Malé jednodeskové počítače jako úžasní pomocníci v elektroprojektech
Str.: 1, 2, 3, ... 9 Psát příspěvky můžete po přihlášení
Adam 10.05.2019 10:49 Bydliště: Praha
5794
563
5843
Co může Arduino (nebo jiný mikropočítač) nabídnout?
Mým ne moc vhodně uvedeným termínem "mikropočítač" je myšlen plošný spoj o kapesní velikosti
s procesorem (mikrokontrolerem) a s hotovou základní periferií. Přesnější název je jednodeskový počítač.
V současné době je zřejmě nejvíce známým jednodeskovým počítačem Arduino.
A k čem vlastně takový "mikropočítač"?
Člověk si může poměrně dost snadno (a za poměrně malé peníze) vytvořit vlastní řídicí jednotku šitou
na míru, která může zpracováváním a řízením analogových nebo digitálních signálů vyhodnocovat, zaznamenávat a ovládat všechno možné. Spoustu věcí má takový mikropočítač už hotovou na své desce
i s nějakou tou základní periferií, takže kromě práce s analogovými a digitálními vstupy/výstupy rovnou umí
i standardizovanou sériovou komunikaci, SPI nebo třeba I2C.
Další výhody konkrétně Arduina:
Řídicí program se snadno píše v jazyce, který vychází z jazyka C/C++ a jednoduše se z PC do procesoru Arduina nahraje přes USB.
Je rozšiřitelné o různé nástavby (moduly), a to i takovým způsobem, že se přímo do jeho desky připojí další plošný spoj (jako další patro budovy), který se nazývá "shield".
Ať už shieldem, nebo připojením přes drátky, můžeme Arduino rozšiřovat o různé moduly, jako například:
Shield pro řízení motorů
Ethernet Shield s klasickým konektorem sítě LAN (RJ-45)
Wi-Fi Shield
GSM Shield
Data Logger Shield (může provádět zápis na SD kartu + disponuje také hodinami reálného času - RTC)
Shield s LCD displejem a tlačítky
GPS Shield
Moduly pro měření všeho možného - elektrických veličin, magnetického pole, zrychlení (akcelerometr) atd.
Někdo je jen bastlíř s pouhou chutí bastlit nějaká elektrozařízení. I proto něj může být Arduino šikovné či nápomocné. Ale pro člověka, který se až tolik samotným bastlením zdržovat nechce a potřebuje třeba provádět výzkum, vývoj, nějaké měření v terénu atd., tak pro takového člověka mohou být tyto kapesní počítače skutečně úžasným pomocníkem.
Ještě mám komplet dodělané řízení bazénu se solárem, komfortní otevírání brány na prozvonění, řízení zavlažování jízdárny, a teď mám rozdělanou profesionální meteostanici.
Všechny moje aplikace v sobě mají WEB Server pro vzdálené nastavení a řízení s Ethernet modulem W5100 nebo dnes už W5500. Grafický displej 480x320, data si ukládaji do EPROM a na uSD kartu a některé aplikace mají GSM modul (používám tento : http://jdem.cz/e4j492 nemá problém při navazování spojeni po resetu) pro ovládání telefonem.
Pokud by byl zájem, mohu sdílet zapojení, popis i firmware včetně zdrojových kódů.
Všechny moduly kupuji na AliExpress a každý tak do 5-10USD.... Napájecí chip na 3,3V na desce vyorávám(dost hřeje při napájení víc jak 9V) a nahrazuji spínaným modulem velikosti 8x15mm, který umí 4.5 - 24V 3A s 97% účinností a je naprosto studený opravdu až do 2.8A (odzkoušeno 2A potřeba pro GSM jen při identifikaci do sítě)) viz: http://jdem.cz/e4j424.
A tak podobně, prostě je toho dost, pokud by měl někdo zájem.....
ARDUINO ano ,ale pro znalé PROGRAMOVÁNÍ a nejenom to
Můj známý který umí programovat (v angličtině aj)upravuje do programůmé Mé vise ,ale procesor některé oblasti nezvládá -takže není VŠEZLÁDAJÍCÍ -problém použití pro nižší časy atp .Ano líbí se mi aplikace různých pokusů a využití ovšem má to svá omezení nehledě na převody do vyšších napětí atp-toto řeším většinou já .Ve spolupráci se také víc rozšíří jeho využití a hlavně lze realisovat ůkoly za malý peníz -TO KVITUJI .lÍBÍ SE MI TAKÉ PŘENOSITELNOST (NAHRÁNÍ )-což zvyšuje nové možnosti v oboru s Pc a programu c++ . Je mi milejší když se takto využívá PROGRAMOVÁNÍ AJ než MOBIL který jenom postupně ničí ruce a sluch s následnou IMPOTENCÍ aj ne zveřejňovanými DŮSLEDKY .
0
0
Adam 13.05.2019 11:07 Bydliště: Praha
5794
563
5843
Jarin's napsal(a):A Arduinem dělám už roky. ...
Já jsem se ve svých adolescentských letech snažil vymyslet něco, co dnes vlastně existuje jako Arduino. Tehdy jsem pracoval s mikrokontrolery PIC16Fxx, snažil jsem se je programovat v assembleru - uf...
Později jsem slyšel o Arduinu, ale teprve teď v posledních měsících jsem s tím skutečně začal víc pracovat. Taky nejvíc dělám s Arduino Mega (2560).
Zatím nemám záměr to tady zahlcovat hodně podrobnými popisy, kopiemi kódu programů atd. Spíš chci jen okrajově zmiňovat, namlsávat ostatní a rozšiřovat povědomí o tom, jaké všechny možnosti člověk s Arduinem má. Sám bych ocenil, kdyby mi před lety někdo řekl: ,,Blbče, jdeš na to šíleně krkolomnou cestou - vždyť tohle by hravě a i dost sofistikovaně zvládlo Arduino!"
0
3
Adam 13.05.2019 11:29 Bydliště: Praha
5794
563
5843
Šikovné a velmi široké nahlédnutí do světa Arduina
Spousta základních informací, zmínky o více typech Arduina, ukázky různých aplikací od legrácek
s LED dioadami, až po ovládání dotykového grafického dispeje, Bluetooth, LAN, Wi-Fi...
Zbyšek Voda & Tým HW Kitchen: Průvodce světem Arduina
Adam napsal(a):Spousta základních informací, zmínky o více typech Arduina, ukázky různých aplikací od legrácek
s LED dioadami, až po ovládání dotykového grafického dispeje, Bluetooth, LAN, Wi-Fi...
Zbyšek Voda & Tým HW...
Pokud je toto vlákno pro ty, kteří chtějí nějak začít s nějakým mikroprocesorem a řešit jednoduché věci, rád bych upozornil na PICAXE08M a další "vícenohé" v řadě, původně určený pro modeláře. Tomu je přizpůsoben programovací jazyk BASIC. Pro někoho může být jednodušší se jej naučit, než to "arduinní céčko".
Vytvořený kód je pak možné zkontrolovat a ve většině případů rovnou i odsimulovat, i bez nutnosti jej nahrát do picuaxe.
K němu je pak možné použít i různé moduly (pro vstupy i výstupy) původně určené pro Arduino.
0
3
E_man 13.05.2019 15:01 Bydliště: Kde lišky dávají dobrou noc
2217
84
1820
Jako člověk, který je u digitální techniky od jejího zrodu tj. od prvních tranzistorů, logických IO, přes první procesory, (4004, 8008, 8080, 8051....) si dnešní život bez nich už ani nedovedu představit.
I když mám arduino jak ve skromnější formě (UNO R3) tak i ATMEGA, většinou zůstávám věrný klonům na bázi 8051 právě kvůli důvěrně známému instrukčnímu souboru a rychlostí jedno až tří-cyklových instrukcí pracujících buďto s cyklem daným 24MHz krystalem, nebo rychlejší verzi pracující na frekvenci až 100MHz od fy SILABS.
V poslední době oceňuju zejména zabudovaný D/A převodník, který mi umožňuje přímé připojení rotačního inkrementálního čidla na ose magnetického motoru a generování analogového signálu pro osciloskop při měřeních magnetismu a energií v průběhu otáčky rotoru a to až do cca 5000ot/min, případně generování libovolných řídících pulsů v průběhu otáčky rotoru bez jakýchkoliv dalších snímačů a to s úhlovou přesnosti cca 0.1°.
Jaké všechny piny (vývody) a komunikační prostředky Arduino mívá
Co všechno lze do téměř každé desky Arduino zapojit? Zrychleně letem světem (občas i s poznámkami pro neelektroniky):
Analogové vstupy
- Možnost měřit několik různých hodnot napětí (obvykle 0-5 V)
Digitální vstupy/výstupy
- Obvykle docela dost vývodů, na kterých můžeme sledovat nebo nastavovat stavy 1 / 0 (ano / ne),
takže i pak třeba něco pomocí nich zapínat / vypínat atd.
- Lze si z nich případně v programu udělat všelijaké linky s vlastním komunikačním protokolem
- Některé umožňují PWM, což je snaha napodobit D/A převodník, ale protože nejde o skutečný
D/A převodník, nýbrž o digitální výstup 1/0 pouze s nastavitelnou střídou, využití PWM (pulzně šířkové modulace) může být poměrně malé
Sériová komunikace - jednoduchá přímá linka Rx, Tx - UART
- Možnost komunikovat s PC, s další deskou Arduino, nebo s jiným zařízením zřejmě nejjednoduší formou
- Arduino UNO disponuje jedním tímto UARTem, Arduino Mega má 4 UARTy
Sériová komunikace - sběrnice SPI (piny SCLK, MOSI, MISO, SS/CS)
- Pro připojení dalšího zařízení/modulu, který pracuje na tomto standardu (typicky třeba některé paměti EEPROM, displeje, SD karty atd.)
- Desky Arduino mívají možnost připojit přes SPI jen jedno zařízení
Sériová komunikace - sběrnice I2C / TWI (piny SCL, SDA)
- Pro připojení dalších zařízení/modulů, které na tomto standardu pracují
- Na jednu tuto linku I2C / TWI lze současně připojit až 128 různých zařízení či modulů!
- Například, osobně jsem se setkal s těmito moduly, které komunikovaly přes I2C / TWI:
Hodiny reálného času (RTC), A/D a D/A převodníky, senzory geomagnetického pole, snímače teploty, vlhkosti, tlaku atd.
Nebo z nějakého důvodu potřebujete daleko rychlejší provádění instrukcí (vyšší frekvenci procesoru)?
Pak uvažujte o desce
Arduino Due:
Taktovací frekvence procesoru: 84 MHz
Flash paměť: 512 kB, SRAM paměť: 96 kB
Analogových vstupů: 12
Digitálních pinů: 54
+ 32-bitová platforma (jádro) oproti 8-bitové u ostatních typů desek
+ 2x skutečný D/A převodník (!)
Tuhle našlapanou mašinu jsem si dnes shodou okolností objednal za skromných cca 320 Kč na AliEx.
0
4
Adam 17.05.2019 11:59 Bydliště: Praha
5794
563
5843
Analogové vstupy - Velikost rozlišení/vzorkování (přesnost měření)
Zrovna jsem hledal nějaké podrobnosti, které se týkají analogových vstupů různých typů Arduino a dalo mi to trochu práci, než jsem to vypátral, tak vám to tady pěkně naservíruju i s podnosem.
S jakou přesností analogové vstupy Arduina měří napětí? (Jaké je rozlišení A/D převodníků?)
Většina typů Arduina - Uno, Mini, Micro, Nano, Mega, Leonardo - disponuje A/D převodníkem,
který je 10-bitový, takže dokáže měřené napětí navzorkovat na 1024 dílků (210).
Jeden dílek si usurpuje samotná hodnota 0 V, takže při operačním napětí 5 V (= 1023)
pak tedy 1 dílek (5 : 1023) odpovídá napětí ≈4,888 mV. Tolerance by měla odpovídat polovině tohoto jednoho dílku, tedy: +/- 2,444 mV.
Arduina Zero, Due a MKR Family disponují A/D převodníkem,
který je 12-bitový, takže dokáže měřené napětí navzorkovat na 4096 dílků (212).
Jeden dílek si usurpuje samotná hodnota 0 V, takže při operačním napětí 3,3 V (= 4095)
pak tedy 1 dílek (3,3 : 4095) odpovídá napětí ≈0,8059 mV. Tolerance by měla odpovídat polovině tohoto jednoho dílku, tedy: +/- 0,403 mV.
Pozor, jelikož je však 12-bitové rozlišení A/D převodníku skutečně velmi vysoké a v mnoha případech může být nadbytečné, tyto desky defaultně pracují jako 10-bitové A/D převodníky a na 12-bitové rozlišení se musejí přepnout pomocí funkce uvedené v kódu programu: analogReadResolution(12)
Pochopitelně si lze v každém Arduinu touto funkcí nastavit libovolné rozlišení analogového vstupu
od 1-bitového až po rozlišení maximální možné.
0
2
E_man 18.05.2019 08:33 Bydliště: Kde lišky dávají dobrou noc
2217
84
1820
Adam napsal(a):Co všechno lze.....
…...
Sériová komunikace - sběrnice SPI (piny SCLK, MOSI, MISO, SS/CS)
- Desky Arduino mívají možnost připojit přes SPI jen jedno zařízení
U arduina jsem to nezkoušel, Ale z principu SPI-komunikace by neměl být problém připojit více SPI-zařízení. K tomu přece slouží ty signály MISO(master output, slave input) a MOSI(master output, slave input).
Mělo by to být z principu jen otázkou software.
Nebo se pletu?
0
0
E_man 18.05.2019 09:54 Bydliště: Kde lišky dávají dobrou noc
2217
84
1820
E_man napsal(a):U arduina jsem to nezkoušel, Ale z principu SPI-komunikace by neměl být problém připojit více SPI-zařízení. K tomu přece slouží ty signály MISO(master output, slave input) a MOSI(master output, slave input).
Mělo by...
Bože, kdy se naučím psát bez chyb. Správně mělo být:
…..K tomu přece slouží ty signály MISO(master input, slave output) a MOSI(master output, slave input).
Mělo by to být z principu jen otázkou software.
Nebo se pletu?
0
0
Adam 18.05.2019 16:14 Bydliště: Praha
5794
563
5843
E_man napsal(a):U arduina jsem to nezkoušel, Ale z principu SPI-komunikace by neměl být problém připojit více SPI-zařízení. K tomu přece slouží ty signály MISO(master output, slave input) a MOSI(master output, slave input).
Mělo by...
Piny SCLK, MISO a MOSI jsou pro více připojených zařízení jednotné, ale pin SS musí být pro každé připojené zařízení zvlášť. No a Arduina mívají jen jeden pin SS.
0
0
Adam 19.05.2019 04:30 Bydliště: Praha
5794
563
5843
E_man napsal(a):U arduina jsem to nezkoušel, Ale z principu SPI-komunikace by neměl být problém připojit více SPI-zařízení. K tomu přece slouží ty signály MISO(master output, slave input) a MOSI(master output, slave input).
Mělo by...
Adam napsal(a):Piny SCLK, MISO a MOSI jsou pro více připojených zařízení jednotné, ale pin SS musí být pro každé připojené zařízení zvlášť. No a Arduina mívají jen jeden pin SS.
Asi by se slušelo ještě podotknout to, že pomocí pinu SS/CS zařízení Master určuje, se kterým zařízením Slave chce komunuikovat (a udělá to nastavením logické hodnoty 0 po celou dobu komunikace).
Proto musí sběrnice SPI disponovat více piny SS, pokud chce komunikovat s více zařízeními.
0
0
Adam 19.05.2019 04:38 Bydliště: Praha
5794
563
5843
Data Logger Shield pro záznam hodnot na SD kartu není kompatibilní pro přímé zasunutí do desky
Arduino Mega 2560? Nevadí. Z technických listů si stačí zjistit, kde má daný typ Arduina a daný shield potřebné komunikační vývody a dle toho to propojit.
Propojení desky Arduino Mega 2560 a Data Logger Shiledu (Dostupné jen pro přihlášené uživatele)
Obrázky není povoleno jakkoli šířit bez souhlasu jejich autora, a to ani v jakékoli upravené formě
0
0
E_man 19.05.2019 12:54 Bydliště: Kde lišky dávají dobrou noc
2217
84
1820
Adam napsal(a):Piny SCLK, MISO a MOSI jsou pro více připojených zařízení jednotné, ale pin SS musí být pro každé připojené zařízení zvlášť. No a Arduina mívají jen jeden pin SS.
To je přece otázkou komunikačního protokolu, kolik nevyužitých pinů arduina použiju jako SS signal. Ty zřejmě používáš nějaký už vytvořený ovladač pracující jen s jedním zařízením. Umím si představit SPI komunikaci mezi několika arduiny či inteligentními periferiemi i bez použití SS signálu.
0
1
Adam 20.05.2019 00:23 Bydliště: Praha
5794
563
5843
E_man napsal(a):To je přece otázkou komunikačního protokolu, kolik nevyužitých pinů arduina použiju jako SS signal. Ty zřejmě používáš nějaký už vytvořený ovladač pracující jen s jedním zařízením. Umím si představit SPI komunikaci mezi...
Ano, to je pravda. Místo "továrního" SS pinu lze využít libovolné volné digitální piny a lze připojit si více zařízení - a skrze ty digitální piny lze mezi těmi zařízeními "přepínat", se kterým z nich zrovna to Arduino (coby master) komunikuje.
22.11.2021 11:10 Editace moderátorem.
0
0
Adam 24.05.2019 00:47 Bydliště: Praha
5794
563
5843
Maličké, ale jinak velmi schopné: Arduino Nano
Protože pro mě Arduino není ani tolik zábava jako spíš šikovná technologie a pomocník, věnuji se různým praktickým otázkám a jedna z nich je, jak Arduino zakoncipovat do nějakého svého chystaného zařízení,
aby v něm třeba nezabíralo zbytečně moc prostoru, resp., aby zbytečně nezvětšovalo jeho celkové rozměry.
Pokud mi pro mou koncepci dostačují schopnosti "základního" Arduina Uno, mé srdce může zaplesat nad skutečností, že tato deska existuje ještě i v mnohem menší variantě jako Arduino Nano, které má prakticky stejnou hardwarovou výbavu. Budeme-li přesní, Nano dokonce disponuje oproti Unu dvěma analogovými vstupy navíc.
Kdo navrhuje vlastní zařízení, jehož součástí má být Arduino, třeba by se vám tento tip mohl hodit.
Arduino Nano (Dostupné jen pro přihlášené uživatele)
Arduino Nano - Pinout (Dostupné jen pro přihlášené uživatele)
Obrázky není povoleno jakkoli šířit bez souhlasu jejich autora, a to ani v jakékoli upravené formě
0
1
E_man 24.05.2019 06:54 Bydliště: Kde lišky dávají dobrou noc
2217
84
1820
Adam napsal(a):…….. Kdo navrhuje vlastní zařízení, jehož součástí má být Arduino, třeba by se vám tento tip mohl hodit.
Tak, tak. Bez Arduina či jiného takového mikropočítače se dnešní ani budoucí elektronik nemůže obejit !
Sám bych nebyl proti zorganizování nějaké placené přednášky s úhradou nákladů, pokud by se našel někdo, kdo by byl ochoten ji pro pár (alespoň 6-10 účastníků) udělat.
Podpořte chod fóra 