Prototype shield v 5 схема

19 шилдов для Arduino на все случаи жизни

Шилд – это плата дополнения. Я предлагаю разделить шилды на полноразмерные и отдельные модули. Полноразмерные своими очертаниями повторяют форму платы Arduino, будь то UNO, Nano или MEGA. Отдельные модули – это платы произвольной формы, созданные для выполнения определенного набора функций. И те и другие могут быть как универсальными, так и для выполнения узконаправленных задач.

В магазинах можно встретить великое множество шилдов, а при определенной квалификации вы сами можете развести печатную плату, по форме и расположению выводов повторяющую ардуину и собрать свой уникальный. На картинке изображена плата Arduino UNO с набором шилдов.

Универсальная плата для удобного макетирования

Начнем с шилда, который не несёт в себе никаких особенных функций, а создан для удобства монтажа ваших проектов. Итак первый в нашем обзоре облегчит монтаж проектов с платой Arduino Nano, правда толку от малых размеров «НАНО» в таком случае ноль.

На плате расположен разъём для подключения штекера от блока пиитания, стабилизатор напряжения, а также клеммные колодки. Они подписаны и соответствуют выводам «Нанки». Кроме того присутствует кнопка «сброс» и светодиод «Питание».

Второй шилд предназначен для платы Uno. На нем расположена беспаечная макетная плата для сборки проекта и выводы, дублирующие те, что на самой ардуине – удобное решение.

Любой аналоговый датчик нуждается в питании и минусовом контакте, когда их много – перемчек становится столько, что разобраться в схеме будет очень трудно. Поэтому конструкторы придумали шилды для таких решений. В них выведены все входы и выходы, а питающие контакты продублированы и размещены рядом.

Вот пример такой платы для Ардуино версии Мега.

Проводная и беспроводная связь

С помощью этих плат можно организовать управление микроконтроллером по сети через кабель Ethernet, например, или беспроводов – через GSM-связь, вставив сим-карту.

Эта плата называется w5100 – содержит Ethernet модуль и модуль SD-кардридера. Это значит, что можно хранить данные, например лог измерений датчиков на карту памяти и управлять системой через web-интерфейс. Чтобы связать с ним ардуино пользуйтесь библиотеками:

Обратите внимание внешне он повторяет концепцию Arduino UNO R3, кроме того, он подойдет и на Mega.

Если W5100 вам кажется слишком крупным – то ENC28J60 займет меньше места. К сожалению в нем уже отсутствует SD-модуль.

Минусом является то, что он не может быть монтирован на плату, а выполнен в виде отдельного модуля.

W5500 – еще один вариант Ethernet-шилда. По своей сути – это доработанная версия W5100, оптимизированная в плане скорости и энергоэффективности.

Обратите внимание, на полноразмерных шилдах все пины дублируются клеммной колодкой. К сожалению, шилды используют порты. Конкретно этот задействует MOSI, MISO, SCK, и пин 10, для сигнала CS (выбор адресата для связи).

Если вам нужна беспроводная связь – ваш выбор это Wi-fi шилды, если есть интернет и роутер, а если этого нет – GSM-модули или GPRS Шилды.

На фото официальный шилд. На нём установлен слот под Micro SD-карту памяти, а связывается с микроконтроллером он по SPI-протоколам, через Mini-USB можно обновлять его программное обеспечение. Поддерживает 802.11b/g.

GPRS-шилд от «Амперки» вы видите выше. Вы можете заменить антенну на более мощную. Ближе к зрителю виден слот для SIM-карты, чуть дальше слот под батарейку CR1225. Батарейка на плате нужна для хота часов реального времени, а это немаловажное дополнение к возможностям GPRS-шилда. Вы можете отправлять СМС на него и с него.

С помощью этой платы можно вести контроль и давать команды своему умному дому (или любому другому проекту вашей реализации) находясь на любом удалении. Важно, чтобы вы находились в зоне приема сотовой связи.

Как хранить данные на Arduino?

В проектах не вся информация помещается в память микроконтроллера. Иногда требуется хранить некоторые объемы информации. Первое, что приходит на ум, уже сказано – это запись информации с датчиков, чтобы в дальнейшем изучать как изменяется окружающая среда с течение часов, дней, лет. Отличным примером является – домашняя метеостанция. Это полезно не только ученым-исследователям, но и любителям для общего образования и развития.

Это скорее не шилд, а модуль. Он миниатюрен и легок для повторению, кстати, вот его схема.

Есть и полноразмерный шилд хранения данных. Работает с SD-картами памяти, на борту есть модуль часов реального времени, которые питаются от батарейки CR1220 напряжением в 3 В, что является неплохим бонусом.

Управляем мощной нагрузкой с микроконтроллера

Первое что может прийти в голову – это реле. С их помощью можно коммутировать как цепи постоянного тока, так и с бытовой электросетью 220 Вольт они справятся на ура.

Конкретно тот модуль что изображен ниже может коммутировать 1 кВт 220 В нагрузки (или 5А) по каждому из каналов, для повышения мощности можно либо запараллелить несколько каналов, либо включать этим реле магнитный пускатель. В таком случае реле со шилда будут играть роль промежуточных усилителей.

Конечно вы можете коммутировать реле так, как я описал в статье «Подключение внешних устройств к Ардуино», через транзистор и подобрать нужно реле по току, но использовать готовую плату будет надежнее, удобнее и выглядит лучше.

У реле есть один недостаток – ограниченное количество срабатываний – это следствие выгорания контактов. Это бывает из-за возникновения дуги, при размыкании мощной нагрузки (особенно индуктивного характера – это двигателя и т.п.). Сделать такой шилд можно по следующей схеме:

А вот как это выглядит в сборе:

Поэму для включения нагрузки переменного тока можно использовать тиристоры и симисторы. Одна проблема – прямо к ардуине подключать их нельзя, при пробое pn- перехода управляющего электрода, 220 В могут оказаться на плате микроконтроллера и сжечь его. Выход из этой ситуации – использования оптосимистора.

Так как это задача часто становится перед изобретателями, было разработано готовое решение – симисторный shield, его полное название — ICStation 8 Channel EL Escudo Dos Shield for Arduino. Он изначально предназначался для управления свечением «гибкого неона».

У него есть 8 каналов, к которым подключается сеть переменного тока и нагрузка.

Шилды для двигателей

Управление электродвигателем не всегда легкий процесс. В некоторых ситуациях вам может не хватить пинов для реализации поставленной задачи, или алгоритм управления достаточно сложный. С такими платами вы гораздо быстрее одолеете проект своего робота.

Мотор-ШИЛД для ардуино может управлять электродвигателями постоянного тока (4 штуки) или двумя шаговыми моторчиками.

Он построен на базе двух L293. Эта микросхема представляет собой сборку из двух H мостов, это позволяет управлять с возможностью реверса двумя ДПТ, либо 1 шаговым биполярным двигателем. Схемы подключения соответсвенно:

А в левом верхнем углу платы есть две колодки под сервоприводы (плюс, минус и управляющий сигнал). Красным кругом обведено место куда устанавливается перемычка джампер. Если она стоит – то эта плата питается от базовой платы ардуино, а если нет — от внешнего источника на 5 В.

С помощью этого модуля от отечественного производителя можно управлять двумя двигателями постоянного тока, в нём тоже есть джампер объединяющий линии питания микроконтроллера или разъединающий их – для питания от отдельного источника.

Можно управлять двигателями, которые рассчитаны на диапазон напряжение от 5 до 24 Вольт. Вместо 2-х DC-моторов можно использовать 1 однофазный шаговый или запараллелить каналы и подключить 1 мощный DC мотор с током до 4А, а это не мало – 48 Вт при напряжении питания в 24 В.

Для подключения сервопривода нужно три провода – плюс, минус и сигнал, но что делать, если у вас много серв? Ваша плата превратится в месиво из перемычек. Чтобы это избежать есть Мультисерво шилд.

Здесь тоже есть возможность разделения цепей питания, как это было в предыдущем варианте. Итого можно подключить 18 сервоприводов (на плате нумерация от 0 до 17).

Везде есть своя специфика, шилды для необычных задач…

В атмеге328, сердце нашей платы, есть АЦП. Главная проблема в том, что на плате ардуино уно мы видим всего лишь 6 аналоговых входов. Что делать если у нас больше аналоговых датчиков?

Можно собрать две ардуино в единую сеть. Одну использовать в качестве основной, а вторую вспомогательную для изменений и с первой отправлять на сервер сигналы измерений или выводить их на экран… Но это сложно: нужно тратить память на дополнительные строки программного кода для реализации такой системы.

А что если умножить каждый вход на 16? Итого у нас может быть до 16*6=96 аналоговых входов. Это реально с помощью мультиплексора. Он просто переключает по очереди 16 аналоговых каналов на один аналоговый выход, который вы подключаете к такому же входу любого мироконтроллера.

Распознавание голоса

Средствами микроконтроллера Атмега о-о-очень трудно релизовать функцию распознавания голоса, но ардуинщики могут не отчаиваться, есть специальное решение – EasyVR Shield 3.0.

Это готовое, но дорогое решение, на момент написания статьи он стоит почти 100 долларов в России. Сначала шилд запишет вашу команду, затем сравнит её с тем что записано в памяти, определив номер – выполнит её.

Вы можете устроить «диалог с компьютером», он может воспроизводить то, что в нём записано. Без дополнительных усилителей рекомендуется «общаться» с этой платой с расстояния не более 60 см.

Выводим изображение

LCD Keypad shield – это настоящая панель управления. На нём расположен дисплей LCD1602 (16 символов в две строки), и набор кнопок. Из-за них задействовано довольно много портов, например A0 и с D4 по D7 под клавиатуру, а порт D10 – ШИМ-регулятор яркости подсветки. D8 и D9 – сброс и включение.

Читать еще:  Metalflex hd505 t85u схема

На самом деле существует много дисплеев совместимых с ардуино. Вернее тех, о которых написано больше всего информации и вы легко их запустите в своей системе. Довольно популярен в кругах самодельщиков дисплей от NOKIA 5110, на выбор есть и OLED и TFT экраны , работающие по I2C. Но они не в «шилдовом» исполнении.

Автономное питание

Довольно необычный шилд в этой подборке, который выполняет обычную задачу. Power shield – это литий-ионный аккумулятор со всеми необходимыми защитами и разъёмом для зарядки. Вроде бы ничего особенного, но это обеспечит завершенный вид вашему проекту, а цепи питания не придется размещать рядом с основными платами.

Заключение

Использование шилдов для всех задач проекта позволит избежать излишнего числа перемычек и соединений, а это снизит количество ошибок и лишних перемычек. После сборки вы получите многоэтажный бутерброд из плат заводского изготовления. Такой подход иногда называют «модульная конструкция». Между прочим, это облегчит обслуживание, ремонт и наладку оборудования.

Энтузиасты практикуют проектирование, разводку и сборку уникальных модулей. Это одна из причин высокой популярности Ардуино не просто как платформы для самоделок, макетов и прототипов, но и как платформы для готовых решений.

Обзор популярных шилдов для Arduino

Доброе время суток. Сегодня я продолжу серию информационных постов про периферию Arduino. Кому не интересно, просто пролистните, пожалуйста.

В этом посте я расскажу о полезных шилдах которые существенно облегчают работу и расширяют функционал Arduino. Итак приступим.

Nano Uno shield.

Как понятно из названия сей шилд позволяет превратить вашу Нано в Уно одним легким движением. Зачем это надо? Да в общем для подключения шилдов Уно не через бредборд а напрямую. Шилд имеет множество колодок для подключения, кнопку ресета и гнездо для внешнего питания. Колодки под шилды придется распаивать самостоятельно.

Стоимость в районе 100-110 рублей (1.6 доллара)

Arduino Motor Shield.

Данный шилд предназначен для подключения разнообразных моторов к вашей Ардуине. Может водить 2 шаговика или 2 сервы или 4 двигателя постоянного тока. Шилд содержит в себе 2 чипа L293D и восьмибитный сдвиговый регистр SN74HC595N. Сила тока на канал 0.6 ампера и 1.2 ампера в пике, максимальное напряжение 36 вольт.

Стоимость платки от 120 рублей (1.8 доллара)

Arduino Proto Shield.

Данный шилд предназначен для быстрого прототипирования или изготовления своего шилда. В комплекте с шилдом идет бредборд на 34 ряда по 5 дырок, бредборд можно приклеить к шилду посредством самоклейки. Сам шилд произведен в виде макетной платы, на борту имеет выход всех пинов с Arduino и множество пинов 5v и gnd, reset, кнопку и 2 всетодиода которые вы можете использовать по собственному желанию.

Стоимость платки начинается от 70 рублей (

1 с небольшим доллар)

Arduino Sensor Shield.

Данный шилд предназначен для легкого подключения всего и вся к ардуине. На борту имеет колодки для подключения радиомодуля APC220, Bluetooth модуля, модуля SD карты, ультразвукового модуля, RS232 COM модуля, I2C порт, LCD параллельный и последовательный порты, 6 цифровых и 12 аналоговых портов с подведенным питанием и землей, зажимная клемма для питания, светодиод 13го пина и кнопку reset.

Цена от 90 рублей (1.35 доллара)

Arduino Data Logging Shield

Как можно понять из названия благодаря этому шилду можно писать лог. Но по факту его можно использовать и как файловое хранилище и как часы реального времени. Для шилда есть специальная библиотека которая помогает логировать данные на карточку памяти FAT16(приоритетно) и FAT32. Так же шилд имеет макетную плату на 110 дырок. Комплектация не включает батарейку и карту памяти.

Стоимость шилда начинается от 175 рублей (2.65 доллара)

Arduino More-Core Shield

Этого шилда нет на Али. По крайней мере я не нашел. Шилд не новый и не очень популярный но очень полезный. По факту это еще одна Ардуина которая подключается к Ардуине и работает с ней сообща. На шилде стоит Atmega328 и колодка переключателей состояния. Рассказать кратко про этот шилд не удастся т.ч. предлагаю просто почитать. http://blog.protoneer.co.nz/arduino-more-core-shield/

На данной ноте я пожалуй закончу пост. Надеюсь кому-то эта информация будет полезной.

Всем безошибочной компиляции скетчей и быстрой доставки с Али. 🙂

Делай еще. По разным датчикам и тд.

Пройдусь еще немного по шилдам а потом может по датчикам что-нибудь расскажу.)

привет, подскажи POE-шилд

Нашел на али шилд с PoE. Но все дело в том что самого модуля PoE в комплекте к ним нет) Сам я с таким шилдом не работал т.ч. ничего более конкретного сказать не могу.

Где-то я видел гибрид Уны с Ethernet шилдом. На нем есть PoE как раз. Как называется не помню 🙁

и 2 всетодиода 😉 смешная очепяточка.

Здравствуйте! Только начинаю познавать увлекательный мир ардуино =) вопросов куча , постепенно разгребаю. Подскажите, пожалуйста, не могу никак определиться с шилдом — для нано , чтобы был и wifi и шилд для удобного подключения датчиков. Есть ли такие в природе? (для себя хочу собрать проект умного дома на арудинке, головной мозг — ардуино мега, управляет нано которая вмонтирована в коробку с кучей датчиков(t, движение , освещенность, дым и тд))

Думаю что вместо меги лучше взять к примеру Onion Omega 2+ (намного дешевле меги) или OrangePi (а если финансы позволяют то третью малинку).

Шилды есть. К примеру можно для нано использовать Nano Uno shield + Uno sensor shield. Большая часть необходимых интерфейсов на нем удобно разведена в разные колодки с маркировкой. Для интернета можно использовать модуль esp8266 с минимальной разводкой а для BT модуль из серии HC(HC-06 к примеру).

Есть еще Nano IO Shield но он не поддерживает сендвич. Т.е. поверх этого шилда нельзя установить еще один.

Но можно пойти по пути меньшего сопротивления и например вместо нано использовать esp8266 на девборде NodeMCU v3 LoLin (стоит чуть дороже но намного более производительный). Для этого камня есть поддержка программирования из Arduino IDE. Плюсом этой платы является наличие WiFi а пинов примерно столько же как и на Uno и они по факту универсальные в отличие от Uno. Языков эта платка понимает как минимум 4 (с учетом интерпретаторов) — Python, LUA, JavaScript, C.

Если появятся какие вопросы по модулям, шилдам, девбордам — пишите. Чем смогу — помогу.

Arduino Shields – платы расширения для ардуино

Одним из ключевых преимуществ платформы Arduino является популярность. Популярную платформу активно поддерживают производители электронных устройств, выпускающие специальные версии различных плат, расширяющих базовую функциональность контроллера. Такие платы, совершенно логично называемые платами расширения (другое название: arduino shield, шилд), служат для выполнения самых разнообразных задач и могут существенно упростить жизнь ардуинщика. В этой статье мы узнаем, что такое плата расширения Arduino и как ее можно использовать для работы с разнообразными устройствами Arduino: двигателями (шилды драйверов двигателей), LCD-экранами (шилды LCD), SD-картами (data logger), датчиками (sensor shield) и множеством других.

Плата расширения или Arduino shield?

Давайте сперва разберемся в терминах. Плата расширения Ардуино – это законченное устройство, предназначенное для выполнения определенных функций и подключаемое к основному контроллеру с помощью стандартных разъемов. Другое популярное название платы расширения – англоязычное Arduino shield или просто шилд. На плате расширения установлены все необходимые электронные компоненты, а взаимодействие с микроконтроллером и другими элементами основной платы происходят через стандартные пины ардуино. Чаще всего питание на шилд тоже подается с основной платы arduino, хотя во многих случаях есть возможность запитки с других источников. В любом шилде остаются несколько свободных пинов, которые вы можете использовать по своему усмотрению, подключив к ним любые другие компоненты.

Англоязычное слово Shield переводится как щит, экран, ширма. В нашем контексте его следует понимать как нечто, покрывающее плату контроллера, создающего дополнительный слой устройства, ширму, за которой скрываются различные элементы.

Зачем нужны шилды arduino?

Все очень просто: 1) для того, чтобы мы экономили время, и 2) кто-то смог заработать на этом. Зачем тратить время, проектируя, размещая, припаивая и отлаживая то, что можно взять уже в собранном варианте, сразу начав использовать? Хорошо продуманные и собранные на качественном оборудовании платы расширения, как правило, более надежны и занимают меньше места в конечном устройстве. Это не значит, что нужно полностью отказываться от самостоятельной сборки и не нужно разбираться в принципе действия тех или иных элементов. Ведь настоящий инженер всегда старается понять, как работает то, что он использует. Но мы сможем делать более сложные устройства, если не будем каждый раз изобретать велосипед, а сосредоточим свое внимание на том, что до нас еще мало кто решал.

Естественно, за возможности приходится платить. Практически всегда стоимость конечного шилда будет выше цены отдельных комплектующих, всегда можно сделать аналогичный вариант подешевле. Но тут уже решать вам, насколько критично для вас потраченные время или деньги. С учетом посильной помощи китайской промышленности, стоимость плат постоянно снижается, поэтому чаще всего выбор делается в пользу использования готовых устройств.

Наиболее популярным примерами шилдов являются платы расширения для работы с датчиками, двигателями, LCD-экранами, SD-картами, сетевые и GPS-шилды, шилды со встроенными реле для подключения к нагрузке.

Подключение Arduino Shields

Для подключения шилда нужно просто аккуратно «надеть» его на основную плату. Обычно контакты шилда типа гребенки (папа) легко вставляются в разъемы платы ардуино. В некоторых случаях требуется аккуратно подправить штырки, если сама плата спаяна неаккуратно. Тут главное действовать аккуратно и не прилагаться излишней силы.

Читать еще:  Ombra omt82s набор инструмента универсальный 82 предмета

Как правило, шилд предназначен для вполне конкретной версии контроллера, хотя, например, многие шилды для Arduino Uno вполне нормально работают с платами Arduino Mega. Распиновка контактов на меге выполнена так, что первые 14 цифровых контактов и контакты с противоположной стороны платы совпадают с расположением контактов на UNO, поэтому в нее легко становится шилд от ардуино.

Программирование Arduino Shield

Программирование схемы с платой расширения не отличается от обычного программирования ардуино, ведь с точки зрения контроллера мы просто подключили наши устрйоства к его обычным пинам. В скетче нужно указывать те пины, которые соединены в шилде с соответствующими контактами на плате. Как правило, производитель указывает соответствие пинов на самом шилде или в отдельной инструкции по подключению. Если вы скачаете скетчи, рекомендованные самим производителем платы, то даже это делать не понадобится.

Чтение или запись сигналов шилдов производится тоже обычным методом: с помощью функций analogRead (), digitalRead (), digitalWrite () и других, привычных любому ардуинщику команд. В некоторых случаях возможны коллизии, когда вы привыкли к оной схеме соединения, а производитель выбрал другую (например, вы подтягивали кнопку к земле, а на шилде – к питанию). Тут нужно быть просто внимательным.

Arduino Sensor Shield

Как правило, эта плата расширения идет в наборах ардуино и поэтому именно с ней ардуинщики встречаются чаще всего. Шилд достаточно прост – его основная задача предоставить более удобные варианты подключения к плате Arduino. Это осуществляется за счет дополнительных разъемов питания и земли, выведенных на плату к каждому из аналоговых и цифровых пинов. Также на плате можно найти разъемы для подключения внешнего источника питания (для переключения нужно установить перемычки), светодиод и кнопка перезапуска. Варианты шилда и примеры использования можно найти на иллюстрациях.

Существует несколько версий сенсорной платы расширения. Все они отличаются количеством и видом разъемов. Наиболее популярными сегодня являются версии Sensor Shield v4 и v5.

Arduino Motor Shield

Данный шилд ардуино очень важен в робототехнических проектах, т.к. позволяет подключать к плате Arduino сразу обычный и серво двигатели. Основная задача шилда – обеспечить управление устройствами потребляющими достаточно высокий для обычной платы ардуино ток. Дополнительным возможностями платы является функция управления мощностью мотора (с помощью ШИМ) и изменения направления вращения. Существует множество разновидностей плат motor shield. Общим для всех них является наличие в схеме мощного транзистора, через который подключается внешняя нагрузка, теплоотводящих элементов (как правило, радиатора), схемы для подключения внешнего питания, разъемов для подключения двигателей и пины для подключения к ардуино.

Arduino Ethernet Shield

Организация работы с сетью – одна из самых важных задач в современных проектах. Для подключения к локальной сети через Ethernet существует соответствующая плата расширения.

Платы расширения для прототипирования

Эти платы достаточно просты – на них расположены контактные площадки для монтажа элементов, выведена кнопка сброса и есть возможность подключения внешнего питания. Предназначение данных шилдов – повысить компактность устройства, когда все необходимые компоненты располагаются сразу над основной платой.

Arduino LCD shield и tft shield

Данный тип шилдов используется для работы с LCD-экранами в ардуино. Как известно, подключение даже самого простого 2-строчного текстового экрана далеко не тривиальная задача: требуется правильно подключить сразу 6 контактов экрана, не считая питания. Гораздо проще вставить готовый модуль в плату ардуино и просто загрузить соответствующий скетч. В популярном LCD Keypad Shield на плату сразу заведены от 4 до 8 кнопок, что позволяет срзау организовать и внешний интерфейс для пользователя устройства. TFT Shield также помогает

Arduino Data Logger Shield

Еще одна задача, которую достаточно трудно реализовывать самостоятельно в своих изделиях – это сохранение данных, полученных с датчиков, с привязкой по времени. Готовый шилд позволяет не только сохранить данные и получать время со встроенных часов, но и подключить датчики в удобном виде путем пайки или на монтажной плате.

Краткое резюме

В этой статье мы с вами рассмотрели только небольшую часть огромного ассортимента всевозможных устройств, расширяющих функциональность ардуино. Платы расширения позволяют сосредоточиться на самом главном – логике вашей программы. Создатели шилдов предусмотрели правильный и надежный монтаж, необходимый режим питания. Все, что вам остается, это найти нужную плату, используя заветное английское слово shield, подключить ее к ардуино и загрузить скетч. Обычно любое программирование шилда заключается в выполнении простых действий по переименованию внутренних переменных уже готовой программы. В итоге мы получаем удобство в использовании и подключении, а также быстроту сборки готовых устройств или прототипов.

Минусом использования плат расширения можно назвать их стоимость и возможный потери эффективности из-за универсальности шилдов, лежащей в их природе. Для вашей узкой задачи или конечного устройства все функции шилда могут быть не нужны. В таком случае стоит использовать шилд только на этапе макетирования и тестирования, а при создании финального варианта своего устройства задуматься о замене конструкцией с собственной схемой и типом компоновки. Решать вам, все возможности для правильного выбора у вас есть.

Подключение Uno Protoshield к Arduino и автоматическое управление вентилятором с помощью реле и датчика DHT11

Чего только не придумал человек для облегчения своей жизни. В любой отрасли люди хотят применить минимум сил для создания какого-либо продукта, они стараются делать его более компактным и удобным в использовании. И электротехника не является исключением. Представляем к вашему вниманию Uno Protoshield. Этот шилд является очень компактным и удобным для создания вашего проекта, особенно для массового подключения электронных элементов к Arduino. Если внимательно взглянуть на Protoshield, то можно заметить, что подключение проводов к плате воспроизводится с помощью пайки. Шилд имеет форму Arduino Uno неслучайно, из-за этого Protoshield подключается к Arduino напрямую. Также он имеет множество отверстий покрытых металлическим слоем, с помощью которых и воспроизводится подключение устройств.

Сегодня мы создадим очень полезный проект, который вы сможете установить у себя дома. Идея проекта состоит в том, что Ардуино, при считывании информации с датчика влажности и температуры DHT11, будет управлять нашим реле, который по необходимости будет включать вентилятор. Короче говоря, мы создадим климат контроль. Главным преимуществом нашей установки станет использование Uno Protoshield, так как он значительно уменьшит его размеры. Узнать подробную информацию о датчике влажности и температуры DHT11 и о реле вы сможете в разделе Arduino для начинающих. Ну а в этой статье мы подробно поговорим про, пока не известный нам, Uno Protoshield!

Характеристики Uno Protoshield

Как уже говорилось, Uno Protoshield используется для удобства и уменьшения размеров вашей установки. Шилд включает в себя большое количество отверстий покрытых металлическим слоем и предназначенных для соединения проводов с помощью пайки. Также Protoshield имеет два светодиода и две кнопки. Одна кнопка используется для сбросса, другая же — обычная кнопка, которую можно подключить к своему проекту, например, при нажатии — включить светодиод. Подключение шилда к Arduino реализуется методом наложения платы, сделав, так сказать, бутерброд.

Подключение нашего мини проекта

Для нашей работы нам необходимы следующие компоненты:

Все эти элементы можно приобрести по низкой цене и с высоким качеством в интернет магазине SmartElements.

Для большего удобства вы можете кликнуть мышкой по названию в списке выше, чтобы перейти к покупке товара.

После того, как вы приготовили компоненты, перейдем к подключению. Для этого нам понадобится надежная схема, но это не проблема!

Схема подключения показана с использованием макетной платы breadbord. Мы были вынуждены сделать так потому, что это выглядит нагляднее и разборчивее. Подключение через Uno Protoshield воспроизводится также, как и с помощью макетной платы, тут ничего сложного нет! Остается только аккуратно припаять соединительные провода к Protoshield и все готово.

Убедительная просьба работать с электричеством и воспроизводить пайку, соблюдая технику безопасности. Прежде чем начинать паять, посмотрите видео-уроки в интернете, чтобы не причинить вред вашему организму.

Скетч программы для управления реле с помощью датчика температуры и влажности DHT11

Для работы датчика на Arduino нужно скачать и установить библиотеку DHT11.

Скачать библиотеку можно здесь.

После того, как мы скачали нужную библиотеку, ее нужно правильно установить. Скачанные файлы нужно переместить по следующему пути :

Диск C Progtam Files Arduino Libraries

#include «DHT.h» //библиотека для работы с DHT
#define DHTPIN 3 //Обозначаем номер пина, к которому подключен датчик DHT11
#define Relay 5 //Обозначаем номер пина, к которому подключен реле
DHT dht(DHTPIN, DHT11); //инициируем датчик DHT

void setup() <
pinMode (Relay, OUTPUT); //Инициализируем режим работы порта в режиме выхода
dht. begin();
Serial.begin (9600);
>

void loop() <
delay (2000);
float h = dht.readHumidity(); //Считываем влажность в переменную «h»
float t = dht.readTemperature(); //Считываем температуру в переменную «t»
if (isnan(t) || isnan(h)) < //если неправильно считалась информация <
Serial.println («Ошибка при считывании информации»); //выводим надпись в программе
> else < //иначе
Serial.print («Humidity: «); //выводим надпись Humidity
Serial.print (h); //выводим значение переменной влажности
Serial.print (» %t»); //выводим надпись %t
Serial.print («Temperature: «); //выводим надпись в программе
Serial.print (t); //выводим переменную температуры
Serial.println (» *C»); //выводим надпись *C
>
if (h > 40) //Указываем условие, если переменная «h» (влажность) больше 40%
<
digitalWrite (Relay, LOW); //то включаем наше реле, которое приводит в действие вентилятор
>
else //иначе
<
digitalWrite (Relay, HIGH); //Реле будет выключено, вентилятор не работает
>
/*Вы можете изменить переменную на переменную . Мы привели вам самый простой пример, его идею можно использовать для создания качественного проекта! */
>

Читать еще:  Makita дрель акк ddf453rfe

Подробный разбор скетча

Приступим к анализу выше приведенного скетча. Как обычно, мы после каждой строки оставили комментарий, чтобы вам было удобнее понять и усвоить информацию. Программа будет работать по следующему алгоритму:

1)Микроконтроллер считывает информацию с датчика влажности и температуры DHT11.
2)Если влажность, которую показал датчик, больше 40%, то включается реле, которая включает вентилятор.

В нашем скетче за основу берется влажность, именно из-за нее и включается реле, но вы можете изменить, и поставить вместо «h» и «t» и , тогда рабочее состояние реле будет зависеть уже от температуры. Также можно менять значение минимального значения переменной, для включения реле.

if (h > 40) //В этой строчке мы и можем изменить «h» на «t», а также поменять значение «40» на любое другое

Начало скетча, я думаю, ни у кого не вызывает вопросов. Здесь мы подключаем необходимые библиотеки и обозначаем номера пинов, к которым подключены устройства.

pinMode (Relay, OUTPUT);
dht. begin();
Serial.begin (9600);

Здесь тоже все сделано по стандарту, инициализируем работы портов и включаем работу датчиков.

Следующая часть кода более интересна, но также не сложна.

float h = dht.readHumidity();
float t = dht.readTemperature();

На данном этапе мы указываем Arduino, чтобы он считывал информацию с датчика DHT11 в переменные «h» и «t».

if (h > 40)
<
digitalWrite (Relay, LOW);
>
else
<
digitalWrite (Relay, HIGH);
>

Заключительным действием мы обрабатываем данные и указываем, при каких значениях будет работать наше реле, а при каких не будет. Как говорилось раннее, эти значения можно менять!

Пришло время сравнить работу на макетной платой и с Unoprotoshield.

Как вы можете заметить, разница громадная. Наш проект с Uno Protoshield получился намного компактнее, и выглядит на много лучше чем с макетной платой. А как вы думаете?!

Надеюсь у вас все получилось! Если у вас остались вопросы, можете написать нам в вконтакте или в комментариях ниже. Мы постараемся ответить на ваши вопросы в скором времени!

Proto Shield

  • Офис находится в 5 минутах ходьбы от м. Таганская, по адресу Большой Дровяной переулок, дом 6.
  • При оформлении до 15:00 в будний день заказ можно забрать после 17:00 в тот же день, иначе — на следующий будний день после 17:00. Мы позвоним и подтвердим готовность заказа.
  • Получить заказ можно с 10:00 до 21:00 без выходных после его готовности. Заказ будет ждать вас 3 рабочих дня. Если хотите продлить срок хранения, просто напишите или позвоните.
  • Запишите номер своего заказа перед визитом. Он необходим при получении.
  • Чтобы к нам пройти, предъявите на проходной паспорт, скажите, что вы в Амперку, и поднимитесь на лифте на 3-й этаж.
  • Оплатить заказ можно наличными при получении или же онлайн при оформлении заказа.
  • бесплатно

Доставка курьером по Москве

  • Доставляем на следующий день при заказе до 20:00, иначе — через день.
  • Курьеры работают с понедельника по субботу, с 10:00 до 22:00.
  • При согласовании заказа можно выбрать трёхчасовой интервал доставки (самое раннее — с 12:00 до 15:00).
  • Оплатить заказ можно наличными при получении или же онлайн при оформлении заказа.
  • 250 ₽

Доставка в пункт самовывоза

  • Доставка в пункт самовывоза — современный, удобный и быстрый способ получить свой заказ без звонков и ловли курьеров.
  • Пункт самовывоза — это киоск с человеком или массив железных ящичков. Их ставят в супермаркетах, офисных центрах и других популярных местах. Ваш заказ окажется в том пункте, который выберите.
  • Ближайший к себе пункт вы можете найти на карте PickPoint.
  • Срок доставки — от 1 до 8 дней в зависимости от города. Например, в Москве это 1–2 дня; в Петербурге — 2—3 дня.
  • Когда заказ прибудет в пункт выдачи, вы получите SMS с кодом для его получения.
  • В любое удобное время в течение трёх дней вы можете прийти в пункт и с помощью кода из SMS получить заказ.
  • Оплатить заказ можно наличными при получении или же онлайн при оформлении заказа.
  • Стоимость доставки — от 240 руб в зависимости от города и габаритов заказа. Она рассчитывается автоматически во время оформления заказа.
  • Доставляем через день при заказе до 20:00, иначе — через два дня.
  • Курьеры работают с понедельника по субботу, с 11:00 до 22:00.
  • При согласовании заказа можно выбрать трёхчасовой интервал доставки (самое раннее — с 12:00 до 15:00).
  • Оплатить заказ можно наличными при получении или же онлайн при оформлении заказа.
  • 350 ₽

Доставка в пункт самовывоза

  • Доставка в пункт самовывоза — современный, удобный и быстрый способ получить свой заказ без звонков и ловли курьеров.
  • Пункт самовывоза — это киоск с человеком или массив железных ящичков. Их ставят в супермаркетах, офисных центрах и других популярных местах. Ваш заказ окажется в том пункте, который выберите.
  • Ближайший к себе пункт вы можете найти на карте PickPoint.
  • Срок доставки — от 1 до 8 дней в зависимости от города. Например, в Москве это 1–2 дня; в Петербурге — 2—3 дня.
  • Когда заказ прибудет в пункт выдачи, вы получите SMS с кодом для его получения.
  • В любое удобное время в течение трёх дней вы можете прийти в пункт и с помощью кода из SMS получить заказ.
  • Оплатить заказ можно наличными при получении или же онлайн при оформлении заказа.
  • Стоимость доставки — от 240 руб в зависимости от города и габаритов заказа. Она рассчитывается автоматически во время оформления заказа.
  • Доставка в пункт самовывоза — современный, удобный и быстрый способ получить свой заказ без звонков и ловли курьеров.
  • Пункт самовывоза — это киоск с человеком или массив железных ящичков. Их ставят в супермаркетах, офисных центрах и других популярных местах. Ваш заказ окажется в том пункте, который выберите.
  • Ближайший к себе пункт вы можете найти на карте PickPoint.
  • Срок доставки — от 1 до 8 дней в зависимости от города. Например, в Москве это 1–2 дня; в Петербурге — 2—3 дня.
  • Когда заказ прибудет в пункт выдачи, вы получите SMS с кодом для его получения.
  • В любое удобное время в течение трёх дней вы можете прийти в пункт и с помощью кода из SMS получить заказ.
  • Оплатить заказ можно наличными при получении или же онлайн при оформлении заказа.
  • Стоимость доставки — от 240 руб в зависимости от города и габаритов заказа. Она рассчитывается автоматически во время оформления заказа.
  • Доставка осуществляется до ближайшего почтового отделения в любом населённом пункте России.
  • Тариф и сроки доставки диктует «Почта России». В среднем, время ожидания составляет 2 недели.
  • Мы передаём заказ Почте России в течение двух рабочих дней.
  • Оплатить заказ можно наличными при получении (наложенный платёж) или же онлайн при оформлении заказа.
  • Стоимость рассчитывается автоматически во время заказа и в среднем должна составить около 400 рублей.
  • Служба «EMS Почта России» работает быстрее и надёжнее обычной почты и доставляет до двери покупателя.
  • Тариф и сроки доставки диктует служба EMS. В среднем по России время ожидания составляет 4–5 дней.
  • Мы передаём заказ в EMS в течение двух рабочих дней.
  • Оплатить заказ можно только онлайн при оформлении заказа.
  • Стоимость рассчитывается автоматически во время оформления заказа и в среднем должна составить 400–800 рублей для России и 1500–2000 рублей для стран СНГ.
  • Служба «EMS Почта России» работает быстрее и надёжнее обычной почты и доставляет до двери покупателя.
  • Тариф и сроки доставки диктует служба EMS. В среднем по России время ожидания составляет 4–5 дней.
  • Мы передаём заказ в EMS в течение двух рабочих дней.
  • Оплатить заказ можно только онлайн при оформлении заказа.
  • Стоимость рассчитывается автоматически во время оформления заказа и в среднем должна составить 400–800 рублей для России и 1500–2000 рублей для стран СНГ.

Товары из офиса нельзя заказать через интернет или забронировать. Можно только прийти, схватить и бежать. Доступное количество актуально на момент загрузки страницы.

Офис находится в 5 минутах ходьбы от м. Таганская, по адресу Большой Дровяной переулок, дом 6.

Товары из магазина-мастерской нельзя заказать через интернет или забронировать. Можно только прийти, схватить и бежать. Доступное количество актуально на момент загрузки страницы.

Магазин-мастерская находится в трёх минутах пешком от метро Лиговский Проспект, на территории пространства «Лофт Проект Этажи», по адресу Лиговский проспект 74Д.

Не нашли готовой платы расширения Arduino для своего проекта? Сделайте свою. Разместите необходимые компоненты в отверстиях Proto Shield и припаяйте. Для соединения с Arduino используйте штырьковые соединители или сквозные контактные колодки.

По расположению отверстий и геометрии плата полностью совпадает со стандартом Arduino Rev3. Отверстия расположены с традиционным шагом 2,54 мм. Все пины Arduino продублированы соседними отверстиями, чтобы к ним было проще подключиться.

Посередине мы провели общие шины питания и земли. А большую часть отверстий объединили в группы по 3 пина. Всё это сводит к минимуму количество проводов-перемычек при сборке схемы.

На плате мы также разместили площадку для поверхностного монтажа микросхем и 5 отверстий с шагом 3,5 мм для монтажа клеммников.

Proto Shield производится компанией Амперка.

Подробно об изготовлении собственных плат расширения смотрите в нашем обучающем видео.

Наверняка понадобятся

Гребёнка прямых штыревых соединителей 1×40

Качественный японский паяльник, подходящий новичкам

Возможные альтернативы

Макетная плата под пайку в формате breadboard half

Макетная плата под пайку с массивом отдельных отверстий

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector