 얻은 최초의 장치 중 하나인 훌륭한 기능을 갖춘 작은 보드입니다. 당연한 일입니다. 편리한 전자 디자이너를 통해 초보자도 빠르게 파악하고 처음부터 자체 장치 개발을 시작할 수 있습니다.

빨리 시작하는 방법?

빠른 시작을 위해 초보자를 위한 가장 쉬운 방법은 기성품 보드를 구입하는 것입니다. 비용은 약 $30입니다. 보드에는 두 개의 칩만 있습니다. ATMEL 마이크로컨트롤러그리고 그것이 연결된 USB 인터페이스 칩. 다른 모든 요소는 필요에 따라 독립적으로 추가됩니다.

Arduino 프로그램(속어로 "스케치"라고 함)은 배선 언어로 작성됩니다. 사실 이것은 "digitalWrite"(포트에 값 쓰기) 또는 "analogRead"(ADC에서 값 읽기)와 같은 특수 절차로 확장된 일반 C++입니다. 특히 이미 C++ 프로그래밍 경험이 있는 경우 이 모든 것이 한두 번의 작업으로 마스터됩니다. 작성된 스케치는 ArduinoIDE(arduino.cc/en/Main/Software)를 사용하여 USB를 통해 Arduino에 컴파일 및 업로드됩니다. ATMEL 데이터시트 및 어셈블러 구성에 대해 자세히 알아볼 필요 없이 가장 간단한 프로젝트를 어셈블하는 데 약 30분이 걸립니다. 언어는 직관적이며 좋은 온라인 도움말은 미묘한 차이를 처리하는 데 도움이 될 것입니다. 그런데 납땜이없는 브레드 보드와 전선 세트가있는 경우 납땜도 선택 사항입니다.

모든 마이크로컨트롤러 핀은 센서, 버튼, 디스플레이 등을 연결할 수 있는 두 개의 깔끔한 패드 행으로 연결됩니다. 그러나 하네스가 복잡할수록 더 많은 치질이 생길 수 있습니다. 한 쌍의 LED와 버튼에 대해 이야기하고 있다면 어려움이 없습니다. 그러나 무선 인터페이스를 통해 모터를 제어하거나 데이터를 교환하려는 경우 여러 가지 어려움이 발생합니다. 이 결함을 해결하기 위해 기능 확장을 위해 기성품 보드인 실드 보드를 만들었습니다.

실드보드란?

실드 보드는 하드웨어 개발자가 직면한 일반적인 작업을 구현하기 위한 턴키 솔루션입니다. 이러한 작업의 예로는 무선 인터페이스를 통한 데이터 전송, 이더넷 작업, 전자 모터 제어 등이 있습니다. 확장 보드는 Arduino에 설치하기 쉽고 핀 블록과 도킹하고 매우 단단한 샌드위치 구조를 형성합니다.

여러 보드를 동시에 설치할 수 있습니다. 가장 중요한 것은 동일한 Arduino 핀에 대해 장치가 충돌하지 않는다는 것입니다. 그물을 조금만 더 파고들면 인기 있는 방패 목록과 그들이 차지하는 핀 목록이 있는 표를 찾을 수 있습니다(shieldlist.org).

그런 다음 적절한 라이브러리를 메인 스케치에 연결하고 라이브러리에 첨부된 샘플 스케치를 사용하여 회로 작동을 시도하는 것만 남아 있습니다. 이 접근 방식을 사용하면 시간이 두 번 절약됩니다. 첫 번째는 하드웨어의 개발 및 디버깅이고, 다음은 소프트웨어입니다. 그러나 진정으로 성공하고 인기 있는 실드 보드는 수십 개에 불과합니다. 좋은 방패와 나쁜 방패는 어떻게 다릅니까?

우선 리셋 버튼이 있어야 합니다. 방패를 든 상태에서 Arduino를 디버깅한 사람이라면 누구나 이를 이해할 수 있습니다. 표준 재설정 버튼에 액세스할 수 없게 되며 손에 있는 직사각형 물체의 도움으로 이를 누르는 연습이 짜증납니다. 좋은 쉴드는 Arduino Mega와도 호환되어야 합니다. ATmega1280 또는 ATmega2560에 Arduino의 확장 버전이 있는 경우 친숙한 Uno 또는 Duemilanova를 위해 만든 쉴드가 호환되는지 확실하지 않습니다. 그리고 Mega에서 하드웨어 SPI를 담당하는 핀이 다른 곳으로 옮겨졌기 때문입니다! 따라서 쉴드가 SPI 버스를 통해 Arduino와 통신하는 경우 "배"를 연구해야 합니다. 거기에 핀뿐만 아니라 검은색 정사각형 2x3 암 커넥터도 보이면 Mega와의 호환성을 기대할 수 있습니다. 아래에서는 일반적인 작업을 위한 최고의 기성 실드 보드에 대한 개요를 준비했습니다.

모터 제어

모터를 제어해야 하는 경우 재능 있는 미국 엔지니어 Limor Freed aka ladyada(ladyada.net/make/mshield/)가 만든 Motorshield 실드를 자유롭게 사용하십시오.

쉴드의 주요 이점은 최대 4개의 DC 모터, 최대 2개의 스테퍼 모터 및 2개의 서보를 지원하는 다용성입니다. 결합 가능: 예를 들어 1개의 스테퍼 모터와 2개의 DC 모터. 쉴드의 기초는 채널당 최대 600mA의 전류와 4.5~36V의 작동 전압을 제공할 수 있는 두 개의 L293D 쿼드 H 브리지 미세 회로에 의해 제공됩니다. 한 미세 회로의 입력을 병렬로 연결하여 전류 제한을 1.2 가.

예를 들어 이 실드를 사용하면 레이싱 카 모델의 모터와 스티어링 로드를 동시에 제어할 수 있으며, 스테퍼 모터좌표 테이블. 보다 강력한 부하를 위해 Sparkfun의 L298 칩(최대 2A의 부하 전류가 있는 2개 채널)이 있는 Ardumoto 또는 2개의 VNH2SP30 칩에서 고급 버전의 Monster Moto Shield(sparkfun.com/products/10182)를 사용할 수 있습니다. 최대 30개까지 제공하고 전압 제한은 41V입니다. 마지막 버전, 지식이 풍부한 전문가와 상담하는 것을 잊지 마십시오. 결국 부하가 꽤 괜찮습니다. 화상을 입지 않도록 추가 라디에이터를 가져와야 할 수도 있습니다.

이더넷 작업

이더넷 실드에는 두 가지 주요 옵션이 있습니다. Microchip의 오래된 ENC28J60 칩과 Wiznet의 고급 W5100을 기반으로 합니다. 두 솔루션 모두 통신을 위해 SPI 버스를 사용하여 4개의 Arduino 핀만 제거합니다. 그러나 ENC28J60은 훨씬 더 일찍 나타났고 고급 W5100에 분명히 졌습니다. 단 10Mbps, IP, UDP, TCP에 대한 하드웨어 지원 없음. 또한 W5100을 사용하면 4개의 소켓으로 작업할 수 있습니다(즉, 최대 4개의 동시 연결 지원).

일반적으로 W5100을 사용하는 것이 좋습니다. 마이크로 컨트롤러의 핵심 리소스인 RAM(SRAM)을 크게 절약하기 때문입니다. 이 리소스는 저장해야 합니다(Atmega328에는 1KB만 있음). 음, 전처리의 다른 모든 장점은 분명합니다. W5100 자체가 TCP 프로토콜을 통해 패킷을 요청하고 헤더 체크섬을 계산하는 동안 Atmega는 더 중요한 작업을 안전하게 수행할 수 있습니다.

또 다른 예시는 Arduino 팀의 Arduino 이더넷 쉴드(arduino.cc/en/Main/ArduinoEthernetShield)입니다. 이를 통해 다음을 수행할 수 있는 스케치를 만들 수 있습니다.

• DHCP를 통해 동적 IP 주소를 얻습니다.
• NTP 프로토콜을 사용하여 시간을 설정합니다.
• DNS를 통해 이름을 확인합니다.
• RADIUS를 통한 승인 통과
• 간단한 웹 서버로 작동하거나 웹 클라이언트로 작동하여 요청을 만들고 응답을 구문 분석합니다.

유사한 보드 중에서 Freetronics - EthernetShield with PoE(freetronics.com/products/ethernet-shieldwithpoe)의 개발을 확인할 수 있습니다. 연결된 동일한 이더넷 라인에서 이더넷 장치에 전원을 공급한다는 아이디어는 2001년에 탄생했으며 2년 후 공식적인 IEEE 802.3af 산업 표준이 되었습니다. 내 경험에 따르면 이더넷을 통해 통신하고 특수 전원 스위치에서 반경 100m 이내의 건물 주변에 흩어져 있는 자율 상자에 전원을 공급하는 데 이보다 편리한 것은 없습니다. 이러한 쉴드는 비용이 조금 더 많이 들고 PoE 모듈 마이크로카드를 추가로 구매해야 하며 SD 커넥터 대신 브레드보드 필드가 있습니다.

이러한 실드의 사용은 TCP/IP 네트워크를 통한 상호 작용이 필요한 고정 구조에서만 사용됩니다. 예를 들어, 브라우저에 연결된 센서의 상태를 표시하거나 일부 메커니즘의 원격 제어.

나는 즉시 수분 센서를 사용하여 Arduino + 이더넷 번들이 트위터를 통해 건조에 대해 불평하고 즉각적인 물을 필요로 했던 "twitter-flower" 프로젝트를 기억합니다. 다양한 EthernetShield 응용 프로그램을 통해 각 라이브러리는 물론 시간을 절약할 수 있지만 마이크로 컨트롤러의 플래시 메모리에서 몇 킬로바이트를 차지하기도 합니다. 따라서 조만간 Arduino Duemilanova의 30KB 크기 제한에 부딪히게 된다면 Mega 2560으로 교체하는 것을 고려해 보십시오. 스케치용 메모리는 8.5배 더 많을 것입니다.

SD 카드 사용

모든 정보(예: GPS 좌표)의 축적과 관련된 프로젝트에서 사용 가능한 비휘발성 메모리의 양을 늘려야 하는 경우가 많습니다. 가장 쉬운 방법은 표준 SD 카드를 연결하는 것입니다. 이를 위해 몇 가지 기성품 방패가 있습니다. 내가 아는 가장 멋진 옵션은 스페인 모니터링 회사인 Libellium에서 개발한 microSD 모듈입니다. 환경(goo.gl/iHCy4).

실드는 하나의 Arduino 핀 블록만 차지하며 FAT16(선호) 또는 FAT32로 미리 포맷된 SD 및 SDHC 카드로 작업할 수 있습니다. 한 번에 하나의 파일만 작업할 수 있으며 긴 이름은 지원되지 않습니다.

무선 실드

가장 단순한 RF 모듈 진폭 변조(ASK)는 라이선스가 없는 433 및 313MHz 대역에서 작동하지만 VirtualWire 라이브러리를 통해 Arduino와 함께 사용할 수 있지만 여전히 나에게는 꽤 나쁜 옵션으로 보입니다.

간섭에 너무 취약하며 다음에서만 안정적으로 작동합니다. 저속, 채널로 하드웨어 분리가 없습니다. 동시에 작동하는 여러 송신기가 서로 간섭합니다. 아마 그래서 아직 그들을 위한 쉴드 보드를 보지 못했을 것입니다.

정반대는 Zigbee 프로토콜을 기반으로 하는 Xbee 보드 제품군으로, 분산 구성에 이상적입니다. 센서 네트워크자력. 이러한 각 보드는 자체적으로 보드에 마이크로컨트롤러가 있는 장치이며 Arduino와의 조정을 보장하기 위해 차폐에서 거의 필요하지 않습니다. 이러한 쉴드는 일반적으로 "Xbee Shield"라고 하지만 항상 그런 것은 아닙니다. 예를 들어 Libellium은 Communication Shield(goo.gl/OZDxl)를 개발했습니다. 실드는 Xbee 형식의 모듈이 도킹되는 두 줄의 패드를 포함해야 합니다.

유일한 단점은 아마도 Xbee 모듈 자체의 가격일 것입니다. 그 대가로 우리는 최대 250Kbps의 속도, 최대 90미터의 가시 범위(Xbee PRO 수정은 최대 1.2km에 도달할 수 있음), 암호화, 경제적인 전력 소비 및 데이터 릴레이 기능(두 모듈은 세 번째를 통해 서로).

회사에서 무선 네트워크, 우선 어떤 이유로 그들은 WiFi를 훨씬 덜 자주 기억합니다. Bluetooth에 대해. 예를 들면 SparkFun의 WiFly Shield(sparkfun.com/products/9954)와 Libellium의 Bluetooth 모듈(cooking-hacks.com/index.php/arduinobluetoothmodule-89.html)이 있습니다. 후자는 Xbee 형식이며 모든 Xbee 전환 실드와 함께 작동합니다. 소프트웨어 설정 Arduino의 직렬 포트 및 AT 명령을 통한 모뎀과의 대화와 유사합니다. 그건 그렇고, 한때 원본이 출시되었습니다. 아두이노 보드 BT(arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardBluetooth), USB 인터페이스가 없지만 프로그래밍되어 Bluetooth를 통해 컴퓨터에 연결되었습니다. 아마도 가격 상승으로 인해 널리 보급되지 않았습니다.

GSM을 통해 데이터를 교환하기 위해 일반적으로 TTL 수준의 직렬 포트에서 작동할 수 있는 휴대 전화가 사용됩니다.
그러나 이제는 그 수가 점점 줄어들고 있습니다. USB로 대체되고 있으므로 작업하려면 호스트(아두이노와 같은 장치가 아님)가 되어야 합니다. 그러나 다행스럽게도 제조업체는 오랫동안 완성된 GSM 모듈을 대량 생산해 왔으며, 이에 대해서는 아직 뒤틀려야 합니다. 외부 안테나및 SIM 커넥터. SAGEM GPRS 모뎀을 기반으로 하는 Libellium의 Arduino용 GPRS Quadband 모듈(goo.gl/KueFH)을 멀리 찾을 필요가 없습니다.
이 특정 모델의 특징은 GRPS 모듈이 분리 가능하며 데이터를 전송할 수 있을 뿐만 아니라 외부 스피커폰으로의 출력이 유선으로 연결되어 있다는 것입니다.

다양한 방패

요약하면 거의 모든 일반적인 문제에 대한 솔루션이 오랫동안 보호막 형태로 존재해 왔다고 자신 있게 말할 수 있습니다. 그러나 이것이 모든 것이 끝나는 곳이라고 생각하지 마십시오. 다음은 몇 가지 예입니다. Libellium의 방사선 센서 보드(가이거 계수기).

DIY 방패

예를 들어 자체 LCD 실드를 만들어 보겠습니다. HD44780 컨트롤러에서 널리 사용되는 1602 영숫자 LCD의 연결 다이어그램은 8비트 버스 또는 4비트 버스의 두 가지 버전으로 제공됩니다. 이제 Arduino 쉴드 구축 전략을 발견할 시간입니다. 핀이 너무 많지 않습니다! 우리는 그것들을 최소한으로 사용하려고 노력하므로 4비트 체계를 선택합니다(우리의 행복을 위해 그러한 체계에 대한 지원은 ArduinoIDE 배포 키트에 LiquidCrystal 라이브러리 형태로 포함되어 있습니다).

우리는 방패를 만들기 위해 특별한 블랭크를 사용합니다. 프로토쉴드는 몇 가지 장식이 있는 브레드보드입니다. 가장 중요한 가치는 Arduino와 완벽한 도킹을 위한 정확한 간격의 핀 홀입니다. 하나를 제외하고 모든 핀 블록이 2.54mm 피치의 그리드에 위치하게 되었습니다. 그것). 이것은 받는 사람이 정신없이 방패를 반대로 끼우고 미래의 걸작을 새싹에 태우지 않도록 일부러 그렇게 한 것입니다.
회로에는 대비를 조정하는 가변 저항이 포함되어 있습니다. 그건 중요해! 잊어 버린 경우 나머지 구성표와 스케치가 정확하면 아무 것도 표시되지 않습니다. 10-20kOhm이면 모두 가능하며 특히 이 protoshield에서는 이미 제공되어 있습니다. analog0 입력에 연결되어 있으므로 추가 와이어를 납땜해야 합니다.

PLS 핀 빗 조각을 가져와 먼저 디스플레이 접점에 납땜한 다음 실드에 납땜해 보겠습니다. 그런 다음 장착 와이어를 가져와 다이어그램에 따라 디스플레이에서 Arduino 핀까지 와이어를 조심스럽게 벗겨내고 납땜해야 합니다. 다행히도 간단합니다. 나는 직관적으로 그 대부분을 디스플레이 아래에 숨길 수 있었다.

결과를 Arduino에 넣고 LiquidCrystal 디렉토리에서 첫 번째 테스트 스케치를 로드해 보겠습니다. 화면에 아무것도 없습니까? 아니면 검은 사각형의 무리? 상관 없어, 조정할 시간이야 가변 저항기뭔가 있을 거라고 확신해요! 이 경우 안도의 한숨을 쉴 수 있습니다. 이제 자신이 만든 첫 번째 방패가 생겼습니다. 글쎄, 그는 벌었으므로 동시에 Russify 할 수 있습니다. 한 번에 키릴 문자가 UTF-8에서 표시 문자 생성기로 올바르게 변환되도록 표준 라이브러리를 변경했습니다. 검색 최신 버전 github.com/mk90의 라이브러리.