Arduino adalah papan kecil dengan banyak daya, perwakilan khas Perangkat Keras Terbuka, dan salah satu perangkat pertama yang mendapatkan popularitas luas di kalangan peretas perangkat keras. Tidak heran: perancang elektronik yang nyaman bahkan memungkinkan pemula untuk mengetahuinya dengan cepat dan mulai mengembangkan perangkat mereka sendiri dari awal.
Bagaimana cara memulai dengan cepat?
Untuk memulai dengan cepat, cara termudah bagi pemula adalah dengan membeli papan yang sudah jadi - harganya sekitar $30. Hanya akan ada dua chip di papan - mikrokontroler ATMEL dan chip antarmuka USB yang terhubung dengannya. Semua elemen lainnya ditambahkan secara independen sesuai kebutuhan.
Program Arduino (disebut "sketsa" dalam bahasa gaul) ditulis dalam bahasa Pengkabelan. Faktanya, ini adalah C ++ biasa, diperluas dengan prosedur khusus seperti "digitalWrite" (tulis nilai ke port) atau "analogRead" (baca nilai dari ADC). Semua ini dikuasai dalam satu atau dua sesi, terutama jika Anda sudah memiliki pengalaman pemrograman C++. Sketsa tertulis dikompilasi dan diunggah ke Arduino melalui USB menggunakan ArduinoIDE (arduino.cc/en/Main/Software). Dibutuhkan sekitar tiga puluh menit untuk merakit proyek paling sederhana, tanpa perlu mendalami lembar data ATMEL dan konstruksi assembler. Bahasanya intuitif, dan bantuan online yang bagus akan membantu Anda mengatasi nuansanya. Omong-omong, menyolder juga opsional jika ada papan tempat memotong roti tanpa solder dan satu set kabel.
Semua pin mikrokontroler diarahkan ke dua baris bantalan yang rapi, yang dapat Anda sambungkan dengan sensor, tombol, layar, dan sejenisnya. Namun, semakin kompleks harness, semakin banyak wasir yang menyertainya. Jika kita berbicara tentang sepasang LED dan tombol, maka tidak ada kesulitan. Namun jika ingin mengontrol motor atau bertukar data melalui antarmuka radio, muncul sejumlah kesulitan. Untuk mengatasi cacat ini, mereka membuat papan pelindung - papan siap pakai untuk memperluas fungsionalitas.
Apa itu Papan Perisai?
Papan pelindung adalah solusi siap pakai untuk implementasi tugas umum yang dihadapi oleh pengembang perangkat keras. Contoh tugas tersebut dapat berupa transmisi data melalui antarmuka radio, dan bekerja dengan Ethernet, dan kontrol motor elektronik. Papan ekspansi mudah dipasang di Arduino, dipasang dengan blok pin dan membentuk struktur sandwich yang sangat kaku.
Anda dapat memasang beberapa papan secara bersamaan, yang utama adalah perangkat tidak bertentangan untuk pin Arduino yang sama. Dengan sedikit menggali di internet, Anda dapat menemukan tabel dengan daftar perisai populer dan pin yang ditempati (shieldlist.org).
Kemudian yang tersisa hanyalah mengaitkan perpustakaan yang sesuai ke sketsa utama dan mencoba pengoperasian sirkuit menggunakan sketsa sampel yang dilampirkan ke perpustakaan. Dengan pendekatan ini, waktu dihemat dua kali: pertama untuk pengembangan dan debug perangkat keras, lalu untuk perangkat lunak. Namun, hanya ada beberapa lusin papan pelindung yang benar-benar sukses dan populer. Bagaimana perisai yang baik berbeda dari yang buruk?
Pertama-tama, itu harus memiliki tombol reset. Siapa pun yang telah men-debug Arduino dengan pelindung dapat menghargai ini - tombol reset biasa menjadi tidak dapat diakses dan latihan untuk menekannya dengan bantuan benda lonjong yang ada mengganggu. Perisai yang baik juga harus kompatibel dengan Arduino Mega - jika Anda memiliki versi lanjutan dari Arduino pada ATmega1280 atau ATmega2560, belum tentu perisai yang dibuat untuk Uno atau Duemilanova yang familiar akan bekerja dengannya. Dan semua karena di Mega pin yang bertanggung jawab untuk SPI perangkat keras dipindahkan ke tempat lain! Jadi jika pelindung berkomunikasi dengan Arduino melalui bus SPI, pastikan untuk mempelajari "perut" - Anda dapat berharap untuk kompatibilitas dengan Mega jika Anda tidak hanya melihat pin di sana, tetapi juga konektor perempuan 2x3 kotak hitam. Di bawah ini saya telah menyiapkan ikhtisar papan Perisai siap pakai terbaik untuk tugas-tugas umum.
Kontrol motorik
Jika Anda perlu mengendalikan motor, jangan ragu untuk menggunakan pelindung Motorshield, yang dibuat oleh insinyur Amerika berbakat Limor Freed alias ladyada (ladyada.net/make/mshield/).
Manfaat utama perisai adalah keserbagunaannya, karena mendukung hingga empat motor DC, hingga dua motor stepper dan dua servos. Dapat digabungkan: misalnya satu stepper dan dua motor arus searah. Dasar pelindung disediakan oleh dua sirkuit mikro L293D quad H-bridge, yang mampu mengalirkan arus hingga 600 mA per saluran dan tegangan operasi dari 4,5 hingga 36 V. Dengan memparalelkan input dari satu sirkuit mikro, Anda dapat memindahkan batas arus ke 1.2 A.
Dengan pelindung ini, Anda dapat, misalnya, mengontrol motor dan batang kemudi model mobil balap secara bersamaan, motor stepper dari tabel koordinat. Untuk muatan yang lebih bertenaga, Anda dapat menggunakan Ardumoto dengan chip L298 dari Sparkfun (dua saluran dengan arus beban hingga 2 A) atau versi Monster Moto Shield yang lebih canggih (sparkfun.com/products/10182) pada dua chip VNH2SP30, mampu pengiriman hingga 30 Dan dengan tegangan maksimum 41 V. Jika sampai pada opsi terakhir, jangan lupa untuk berkonsultasi dengan spesialis yang berpengetahuan: lagipula, bebannya cukup baik, Anda mungkin harus mendapatkan radiator tambahan agar agar tidak terbakar.
Bekerja dengan Ethernet
Ada dua opsi utama untuk pelindung Ethernet - berdasarkan chip ENC28J60 lama yang bagus dari Microchip dan W5100 yang lebih canggih dari Wiznet. Kedua solusi menggunakan bus SPI untuk komunikasi, hanya mengambil empat pin Arduino. Tetapi ENC28J60 muncul jauh lebih awal dan jelas kalah dari W5100 tingkat lanjut: hanya 10 Mbps, tidak ada dukungan perangkat keras untuk IP, UDP, TCP. Selain itu, W5100 memungkinkan Anda bekerja dengan empat soket (yang berarti mendukung hingga empat koneksi simultan).
Secara umum, saya sangat merekomendasikan menggunakan W5100, karena secara signifikan menghemat sumber daya utama mikrokontroler - RAM(SRAM), yang harus disimpan (Atmega328 hanya memiliki satu kilobyte). Nah, semua keuntungan lain dari preprocessing sudah jelas: sementara W5100 sendiri meminta paket melalui protokol TCP dan menghitung checksum header, Atmega dapat dengan aman melakukan hal-hal yang lebih penting.
Contoh teladan lainnya adalah Arduino Ethernet Shield ( arduino.cc/en/Main/ArduinoEthernetShield ) dari tim Arduino. Dengannya, Anda dapat membuat sketsa yang dapat:
- dapatkan alamat IP dinamis melalui DHCP;
- atur waktu menggunakan protokol NTP;
- menyelesaikan nama melalui DNS;
- lulus otorisasi melalui RADIUS;
- bertindak sebagai server Web sederhana atau bertindak sebagai klien Web, membuat permintaan dan mem-parsing tanggapan.
Dari papan serupa, orang dapat mencatat perkembangan Freetronics - EthernetShield dengan PoE (freetronics.com/products/ethernet-shieldwithpoe). Gagasan untuk menyalakan perangkat Ethernet dari jalur Ethernet yang sama yang terhubung lahir pada tahun 2001, dan dua tahun kemudian menjadi standar industri resmi IEEE 802.3af. Dari pengalaman saya sendiri, saya perhatikan bahwa tidak ada yang lebih nyaman untuk menyalakan kotak otonom yang berkomunikasi melalui Ethernet dan tersebar di sekitar gedung dalam radius 100 meter dari sakelar daya khusus. Perisai semacam itu harganya sedikit lebih mahal, membutuhkan pembelian microcard modul PoE tambahan, dan memiliki bidang papan tempat memotong roti alih-alih konektor SD.
Penggunaan pelindung semacam itu secara eksklusif dalam struktur tetap yang memerlukan interaksi melalui jaringan TCP / IP. Misalnya menampilkan status sensor yang terhubung di browser atau kendali jarak jauh semacam mekanisme.
Saya segera mengingat proyek "bunga-twitter", di mana bundel Arduino + Ethernet, menggunakan sensor kelembapan yang menempel di tanah, mengeluh tentang kekeringan melalui twitter dan menuntut penyiraman segera. Dengan semua variasi aplikasi EthernetShield, saya ingin memperingatkan Anda bahwa setiap perpustakaan, tentu saja, menghemat waktu, tetapi juga menghabiskan beberapa kilobyte memori flash mikrokontroler. Oleh karena itu, jika cepat atau lambat Anda mencapai batas ukuran 30 KB dari Arduino Duemilanova Anda - pertimbangkan untuk menggantinya dengan Mega 2560, memori untuk sketsa akan menjadi delapan setengah kali lebih banyak.
Menggunakan kartu SD
Dalam proyek yang terkait dengan akumulasi informasi apa pun (misalnya, koordinat GPS), sering kali perlu menambah jumlah memori non-volatile yang tersedia. Cara termudah untuk melakukannya adalah dengan menghubungkan kartu SD standar. Ada beberapa perisai siap pakai untuk ini. Opsi tercantik yang saya tahu adalah modul microSD, yang dikembangkan oleh perusahaan pemantauan lingkungan Spanyol Libellium (goo.gl/iHCy4).
Perisai hanya menempati satu blok pin Arduino dan memungkinkan Anda bekerja dengan kartu SD dan SDHC yang telah diformat sebelumnya dalam FAT16 (lebih disukai) atau FAT32. Anda hanya dapat bekerja dengan satu file dalam satu waktu, nama panjang tidak didukung.
Perisai nirkabel
Modul RF termodulasi amplitudo (ASK) paling sederhana, yang beroperasi di pita 433 dan 313 MHz tanpa izin, meskipun dapat digunakan dengan Arduino melalui perpustakaan VirtualWire, menurut saya masih merupakan pilihan yang sangat buruk.
Mereka terlalu rentan terhadap interferensi, bekerja secara stabil hanya pada kecepatan rendah, tidak memiliki pemisahan perangkat keras ke dalam saluran - beberapa pemancar yang beroperasi secara bersamaan akan saling mengganggu. Mungkin itu sebabnya saya belum melihat papan pelindung untuk mereka.
Kebalikannya adalah keluarga papan Xbee berdasarkan protokol Zigbee, ideal untuk mengatur jaringan sensor terdistribusi mandiri. Setiap papan tersebut sendiri merupakan perangkat dengan mikrokontroler terpasang, dan sangat sedikit yang diperlukan dari pelindung - untuk memastikan koordinasi dengan Arduino. Perisai semacam itu biasanya disebut "Xbee Shield", tetapi tidak selalu - misalnya, Perisai Komunikasi yang dikembangkan oleh Libellium (goo.gl/OZDxl). Perisai harus berisi dua baris bantalan, yang merapat modul dalam format Xbee.
Satu-satunya kelemahan, mungkin, adalah harga modul Xbee itu sendiri. Sebagai imbalannya, kami mendapatkan kecepatan hingga 250 Kbps, jarak pandang hingga 90 meter (modifikasi Xbee PRO dapat mencapai hingga 1,2 km), enkripsi, konsumsi daya yang ekonomis, dan kemampuan untuk menyampaikan data (dua modul berkomunikasi secara transparan dengan satu sama lain melalui yang ketiga).
Sudah lama diketahui bahwa jika sebuah perusahaan berbicara tentang jaringan nirkabel, pertama-tama, untuk beberapa alasan, mereka mengingat WiFi, lebih jarang - tentang Bluetooth. Contohnya adalah WiFly Shield oleh SparkFun (sparkfun.com/products/9954) dan modul Bluetooth oleh Libellium (cooking-hacks.com/index.php/arduinobluetoothmodule-89.html). Yang terakhir dibuat dalam format Xbee dan akan bekerja dengan pelindung adaptor Xbee apa pun, dan konfigurasi perangkat lunak dari Arduino menyerupai dialog dengan modem - melalui port serial dan perintah AT. Ngomong-ngomong, pada suatu waktu papan Arduino BT asli dirilis (arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardBluetooth), yang tidak memiliki antarmuka USB, tetapi diprogram dan terhubung ke komputer melalui Bluetooth. Itu tidak menerima distribusi luas - mungkin karena kenaikan harga.
Untuk bertukar data melalui GSM, biasanya digunakan ponsel yang dapat bekerja pada port serial di level TTL.
Tapi sekarang jumlahnya semakin sedikit - mereka digantikan oleh USB, yang mengharuskan Anda untuk menjadi host (dan bukan perangkat, yaitu Arduino) untuk bekerja. Namun, untungnya, pabrikan telah lama membuat modul GSM jadi, yang masih harus memutar antena eksternal dan konektor kartu SIM. Anda tidak perlu mencari jauh-jauh contohnya - modul GPRS Quadband Libellium untuk Arduino (goo.gl/KueFH), yang didasarkan pada modem GPRS SAGEM.
Fitur dari model khusus ini adalah modul GRPS dapat dilepas, dan Anda tidak hanya dapat mentransfer data - output ke speakerphone eksternal adalah kabel.
Berbagai perisai
Kesimpulannya, kami dapat mengatakan dengan yakin bahwa solusi untuk hampir semua masalah tipikal telah lama ada dalam bentuk perisai. Tetapi jangan berpikir bahwa di sinilah semuanya berakhir. Berikut beberapa contohnya: Papan Sensor Radiasi Libellium (penghitung Geiger).
Perisai buatan sendiri
Sebagai contoh, mari buat perisai LCD kita sendiri. Diagram koneksi LCD alfanumerik 1602 yang populer pada pengontrol HD44780 tersedia dalam dua versi - bus delapan bit atau empat bit. Saatnya menemukan strategi membangun perisai Arduino: tidak pernah ada terlalu banyak pin! Kami mencoba menggunakannya seminimal mungkin dan oleh karena itu kami memilih skema empat bit (demi kebahagiaan kami, dukungan untuk skema semacam itu disertakan dalam kit distribusi ArduinoIDE, dalam bentuk pustaka LiquidCrystal).
Kami menggunakan blanko khusus untuk membuat perisai kami - protoshield, yang merupakan papan tempat memotong roti dengan beberapa embel-embel. Nilai terpentingnya adalah lubang pin dengan jarak yang benar untuk pemasangan yang sempurna dengan Arduino. Kebetulan semua blok pin terletak di grid dengan pitch 2,54 mm, kecuali satu (jika bukan karena fakta yang mengganggu ini, seseorang dapat mengambil bagian apa pun dari "papan tempat memotong roti berlubang" dan menyolder colokan dok PLS ke dia). Ini dilakukan dengan sengaja agar penerima, karena linglung, tidak akan memasukkan perisai sebaliknya dan membakar mahakarya masa depan sejak awal.
Perhatikan bahwa rangkaian menyertakan resistor variabel untuk mengatur kontras. Itu penting! Jika Anda melupakannya, dengan sisa skema dan sketsa yang benar, tidak ada yang terlihat. Setiap 10-20 kOhm akan berhasil, dan khusus pada protoshield ini sudah disediakan - meskipun terhubung ke input analog0, jadi Anda harus menyolder kabel tambahan.
Mari kita ambil sepotong sisir pin PLS dan solder terlebih dahulu ke kontak tampilan, lalu ke pelindung. Setelah itu, Anda perlu mengambil kabel pemasangan dan dengan hati-hati, pada gilirannya, melepas dan menyolder kabel dari layar ke pin Arduino sesuai dengan diagram - untungnya, ini sederhana. Saya secara intuitif berhasil menyembunyikan sebagian besar di bawah layar.
Mari letakkan hasilnya di Arduino dan muat sketsa pengujian pertama dari direktori LiquidCrystal. Tidak ada apa-apa di layar? Atau sekelompok kotak hitam? Tidak masalah, saatnya mengencangkan resistor variabel - saya yakin sesuatu pasti akan muncul! Dalam hal ini, Anda dapat bernapas lega - sekarang Anda memiliki perisai pertama buatan Anda sendiri. Nah, karena dia telah mendapatkan - Anda dapat melakukan Russify pada saat yang bersamaan. Pada suatu waktu, saya mengubah perpustakaan standar sehingga karakter Cyrillic diterjemahkan dengan benar dari UTF-8 ke generator karakter tampilan. Mencari versi terbaru perpustakaan di github.com/mk90.
Salah satu keuntungan utama dari platform Arduino adalah popularitasnya. Platform populer didukung secara aktif oleh produsen perangkat elektronik, merilis versi khusus dari berbagai papan yang memperluas fungsionalitas dasar pengontrol. Papan semacam itu, secara logis disebut papan ekspansi (nama lain: arduino shield, shield), berfungsi untuk melakukan berbagai tugas dan dapat sangat menyederhanakan kehidupan seorang arduinist. Pada artikel ini, kita akan mempelajari apa itu papan ekspansi Arduino dan bagaimana papan itu dapat digunakan untuk bekerja dengan berbagai perangkat Arduino: motor (pelindung driver motor), layar LCD (pelindung LCD), kartu SD (data logger), sensor (perisai sensor ) dan banyak lainnya.
Mari kita pahami dulu istilah-istilahnya. Papan ekspansi Arduino adalah perangkat lengkap yang dirancang untuk menjalankan fungsi tertentu dan terhubung ke pengontrol utama menggunakan konektor standar. Nama populer lainnya untuk papan ekspansi adalah perisai Arduino berbahasa Inggris atau hanya perisai. Papan ekspansi berisi semua yang diperlukan komponen elektronik, dan interaksi dengan mikrokontroler dan elemen lain dari papan utama terjadi melalui pin arduino standar. Paling sering, perisai juga diberi daya dari papan arduino utama, meskipun dalam banyak kasus dimungkinkan untuk menyalakannya dari sumber lain. Di pelindung apa pun, ada beberapa pin gratis yang dapat Anda gunakan sesuai kebijaksanaan Anda dengan menghubungkan komponen lain ke sana.
Perisai kata bahasa Inggris diterjemahkan sebagai perisai, layar, layar. Dalam konteks kami, ini harus dipahami sebagai sesuatu yang menutupi papan pengontrol, yang menciptakan lapisan tambahan perangkat, layar di belakangnya menyembunyikan berbagai elemen.
Mengapa perisai arduino dibutuhkan?
Semuanya sangat sederhana: 1) agar kita menghemat waktu, dan 2) seseorang dapat menghasilkan uang darinya. Mengapa membuang waktu merancang, menempatkan, menyolder, dan men-debug sesuatu yang dapat Anda ambil sudah dirakit dan langsung mulai digunakan? Dirancang dengan baik dan dipasang pada perangkat keras berkualitas tinggi, papan ekspansi biasanya lebih andal dan memakan lebih sedikit ruang di perangkat akhir. Ini tidak berarti bahwa Anda harus sepenuhnya meninggalkan perakitan sendiri dan tidak perlu memahami prinsip pengoperasian elemen tertentu. Lagi pula, seorang insinyur sejati selalu berusaha memahami cara kerja apa yang dia gunakan. Tetapi kita akan dapat membuat perangkat yang lebih kompleks jika kita tidak menemukan kembali roda setiap saat, tetapi memusatkan perhatian kita pada apa yang telah dipecahkan oleh sedikit orang sebelum kita.
Secara alami, Anda harus membayar untuk peluang tersebut. Hampir selalu, biaya pelindung akhir akan lebih tinggi daripada harga komponen individual, Anda selalu dapat membuat opsi serupa lebih murah. Tapi di sini terserah Anda untuk memutuskan seberapa penting waktu atau uang yang dihabiskan untuk Anda. Mempertimbangkan semua kemungkinan bantuan dari industri China, biaya papan terus menurun, sehingga paling sering pilihan dibuat untuk menggunakan perangkat yang sudah jadi.
Contoh pelindung yang paling populer adalah papan ekspansi untuk bekerja dengan sensor, motor, layar LCD, kartu SD, pelindung jaringan dan GPS, pelindung dengan relai bawaan untuk menghubungkan ke beban.
Menghubungkan Perisai Arduino
Untuk menyambungkan pelindung, Anda hanya perlu "meletakkan" dengan hati-hati di papan utama. Biasanya, pin pelindung tipe sisir (jantan) mudah dimasukkan ke dalam konektor papan Arduino. Dalam beberapa kasus, diperlukan untuk men-tweak pin dengan hati-hati jika papan itu sendiri tidak disolder dengan rapi. Hal utama di sini adalah bertindak hati-hati dan tidak menggunakan kekuatan yang berlebihan.
Sebagai aturan, pelindung dirancang untuk versi pengontrol yang sangat spesifik, meskipun, misalnya, banyak pelindung Arduino Uno bekerja cukup baik dengan papan Arduino Mega. Pinout pada mega dibuat sedemikian rupa sehingga 14 kontak digital pertama dan kontak di seberang papan bertepatan dengan lokasi kontak di UNO, sehingga perisai dari arduino dengan mudah menjadi seperti itu.
Pemrograman Perisai Arduino
Memprogram sirkuit dengan papan ekspansi tidak berbeda dengan pemrograman arduino biasa, karena dari sudut pandang pengontrol, kami hanya menghubungkan perangkat kami ke pin biasanya. Dalam sketsa, Anda perlu menentukan pin yang terhubung di pelindung ke pin yang sesuai di papan tulis. Sebagai aturan, pabrikan menunjukkan korespondensi pin pada pelindung itu sendiri atau dalam manual sambungan terpisah. Jika Anda mengunduh sketsa yang direkomendasikan oleh pabrikan papan, Anda bahkan tidak perlu melakukannya.
Membaca atau menulis sinyal pelindung juga dilakukan dengan cara biasa: menggunakan fungsi, dan perintah lain yang akrab bagi arduinis mana pun. Dalam beberapa kasus, tabrakan mungkin terjadi jika Anda terbiasa dengan skema koneksi ini, dan pabrikan telah memilih skema yang berbeda (misalnya, Anda menarik tombol ke ground, dan pada pelindung - ke daya). Di sini Anda hanya perlu berhati-hati.
Biasanya, papan ekspansi ini hadir dalam kit arduino dan oleh karena itu orang arduino paling sering bertemu dengannya. Perisainya cukup sederhana - tugas utamanya adalah menyediakan opsi yang lebih nyaman untuk menghubungkan ke papan Arduino. Ini dilakukan melalui konektor daya dan ground tambahan, dibawa ke papan ke masing-masing pin analog dan digital. Juga di papan Anda dapat menemukan konektor untuk menghubungkan sumber daya eksternal (Anda perlu memasang jumper untuk beralih), LED dan tombol restart. Opsi perisai dan contoh penggunaan dapat ditemukan dalam ilustrasi.
Ada beberapa versi papan ekspansi sensor. Semuanya berbeda dalam jumlah dan jenis konektor. Versi paling populer saat ini adalah Sensor Shield v4 dan v5.
Perisai arduino ini sangat penting dalam proyek robotika. Memungkinkan Anda menghubungkan motor reguler dan servo ke papan Arduino sekaligus. Tugas utama perisai adalah menyediakan kontrol perangkat yang mengkonsumsi arus yang cukup tinggi untuk papan arduino biasa. Fitur tambahan board berfungsi untuk mengontrol daya motor (menggunakan PWM) dan mengubah arah putaran. Ada banyak jenis papan pelindung motor. Yang umum bagi mereka semua adalah adanya sirkuit transistor yang kuat di mana beban eksternal dihubungkan, elemen penghilang panas (biasanya radiator), sirkuit untuk menghubungkan catu daya eksternal, konektor untuk menghubungkan motor dan pin untuk menghubungkan ke arduino.
Organisasi kerja dengan jaringan adalah salah satu tugas terpenting dalam proyek modern. Untuk terhubung ke jaringan lokal melalui Ethernet ada papan ekspansi yang sesuai.
Pembuatan Prototipe Papan Ekspansi
Papan ini cukup sederhana - mereka memiliki bantalan kontak untuk elemen pemasangan, tombol reset ditampilkan dan dimungkinkan untuk menyambungkan daya eksternal. Tujuan dari pelindung ini adalah untuk meningkatkan kekompakan perangkat, ketika semua komponen yang diperlukan terletak tepat di atas papan utama.
Perisai LCD Arduino dan pelindung tft
Perisai jenis ini digunakan untuk bekerja dengan layar LCD di arduino. Seperti yang Anda ketahui, menyambungkan layar teks 2 baris yang paling sederhana sekalipun bukanlah tugas yang sepele: Anda harus menyambungkan 6 kontak layar dengan benar sekaligus, tidak termasuk catu daya. Jauh lebih mudah untuk memasukkan modul yang sudah jadi ke papan arduino dan cukup mengunggah sketsa yang sesuai. Di LCD Keypad Shield yang populer, dari 4 hingga 8 tombol langsung terhubung ke papan, yang memungkinkan Anda mengatur dan mengatur dengan cepat. paling depan bagi pengguna perangkat. TFT Shield juga membantu
Perisai Pencatat Data Arduino
Tugas lain yang cukup sulit untuk diterapkan sendiri di produk Anda adalah penyimpanan data yang diterima dari sensor dengan referensi waktu. Perisai yang sudah jadi memungkinkan tidak hanya untuk menyimpan data dan menerima waktu dari jam bawaan, tetapi juga untuk menghubungkan sensor dengan cara yang nyaman dengan menyolder atau di papan sirkuit.
Ringkasan singkat
Pada artikel ini, kami hanya mempertimbangkan sebagian kecil dari sejumlah besar berbagai perangkat yang memperluas fungsionalitas arduino. Papan ekspansi memungkinkan Anda untuk fokus pada hal yang paling penting - logika program Anda. Pembuat pelindung menyediakan pemasangan yang benar dan andal, catu daya yang diperlukan. Yang tersisa bagi Anda hanyalah menemukan papan yang Anda butuhkan menggunakan perisai kata bahasa Inggris yang berharga, menghubungkannya ke arduino dan mengunggah sketsanya. Biasanya, pemrograman perisai apa pun terdiri dari melakukan tindakan sederhana pada mengganti nama variabel internal sudah program selesai. Hasilnya, kami mendapatkan kemudahan penggunaan dan koneksi, serta kecepatan perakitan perangkat atau prototipe yang sudah jadi.
Kelemahan menggunakan kartu ekspansi adalah biayanya dan kemungkinan kerugian efisiensi karena keserbagunaan perisai yang terletak di dalam sifatnya. Untuk aplikasi spesifik atau perangkat akhir Anda, semua fitur pelindung mungkin tidak diperlukan. Dalam hal ini, Anda harus menggunakan pelindung hanya pada tahap pembuatan prototipe dan pengujian, dan saat membuat versi final perangkat Anda, pertimbangkan untuk menggantinya dengan desain dengan tata letak dan jenis tata letak Anda sendiri. Terserah Anda, semua kemungkinan untuk pilihan tepat kamu punya.
- Prosesor: NVIDIA Tegra X1, 64-bit, teknologi proses 20 nm, 64-bit, empat inti prosesor Cortex-A57 (dengan cache 2 MB L2) dan empat Cortex-A53
- Grafik: NVIDIA, 256 inti
- Memori: RAM 3 GB, built-in + 16 GB drive eksternal
- OS: Android 7.0 (Nougat) ditenagai oleh Android TV dan Google Cast (bawaan Chromecast)
- Jaringan: Wi-Fi b/g/n/ac MiMO, Dual Band, Gigabit Ethernet, Bluetooth versi 4.1, HDMI-CEC 2.0b (HDCP 2.2 + HDR10)
- Suara: Dolby Digital Plus, Dolby Atmos 7.1/5.1 Pass-through
- Fitur Game: Layanan streaming game NVIDIA GeForce NOW™, NVIDIA GameStream™, NVIDIA Share
- Berat dan dimensi konsol: 250 g, 158x98x9-25
- Berat Pengontrol: 260g
- Berat pengendali jarak jauh: 55g
Perkenalan
Belum lama berselang, NVIDIA memperkenalkan set-top box canggih dengan fitur multimedia yang luas ke pasar Rusia: mulai dari memutar hampir semua format video dalam resolusi apa pun hingga streaming game dari PC ke layar TV. Selain itu, Shield TV dilengkapi dengan yang terbaru sistem operasi Android, yang memungkinkan Anda menggunakan semua layanan Google, baik itu film, musik, buku, atau game. Di antara fitur orisinal yang tidak dapat dibanggakan oleh set-top box lain adalah kemampuan untuk memainkan game cloud PC melalui layanan GeForce Now. Selain itu, gadget ini memungkinkan Anda untuk mengontrol "rumah pintar": menyesuaikan tingkat pencahayaan, suhu, menyalakan atau mematikan musik, mengontrol kunci pintu, dan banyak lagi.
Saat ini ada dua versi perangkat di pasar kami. Satu disebut Shield TV (memori internal 16 GB terpasang dan dimensi lebih kecil), yang lainnya adalah Shield TV Pro (disk 500 GB dan dimensi lebih besar). Versi pertama akan dikenakan biaya 18.000 rubel, dan yang kedua - 26.000 rubel.
Isi pengiriman
Di dalam kotak ketat berwarna putih terdapat set-top box, pengontrol Shield, remote Shield, penyesuai jaringan, kabel UBS-microUSB, colokan Eropa, panduan mulai cepat dan informasi keselamatan. Harap dicatat bahwa tidak ada kabel HDMI di sini. Semuanya dikemas dengan aman dan dengan kualitas tinggi.
Shield Stand harus dibeli secara terpisah. Perangkat dan aksesorinya hanya akan dijual dan secara eksklusif di situs web NVIDIA di bagian "Beli".
Tampilan dekoder, pengontrol, dan panel kontrol
set-top box pada pengujian, saya memiliki cukup banyak, dan semuanya, pada umumnya, terlihat sama: kotak persegi panjang atau oval seperti Xiaomi Mi TV. Di perangkat NVIDIA Shield, mereka mengambil jalur yang sedikit lebih orisinal: bentuknya hampir tidak bisa disebut persegi panjang biasa, tampaknya miring secara visual ke samping; terdiri dari segitiga tidak sama kaki yang terpisah, yang terletak di suatu tempat di atas, di suatu tempat di bawah. Segitiga yang lebih besar memiliki lapisan mengkilap, sedangkan panel atas lainnya memiliki lapisan matte. Di bawah segitiga ini ada sisipan hijau. Saat Anda menghidupkan gadget, itu disorot. Terlihat sangat orisinal dan imut. Logo glossy NVIDIA diembos di kanan bawah. Sisi-sisinya mengkilap. Terus terang, saya menentang permukaan yang mengkilap hal-hal seperti itu: dengan satu atau lain cara, permukaan akan cepat tertutup debu, bekas lain, goresan akan lebih terlihat, dan seterusnya.
Bagian bawah perangkat juga terdiri dari bentuk geometris, ditutupi dengan sentuhan lembut untuk stabilitas. Ada lubang ventilasi di bagian belakang, yang sama ada di bagian belakang gadget.
Selain itu, Anda dapat membeli dok Shield Stand khusus sehingga dekoder menerima format vertikal. Harganya, jangan percaya, 2.500 rubel.
Konektor berikut terletak di bagian belakang NVIDIA Shield: input daya (sangat mirip dengan Type-C, tetapi bukan itu, saya mencoba menghubungkan kabel - tidak ada yang terjadi), Ethernet standar untuk menghubungkan ke Internet, HDMI-CEC 2.0b (dukungan untuk protokol perlindungan konten digital HDCP 2.2 + HDR10) dan dua Port USB versi 3.0.
Pengontrolnya terlihat cukup khas untuk hal-hal seperti itu, tetapi tekstur dan kelegaannya mirip dengan kisi poligonal, mengingatkan kita bahwa gadget ini dirancang untuk mainan. Terlepas dari tampilan ini, pengontrolnya nyaman untuk dipegang, Anda tidak merasakan ketidaknyamanan. Permukaannya matte, agak kasar, semua lekukan dan tonjolan dibuat sedemikian rupa sehingga telapak tangan benar-benar membungkus gadget.
Tongkat dilapisi karet di atasnya; tombol, palang, bumper, dan pemicu mengkilap. Di antara kedua tongkat terdapat strip sentuh untuk kontrol volume, di bawahnya - "Kembali", "Mulai", dan "Beranda". Dua tombol terakhir memiliki fungsi lain: "Mulai" - putar / hentikan musik atau video, "Beranda" - luncurkan menu siaran (perekaman video dari layar, tangkapan layar).
Di bawahnya ada jack headphone 3,5 mm. Di sisi depan terdapat logo NVIDIA, juga terdapat tombol untuk mengaktifkan asisten suara, di sebelahnya terdapat mikrofon (Anda dapat merekam di atasnya proses permainan). Di sisi sebaliknya - microUSB untuk mengisi daya gamepad. Karena saya baru memiliki dekoder selama sekitar satu bulan, sulit untuk melacak berapa lama pengontrol bekerja dengan sekali pengisian daya, tetapi pasti lebih dari tiga minggu (secara resmi sekitar 60 jam).
Gamepad dirakit dengan kualitas sangat tinggi, tidak ada yang perlu dikeluhkan. Ada umpan balik getaran.
Remote kontrol kendali jarak jauh("teman" dengan awalan melalui Bluetooth) terbuat dari plastik dan logam ( sisi belakang). Bagian panel depan remote control mengkilap. Area tengah bertanggung jawab untuk kontrol volume sentuh. Terus terang, ini adalah kegagalan terbesar, karena hampir selalu, ketika saya mengambil remote control, saya tidak sengaja menambah atau mengurangi volume.
Remote control, dari sudut pandang saya, bukan ergonomi terbaik. Pertama, saya sudah menjelaskan: volume disesuaikan secara acak. Kedua, paling sering Anda masih membutuhkan joystick, dan bukan tombol asisten suara yang besar, tetapi untuk menjangkaunya, Anda perlu menggeser remote control ke telapak tangan. Ketiga, bentuk casingnya sangat tidak nyaman.
Di area bawah terdapat slot untuk dua baterai CR2032 3V.
Dimensi lampiran dibandingkan dengan iPhone apel 5
Dimensi kendali jarak jauh dibandingkan dengan Apple iPhone 5
Komponen teknis konsol
Kebaruan sedang menjalankan prosesor NVIDIA Tegra X1. Pengumuman chip ini terjadi pada tahun 2015 di Consumer Electronics Show, dan mempresentasikannya CEO NVIDIA Jen-sen Huang.
Chip Tegra X1 (nama kode NVIDIA Erista) adalah generasi keenam dari keluarga Tegra dan diproduksi oleh Perusahaan Manufaktur Semikonduktor Taiwan. Apa itu X1: rel daya terisolasi, sistem switching generasi keempat, proses 20nm, 64-bit, empat inti prosesor Cortex-A57 (dengan cache L2 2MB) dan empat Cortex-A53.
Sistem grafis NVIDIA Shield TV menampilkan GPU arsitektur NVIDIA Maxwell 256-core, mendukung DirectX 12, OpenGL 4.5, NVIDIA CUDA, OpenGL ES 3.1, Vulkan API, dan AEP (Android Extension Pack).
Uji kinerja
Chipset menangani video 4K H.265, VP9 dan 60 fps, 4K x 2K pada 60Hz, 1080p pada 120Hz.
Di bawah ini adalah dua tabel dengan kemampuan dekoder dan perbandingan dengan pesaing terdekat:
Perangkat membaca semua video uji tanpa masalah.
Video
- Putar hingga 4K HDR pada 60 FPS (H.265/HEVC)
- Putar hingga 4K pada 60 FPS (VP8, VP9, H.264, MPEG1/2)
- Putar ulang hingga 1080p pada 60 FPS (H.263, MJPEG, MPEG4, WMV9/VC1)
- Format yang didukung: Xvid/DivX/ASF/AVI/MKV/MOV/M2TS/MPEG-TS/MP4/WEB-M
Suara
- Audio multi-saluran Suara surround Dolby Atmos dan DTS-X melalui HDMI
- Pemutaran audio definisi tinggi hingga 24bit/192kHz melalui konektor HDMI dan USB
- Peningkatan audio hingga 24bit/192kHz melalui USB
- Dukungan: AAC, AAC+, eAAC+, MP3, WAVE, AMR, OGG Vorbis, FLAC, PCM, WMA, WMA-Pro, WMA-Lossless, DD+/DTS (pass-through), Dolby Atmos dan Dolby TrueHD (pass-through) , DTS-X dan DTS-HD (pass-through)
Tidak ada pertanyaan tentang kecepatan dekoder, semuanya bekerja dengan cepat, tanpa penundaan, kelambatan, dan rem. Game untuk Android berjalan dengan mudah dan alami :) Semua orang berjalan pada pengaturan maksimal.
Bekerja dengan awalan
Hal pertama yang perlu diperhatikan adalah kehadiran aplikasi PLEX untuk streaming video apa pun ke TV. Program ini tersedia dalam versi TV dan TV Pro. Artinya sangat sederhana: Anda mengunduh konten dari PC atau Mac ke dekoder dan streaming di TV. Semuanya sederhana dan jelas.
GeForce Sekarang
Kartu truf berikutnya di perangkat NVIDIA Shield adalah fitur GeForce Now. Itu terletak di bagian Game NVIDIA di layar beranda. Dengan mengunjungi bagian ini, Anda akan menemukan banyak game PC yang berbeda seperti Just Cause 2, The Witcher 3, Trine, Tomb Raider, Hitman, Doom 3, Resident Evil 5, BorderLands 2, Mad Max, baris suci, Dead Island, Sniper Elite, Sonic, Star Wars, Portal dan semacamnya permainan abadi seperti Half-life 2 Episode 1 dan 2. Daftar game.
Tetap hanya untuk menjalankan.
Saya ingin segera memperingatkan Anda bahwa layanan ini membutuhkan kualitas tinggi internet cepat dengan router yang layak, karena semua informasi akan dialirkan dari server yang berbeda. Sejauh yang saya mengerti, belum ada server seperti itu di Rusia.
Saya memiliki seri Samsung SUHD TV 7000 dan router dengan dukungan 5 GHz pada pengujian saya. Dalam semua kondisi yang menguntungkan, hampir semua mainan dimulai dengan sangat cepat. Anda memilih resolusi dalam gim itu sendiri.
Jika jaringan tidak melambat dan kecepatan koneksi lebih dari 50 Mbps, maka detail dalam game tersebut cukup tinggi. Namun, di beberapa game saya tidak bisa mendapatkan gambar 4K, jadi gambarnya HD (dengan apa hubungannya tidak sepenuhnya jelas, karena game PC dengan tenang "memahami" setidaknya FullHD). Adapun penundaannya, tetapi dalam kebanyakan kasus Anda dapat bermain tanpa masalah, terutama dalam permainan yang tidak memerlukan reaksi cepat.
Secara umum, fitur asli GeForce Now yang memungkinkan Anda memainkan game PC dengan pengaturan maksimum (meski tidak selalu terbaru) tanpa komputer yang kuat(Pada saat pengujian, saya masih memiliki iMac, Anda tahu, Anda tidak akan banyak memainkannya).
Tangkapan layar dari game Metro 2033 (teknologi GeForce Now)
Tangkapan layar dari game MadMax (teknologi GeForce Now)
Gadget bekerja sangat cepat, tidak ada masalah dengan mainan bahkan dalam resolusi 4K dan hampir semua pengaturan grafis dihidupkan. Meluncurkan Metal Gear Solid V: The Phantom Pain dan, tentu saja, GTA V.
Streaming game GameStream akan membutuhkan aplikasi GeForce Experience. Setelah menginstal aplikasi, instal game dan tambahkan ke GE. Selanjutnya, ikon game akan muncul di konsol di bagian GameStream. Anda dapat menjalankan keduanya di PC dan melalui awalan.
Dalam hal ini, kualitas gambar di TV tidak hanya bergantung pada kecepatan jaringan, tetapi juga pada daya komputer yang mengirimkan game tersebut. Dalam kasus MSI GT62VR, tidak ada masalah. Menguji GTA V pada pengaturan maksimum dalam resolusi 4K.
Tentu saja, streaming mainan dari PC lebih menyenangkan: pertama, Anda dapat memainkan game apa saja (hampir, ada daftarnya), dan kedua, gambarnya jauh lebih baik daripada dalam mode GeForce Now. Saya tidak melihat adanya penundaan, setidaknya saya dengan tenang menyelesaikan beberapa misi di GTA. Ya, saya mengamati kelambatan, tetapi mereka terisolasi. Pertanyaan lainnya adalah saya tidak terbiasa menggunakan gamepad, jadi sangat tidak biasa untuk bermain :)
Metal Gear Solid V: Contoh Phantom Pain Streaming dengan MSI GT62VR
Contoh streaming GTA V dengan MSI GT62VR
Perisai adalah papan tambahan. Saya sarankan membagi perisai menjadi modul ukuran penuh dan mandiri. Yang berukuran penuh mengikuti bentuk papan Arduino, apakah itu UNO, Nano atau MEGA. Modul individu adalah papan bentuk bebas yang dirancang untuk melakukan serangkaian fungsi tertentu. Keduanya bisa bersifat universal dan untuk melakukan tugas-tugas yang terfokus secara sempit.
Anda dapat menemukan banyak sekali perisai di toko-toko, dan dengan kualifikasi tertentu, Anda sendiri dapat membiakkan papan sirkuit tercetak yang mengulangi bentuk dan tata letak pin Arduino dan merakit yang unik sendiri. Gambar menunjukkan dengan satu set perisai.
Mari kita mulai dengan pelindung, yang tidak memiliki fungsi khusus apa pun, tetapi dibuat untuk kemudahan pemasangan proyek Anda. Jadi, yang pertama dalam ulasan kami akan memfasilitasi pemasangan proyek dengan papan Arduino Nano, meskipun ukuran "NANO" yang kecil tidak berguna dalam kasus ini.
Di papan terdapat konektor untuk menghubungkan steker dari unit catu daya, penstabil tegangan, serta blok terminal. Mereka ditandatangani dan sesuai dengan kesimpulan Nanka. Selain itu, ada tombol "reset" dan LED "Power".
Perisai kedua adalah untuk papan Uno. Ini berisi papan tempat memotong roti tanpa solder untuk merakit proyek dan kesimpulan yang menduplikasi yang ada di arduino itu sendiri - solusi yang nyaman.
Sensor analog apa pun membutuhkan daya dan kontak negatif, ketika jumlahnya banyak - ada begitu banyak jumper sehingga akan sangat sulit untuk mengetahui sirkuitnya. Oleh karena itu, para perancang membuat pelindung untuk solusi semacam itu. Semua input dan output ditampilkan di dalamnya, dan kontak suplai digandakan dan ditempatkan berdampingan.
Berikut adalah contoh papan seperti itu untuk versi Arduino Mega.
Berkabel dan koneksi tanpa kabel
Dengan menggunakan papan ini, Anda dapat mengelola mikrokontroler melalui jaringan melalui kabel Ethernet, misalnya, atau secara nirkabel melalui koneksi GSM dengan memasukkan kartu SIM.
Papan ini disebut w5100 - berisi modul Ethernet dan modul pembaca kartu SD. Ini berarti Anda dapat menyimpan data, seperti log pengukuran sensor pada kartu memori, dan mengontrol sistem melalui antarmuka web. Untuk menghubungkan arduino ke sana, gunakan perpustakaan:
perpustakaan Ethernet;
Perhatikan secara lahiriah, ini mengulangi konsep Arduino UNO R3, selain itu akan muat di Mega.
Jika W5100 tampak terlalu besar untuk Anda, maka ENC28J60 akan memakan lebih sedikit ruang. Sayangnya, tidak lagi memiliki modul SD.
Kelemahannya adalah tidak dapat dipasang di papan, tetapi dibuat sebagai modul terpisah.
W5500 adalah opsi pelindung Ethernet lainnya. Intinya, ini adalah versi modifikasi dari W5100, dioptimalkan dalam hal kecepatan dan efisiensi energi.
Harap dicatat bahwa pada pelindung ukuran penuh, semua pin digandakan oleh blok terminal. Sayangnya, perisai menggunakan port. Yang satu ini menggunakan MOSI, MISO, SCK, dan pin 10 untuk sinyal CS (Communication Destination Select).
Jika Anda memerlukan koneksi nirkabel, pilihan Anda adalah pelindung Wi-fi, jika Anda memiliki koneksi Internet dan router, dan jika Anda tidak memilikinya, maka modul GSM atau Pelindung GPRS.
Digambarkan adalah perisai resmi. Ini memiliki slot untuk kartu memori Micro SD, dan berkomunikasi dengan mikrokontroler melalui protokol SPI, Anda dapat memperbaruinya melalui Mini-USB perangkat lunak. Mendukung 802.11b/g.
Anda dapat melihat pelindung GPRS dari Amperka di atas. Anda dapat mengganti antena dengan yang lebih kuat. Lebih dekat ke penampil adalah slot untuk kartu SIM, sedikit lebih jauh ada slot untuk baterai CR1225. Baterai di papan diperlukan untuk jam real-time yang panas, dan ini merupakan tambahan penting untuk kemampuan pelindung GPRS. Anda dapat mengirim SMS ke dan dari itu.
Dengan papan ini, Anda dapat mengontrol dan memberikan perintah (atau ke proyek implementasi Anda lainnya) dari jarak berapa pun. Penting bahwa Anda berada di area penerimaan seluler.
Bagaimana cara menyimpan data di Arduino?
Dalam proyek, tidak semua informasi ditempatkan di memori mikrokontroler. Terkadang Anda perlu menyimpan sejumlah informasi. Hal pertama yang terlintas dalam pikiran telah dikatakan - ini adalah pencatatan informasi dari sensor untuk mempelajari lebih lanjut bagaimana lingkungan berubah selama berjam-jam, berhari-hari, bertahun-tahun. Contoh yang bagus adalah stasiun cuaca rumah. Ini berguna tidak hanya untuk meneliti para ilmuwan, tetapi juga untuk para amatir untuk pendidikan dan pengembangan umum.
Ini bukan perisai, tapi modul. Omong-omong, ini miniatur dan mudah diulang, ini skemanya.
Ada juga pelindung penyimpanan data ukuran penuh. Ini bekerja dengan kartu memori SD, ada modul jam waktu nyata di dalamnya, yang ditenagai oleh baterai 3V CR1220, yang merupakan bonus bagus.
Kami mengontrol beban yang kuat dari mikrokontroler
Hal pertama yang terlintas dalam pikiran adalah relai. Dengan bantuan mereka, Anda dapat mengganti kedua sirkuit DC, dan mereka akan mengatasi jaringan listrik rumah tangga 220 volt dengan sangat baik.
Secara khusus, modul yang ditunjukkan di bawah ini dapat mengganti beban 1 kW 220 V (atau 5A) untuk masing-masing saluran, untuk meningkatkan daya, Anda dapat memparalelkan beberapa saluran, atau menghidupkan relai ini. Dalam hal ini, relai dari pelindung akan berperan sebagai amplifier perantara.
Tentu saja, Anda dapat mengganti relai seperti yang saya jelaskan di artikel, melalui transistor dan Anda perlu memilih relai untuk arus, tetapi menggunakan papan yang sudah jadi akan lebih andal, lebih nyaman, dan terlihat lebih baik.
Relai memiliki satu kelemahan - jumlah operasi yang terbatas - ini adalah konsekuensi dari kontak yang habis terbakar. Ini terjadi karena terjadinya busur, ketika beban yang kuat dibuka (terutama yang bersifat induktif - ini adalah motor, dll.). Anda dapat membuat perisai seperti itu sebagai berikut:
Dan inilah tampilannya setelah dirakit:
Puisi untuk menghidupkan beban arus bolak-balik thyristor dan triac dapat digunakan. Satu masalah adalah mereka tidak dapat dihubungkan langsung ke arduino, jika pn-junction elektroda kontrol rusak, 220 V dapat berada di papan mikrokontroler dan membakarnya. Jalan keluar dari situasi ini adalah dengan menggunakan optosimistor.
Karena tugas ini sering dihadapkan pada penemu, solusi siap pakai dikembangkan - pelindung triac, nama lengkapnya adalah ICStation 8 Channel EL Escudo Dos Shield untuk Arduino. Awalnya dimaksudkan untuk mengontrol pancaran "neon fleksibel".
Ini memiliki 8 saluran yang menghubungkan listrik AC dan beban.
Perisai untuk motor
Mengendarai motor listrik tidak selalu merupakan proses yang mudah. Dalam beberapa situasi, Anda mungkin tidak memiliki cukup pin untuk menyelesaikan tugas, atau algoritme kontrolnya cukup rumit. Dengan papan seperti itu, Anda akan mengatasi proyek robot Anda lebih cepat.
Motor-SHIELD untuk arduino dapat mengendalikan motor DC (4 buah) atau dua motor stepper.
Itu dibangun atas dasar dua L293. Sirkuit mikro ini adalah rakitan dari dua jembatan H, ini memungkinkan Anda untuk mengontrol dengan kemungkinan membalikkan dua motor DC, atau motor bipolar 1 langkah. Diagram koneksi masing-masing:
Dan di pojok kiri atas papan terdapat dua bantalan untuk servos (plus, minus dan sinyal kontrol). Lingkaran merah menandai tempat pemasangan jumper. Jika ya, maka papan ini ditenagai oleh papan dasar arduino, dan jika tidak, dari sumber eksternal 5 V.
Dengan modul ini dari pabrikan dalam negeri Anda dapat mengontrol dua motor DC, ia juga memiliki jumper yang menghubungkan kabel daya mikrokontroler atau memutusnya - untuk daya dari sumber terpisah.
Anda dapat mengontrol motor yang dirancang untuk rentang tegangan dari 5 hingga 24 volt. Alih-alih 2 motor DC, Anda dapat menggunakan 1 stepper fase tunggal atau saluran paralel dan menghubungkan 1 motor DC yang kuat dengan arus hingga 4A, dan ini tidak sedikit - 48 W pada tegangan suplai 24 V.
Untuk menghubungkan servo, Anda memerlukan tiga kabel - plus, minus, dan sinyal, tetapi bagaimana jika Anda memiliki banyak servo? Papan Anda akan berubah menjadi jumper yang berantakan. Untuk menghindarinya, ada pelindung Multiservo.
Di sini juga ada kemungkinan untuk memisahkan rangkaian daya, seperti yang terjadi pada versi sebelumnya. Secara total, 18 servos dapat dihubungkan (diberi nomor dari 0 hingga 17 di papan tulis).
Di mana-mana memiliki kekhususannya sendiri, perisai untuk tugas yang tidak biasa...
Atmega328, jantung dari board kami, memiliki ADC. Masalah utamanya adalah pada board arduino uno kita hanya melihat 6 input analog. Bagaimana jika kita memiliki lebih banyak sensor analog?
Anda dapat menggabungkan dua arduino menjadi satu jaringan. Gunakan satu sebagai yang utama, dan tambahan kedua untuk perubahan, dan dari yang pertama kirim sinyal pengukuran ke server atau tampilkan di layar ... Tapi ini sulit: Anda perlu membuang memori untuk jalur tambahan kode program untuk menerapkan sistem seperti itu.
Bagaimana jika kita mengalikan setiap input dengan 16? Secara total kita dapat memiliki hingga 16*6=96 input analog. Ini nyata dengan multiplexer. Ini hanya mengalihkan 16 saluran analog secara bergantian ke satu output analog, yang Anda sambungkan ke input yang sama dari pengontrol dunia mana pun.
Melalui mikrokontroler Atmega, sangat sulit untuk melepaskan fungsi pengenalan suara, tetapi arduinis tidak perlu putus asa, ada solusi khusus - EasyVR Shield 3.0.
Ini adalah solusi yang sudah jadi, tetapi mahal, pada saat penulisan harganya hampir $100 di Rusia. Pertama, perisai akan menuliskan perintah Anda, lalu membandingkannya dengan apa yang tertulis di memori, menentukan nomornya - itu akan menjalankannya.
Anda dapat mengatur "dialog dengan komputer", dapat mereproduksi apa yang direkam di dalamnya. Tanpa amplifier tambahan, disarankan untuk "berkomunikasi" dengan board ini dari jarak tidak lebih dari 60 cm.
Menampilkan gambar
Perisai Keypad LCD adalah panel kontrol nyata. Ini berisi layar LCD1602 (16 karakter dalam dua baris), dan satu set tombol. Karena itu, cukup banyak port yang terlibat, misalnya A0 dan D4 ke D7 untuk keyboard, dan port D10 adalah kontrol kecerahan lampu latar PWM. D8 dan D9 - reset dan aktifkan.
Bahkan, ada banyak tampilan yang kompatibel dengan arduino. Atau lebih tepatnya, informasi yang paling banyak ditulis dan Anda dapat dengan mudah menjalankannya di sistem Anda. Tampilan dari NOKIA 5110 cukup populer di kalangan DIY, ada layar OLED dan TFT yang bekerja melalui I2C. Tapi mereka tidak dalam versi "perisai".
Catu daya otonom
Perisai yang tidak biasa dalam koleksi ini yang melakukan tugas umum. Pelindung daya - ini dengan semua perlindungan yang diperlukan dan konektor pengisian daya. Kedengarannya tidak banyak, tetapi ini akan memberikan tampilan akhir pada proyek Anda, dan sirkuit daya tidak harus ditempatkan di sebelah papan utama.
Kesimpulan
Menggunakan perisai untuk semua tugas proyek akan menghindari jumper dan koneksi yang tidak perlu, dan ini akan mengurangi jumlah kesalahan dan jumper yang tidak perlu. Setelah perakitan, Anda akan menerima sandwich papan prefabrikasi bertingkat. Pendekatan ini terkadang disebut sebagai "desain modular". Antara lain, ini akan memudahkan perawatan, perbaikan, dan penyesuaian peralatan.
Penggemar berlatih merancang, memasang kabel, dan merakit modul unik. Ini adalah salah satu alasan tingginya popularitas Arduino tidak hanya sebagai platform untuk DIY, tata letak, dan prototipe, tetapi juga sebagai platform untuk solusi yang sudah jadi.
Banyak perusahaan yang dalam beberapa tahun terakhir dikenal terutama atau secara eksklusif sebagai pabrikan komponen komputer, mengakui aturan baru kesuksesan di pasar elektronik konsumen: sementara pengalaman pengguna PC seluler dan desktop menjadi tidak terlalu dibatasi oleh kinerja, itu tidak lagi cukup untuk menghasilkan perangkat keras yang baik. Yang lebih meyakinkan di mata pembeli adalah tawaran produk jadi, dibangun ke dalam ekosistem perangkat lunak dan layanan awan.
NVIDIA secara konsisten mengintegrasikan elemen model ini ke dalam bisnis intinya, GPU, yang sekarang dikelilingi oleh sejumlah teknologi perangkat lunak terkait, dari API khusus untuk semua tugas terkait GPU hingga perangkat lunak klien GeForce Experience, yang sebenarnya merupakan cara untuk mengatur permainan. berfungsi menjadi nyaman bagi pengguna yang tidak berpengalaman, antarmuka seperti konsol.
Dengan konsol genggam SHIELD dan kemudian SHIELD Tablet K1, NVIDIA menyiapkan panggung untuk inisiatif berikutnya untuk menjadi penyedia game dan konten khusus bersama Microsoft, Sony, dan Nintendo. Dan jika SHIELD seluler bersimpati terutama kepada audiens culun, maka Kotak TV SHIELD TV, tambahan terbaru untuk jajaran ini, memiliki peluang untuk mendapat pengakuan luas.
Nasib SHIELD TV terletak di persimpangan dua fungsi - streaming video 4K dari LAN dan Internet, dan diputar dalam format konsol rumah yang lengkap. Namun, SHIELD TV mengaku tidak bersaing dengan PlayStation 4 dan Xbox One. Biarkan NVIDIA memiliki segalanya kemampuan teknis untuk mengambil langkah tersebut, perusahaan memilih arah yang berbeda. TV SHIELD dirancang terutama untuk mengalirkan game dari platform yang memiliki yang terbaik dari konsol mana pun kinerja dan kemampuan - PC. Awalnya, NVIDIA menawarkan game streaming dari komputer rumah, tetapi sekarang layanan cloud GeForce NOW, yang tumbuh dari proyek eksperimental NVIDIA GRID, mengemuka.
Awalan TV SHIELD diperkenalkan pada musim semi 2015 dan tidak secara resmi dikirim ke Rusia. Hari ini kita akan melihat versi terbarunya, tersedia untuk orang Rusia, dan mencari tahu apa itu - permainan komputer di awan.
⇡ Spesifikasi, harga
Set-top box didasarkan pada sistem Tegra X1 pada sebuah chip, diproduksi menggunakan teknologi proses TSMC 20 nm. SHIELD TV adalah salah satu dari sedikit perangkat di mana SoC ini telah menemukan aplikasinya, termasuk dalam kelas konsumsi daya yang langka di antara chip ARM (TDP Tegra X1 adalah 15 W), yang membatasi penggunaannya untuk laptop ultra-kompak dan komputer tertanam. Contoh terkenal lainnya adalah papan mobil NVIDIA DRIVE CX/PX dan laptop konvertibel Google Pixel C. Terakhir, kami dapat dengan yakin menyatakan bahwa Tegra X1-lah yang menjadi dasar konsol Nintendo Switch.
Mengingat Tegra X1 sudah ada selama dua tahun, yang merupakan waktu yang lama di pasar konsumen, kecil kemungkinannya kita akan melihatnya lagi di produk lain, jadi kita tidak akan merinci tentang arsitektur chip dan membatasi diri. untuk mengomentari beberapa fakta kunci.
Diketahui bahwa NVIDIA telah lama mengerjakan arsitektur CPU-nya sendiri - Denver. Alih-alih empat atau lebih inti yang mampu menjalankan sejumlah kecil instruksi secara bersamaan (seperti kebiasaan dalam arsitektur yang dilisensikan dari ARM), Denver dilengkapi dengan dua saluran pipa yang sangat "lebar" (hingga tujuh instruksi per jam). Pendekatan ini, sebelumnya dibuktikan dalam seri chip Apple A6-A10, memberikan kinerja tinggi dan efisiensi energi dalam beban kerja multi-threaded dan single-threaded - sesuatu yang tidak dapat dibanggakan oleh inti Armov standar. Namun, arsitektur Denver matang sebelum diperkenalkan ke SoC komersial baru-baru ini (musim gugur lalu), ketika NVIDIA merilis Tegra X2, di mana Denver digabungkan dengan GPU keluarga Pascal.
Sebaliknya, Tegra X1 mencakup delapan core berlisensi - empat core ARM Cortex-A57 berkinerja tinggi dan empat core Cortex-A53 hemat energi. Ini standarnya dalam kerangka arsitektur big.LITTLE, kombinasinya, yang dapat ditemukan di banyak SoC seluler (mis. Qualcomm Snapdragon 810 atau beberapa chip seri Samsung Exynos Octa). Namun, Tegra X1 menonjol di antara chip sejenis dalam cara mendistribusikan thread antara cluster inti berkinerja tinggi dan ekonomis. Jika SoC lain menyajikan seluruh rangkaian inti ke penjadwal OS (Penjadwalan Tugas Global), maka saat bekerja dengan Tegra X1, penjadwal OS "melihat" hanya satu atau kluster lain, peralihan di antaranya terjadi secara otomatis. Keefektifan pendekatan ini dalam kasus Tegra X1 didasarkan pada bus interkoneksi berpemilik yang memastikan koherensi cache.
Namun, dalam dua tahun, industri SoC seluler telah melangkah jauh, dan Tegra X1 tidak lagi mengklaim kepemimpinan dalam kecepatan CPU di hadapan pesaing modern (seperti Apple A9X, Apple A10, Qualcomm Snapdragon 825), serta NVIDIA baru chip - Tegra X2 dan Tegra P1. Namun, Tegra X1 di SHIELD TV memiliki keunggulan pada batas daya, tidak dibatasi oleh kapasitas baterai dan pendinginan pasif. TDP chip adalah 15W, dan inti Cortex-A57 mencapai frekuensi hingga 2GHz.
Namun keunggulan utama Tegra X1 adalah sangat bertenaga untuk kelas ini. GPU berdasarkan arsitektur Maxwell, yang, seperti arsitektur GPU NVIDIA berikut, dibuat dengan fokus pada SoC seluler. Tegra X1 berisi dua SMM, identik dengan yang ditemukan di GPU diskrit Maxwell, dan memiliki kinerja puncak 512 GFLOPS pada 1 GHz. Sebagai perbandingan: ini adalah level kartu video game teratas tahun 2006-2008. - GeForce 8800 GTX dan GeForce 9800 GT. Selain itu, bahkan konsol PlayStation 3 dan Xbox 360 memiliki GPU yang lebih lambat (masing-masing 400 dan 240 GFLOPS).
GPU NVIDIA Tegra X1
Namun, keindahan blok pembangun GPU yang menyatukan semua chip NVIDIA bukan hanya kinerja. Tegra X1 kompatibel dengan OpenGL ES dan API desktop yang lebih bertenaga seperti OpenGL 4.5, DirectX 12, Vulkan, dan CUDA, memudahkan porting game dari PC ke Tegra X1 di bawah kontrol Android. Namun, dalam hal dukungan untuk OpenGL dan DirectX, chip NVIDIA tidak lagi unik, karena SoC pesaing telah memperoleh fungsi ini.
Fitur lain yang membedakan Tegra X1, yang baru-baru ini muncul dalam GPU diskrit, adalah dukungan untuk format angka setengah presisi (FP16), operasi yang dilakukan oleh inti CUDA dengan kecepatan dua kali lipat FP32. Pada saat yang sama, sebagian besar game untuk Android beroperasi dengan FP16, dan bukan FP32 - format standar untuk kode shader aplikasi desktop.
Kebanggaan tersendiri dari pencipta Tegra X1 adalah blok multimedianya. SoC mampu mendekode format H.264, HEVC (termasuk warna 10-bit) dan VP9 hingga resolusi 4K dan kecepatan bingkai 60Hz, serta menyandikan semua hal di atas dalam 4K pada 30Hz. Di antara SoC modern lainnya yang mungkin berakhir di dekoder, mungkin hanya Qualcomm Snapdragon 820 dan lebih tinggi yang memiliki kemampuan yang sebanding. Saingan SHIELD TV yang paling terkenal dan sukses dalam kapasitas ini - Apple TV - sama sekali tidak mendukung 4K dan HEVC.
TV SHIELD tidak hanya dapat mendekode video 4K, tetapi juga menampilkannya di layar pada 60 Hz melalui HDMI 2.0b dengan semua kemampuan penuhnya: warna dengan akurasi 10 bit per saluran dan subsampling (subsampling kroma) 4:4:4, dinamis tinggi jangkauan (HDR). Selain itu, Tegra X1 mendukung perlindungan konten HDCP 2.2, yang merupakan prasyarat untuk Netflix dan layanan streaming 4K serupa. Suara TV SHIELD dikeluarkan oleh kabel HDMI, atau ke eksternal kartu suara dengan antarmuka USB, atau melalui konektor analog pada gamepad.
| Pabrikan | NVIDIA | |
| Model | TAMENG | PERISAI PRO |
| SoC | NVIDIA Tegra X1 | |
| CPU |
4 × ARM Cortex A57 (2.0 GHz, 2 MB L2); 4 × ARM Cortex A53 (2.0GHz, 512KB L2) |
|
| GPU |
GM20B (arsitektur Maxwell): 256 inti CUDA; 16 blok overlay tekstur; |
|
| RAM | SDRAM LPDDR4, 1600 MHz, 64 bit, 3 GB | |
| Alat penyimpanan | eMMC 5.1 SSD, 16 GB | Hardisk SATA 2,5", 500 GB |
| port I/O |
2 x USB 3.0 (Tipe-A) |
2 x USB 3.0 (Tipe-A); 1 × USB 2.0 (Mikro Tipe-A); 1 x Mikro SDXC; 1 × port inframerah |
| Bersih |
IEEE 802.11a/b/g/n/ac (2,4 dan 5 GHz, MIMO 2×2); 1× Bluetooth 4.1 / BLE; 1x Gigabit Ethernet |
|
| Berat, g | 250 | 654 |
| Dimensi keseluruhan (P × T × T), mm | 159×98×25.93 | 210×130×25 |
| sistem operasi | Android 7.0 | |
| Masa garansi, tahun | 1 | |
| Harga eceran (AS, tanpa pajak), $* | 199,99 | 299,99 |
| Harga eceran (Rusia), gosok.** | 17 990 | 25 990 |
* Menurut www.nvidia.com.
** Menurut www.nvidia.ru.
Awalan TV SHIELD ada dalam dua versi yang berbeda dalam harga dan jenis drive: versi debut 2015, yang sekarang disebut SHIELD PRO, dan SHIELD baru dalam wadah yang diperkecil. Varian PRO berisi HDD 500 GB, dan TV SHIELD "hanya" - memori flash 16 GB. Namun, dalam kasus terakhir, tidak ada pertanyaan tentang SSD lengkap dengan bus PCI Express, karena ROM terhubung ke Tegra X1 melalui antarmuka eMMC 5.1 dengan bandwidth 400 MB / s. Jumlah memori non-volatile yang terbatas mencerminkan tujuan perangkat untuk layanan cloud, dan bukan untuk instalasi lokal permainan. Dalam kasus terakhir, jika gimnya cukup "berat", Anda harus mengandalkan keras eksternal disk atau flashdisk. Omong-omong, drive eksternal dapat diformat dalam exFAT dan NTFS.
Kedua model memiliki konektor Gigabit Ethernet dan mendukung Wi-Fi IEEE 802.11ac dengan MIMO 2×2 ( throughput 866 Mbps pada 5 GHz).
Perangkat dijual melalui situs web NVIDIA dengan harga $199,99 dan $299,99 atau 17.990 dan 25.990 rubel. Ini cukup mahal untuk sebuah kotak TV. Misalnya, Apple TV dengan ROM 64 GB berharga $199 atau 15.490 rubel. Namun, SHIELD TV hadir dengan gamepad, belum lagi yang tak tertandingi prosesor yang kuat, opsi ekspansi dan komunikasi.
⇡ Penampilan, set pengiriman
Versi terbaru SHIELD TV box secara gaya sama dengan SHIELD PRO, tetapi berkat perubahannya perangkat keras pada SSD, dimensi casing (sudah kompak, karena catu daya eksternal) di pesawat berkurang 30%. Kotak dapat dipasang baik secara horizontal maupun vertikal dengan bantuan dudukan yang dibeli terpisah seharga $19.
Mekanik dan ergonomi pengontrol masih di atas. NVIDIA baru saja membuat pengontrol lebih kecil dibandingkan dengan versi sebelumnya dan mengganti touchpad bawaan dengan strip sensitif yang mengontrol volume. Kursor mouse, bila perlu, digerakkan dengan tongkat kanan. Gamepad memiliki DAC / ADC internal untuk menghubungkan headphone atau headset, mikrofon jarak jauh, dan port inframerah untuk mengontrol peralatan audio-video.
Selain itu, tidak seperti gamepad awal yang disertakan dengan TV SHIELD 2015 dan Tablet K1 SHIELD, perangkat ini terhubung ke set-top box melalui Bluetooth daripada Wi-Fi Langsung. Yang terakhir memiliki latensi lebih sedikit, tetapi sekarang gamepad dapat dengan mudah dihubungkan ke PC melalui saluran radio, dan bukan hanya melalui kabel. Dekoder mampu bekerja secara bersamaan dengan empat pengontrol.
Jika Anda menyambungkan keyboard dan mouse biasa (baik melalui USB dan Bluetooth), keduanya akan berfungsi baik di game Android maupun saat menyiarkan game dari cloud atau jaringan lokal. Di antarmuka Android TV, penggunaan mouse dimungkinkan, tetapi tidak dianjurkan: di beberapa aplikasi, penunjuk tidak muncul sama sekali atau macet sesekali.
Remote control juga telah diubah dalam set-top box edisi baru (dilengkapi dengan SHIELD PRO versi lama), melepas konektor mini-jack dan mengganti baterai bermuatan USB yang tidak dapat dilepas dengan baterai sel berbentuk koin standar. Untuk menyimpan yang terakhir, remote control secara otomatis tertidur jika tidak berada di tangan pengguna. Seperti gamepad, remote memiliki mikrofon jarak jauh dan strip kontrol volume yang sensitif.
Meskipun manipulator terhubung ke dekoder melalui Bluetooth, gamepad dan remote control memiliki pemancar IR universal yang dapat digunakan untuk mengatur volume TV atau penerima audio. Dan sebaliknya - Anda dapat mengontrol beberapa fungsi set-top box menggunakan remote control salah satu perangkat dalam rangkaian HDMI, asalkan yang terakhir mendukung standar HDMI-CEC.
Selain perangkat asli, SHIELD TV mendukung gamepad Xbox (menggunakan penerima USB), berbagai pengontrol, joystick, dan kamera web lainnya. Banyak remote universal Remote control juga kompatibel dengan dekoder, tetapi kita harus ingat bahwa penerima IR internal hanya ada di SHIELD PRO.
Memuat...