Arduino este o placă minusculă, cu multă putere, un reprezentant tipic al Open Hardware-ului și unul dintre primele dispozitive care a câștigat popularitate pe scară largă în rândul hackerilor hardware. Nu e de mirare: un designer electronic convenabil permite chiar și începătorilor să-și dea seama rapid și să înceapă să-și dezvolte propriile dispozitive de la zero.
Cum să începi rapid?
Pentru un început rapid, cel mai simplu mod pentru un începător este să cumpere o placă gata făcută - costă aproximativ 30 USD. Pe placă vor fi doar două cipuri - un microcontroler ATMEL și un cip de interfață USB la care este conectat. Toate celelalte elemente sunt adăugate independent după cum este necesar.
Programele Arduino (numite „schițe” în argou) sunt scrise în limbajul Wiring. De fapt, acesta este C++ obișnuit, extins cu proceduri speciale precum „digitalWrite” (scrieți o valoare într-un port) sau „analogRead” (citiți o valoare dintr-un ADC). Toate acestea sunt stăpânite în una sau două ședințe, mai ales dacă aveți deja experiență de programare C++. Schițele scrise sunt compilate și încărcate în Arduino prin USB folosind ArduinoIDE (arduino.cc/en/Main/Software). Este nevoie de aproximativ treizeci de minute pentru a asambla cel mai simplu proiect, fără a fi nevoie de o scufundare profundă în foile de date ATMEL și constructele de asamblare. Limbajul este intuitiv și un ajutor online bun vă va ajuta să faceți față nuanțelor. Și lipirea, apropo, este, de asemenea, opțională dacă există o placă fără lipire și un set de fire.
Toți pinii microcontrolerului sunt direcționați către două rânduri ordonate de plăcuțe, la care puteți conecta senzori, butoane, afișaje și altele asemenea. Cu toate acestea, cu cât hamul este mai complex, cu atât mai mulți hemoroizi pot fi cu el. Dacă vorbim despre o pereche de LED-uri și butoane, atunci nu există dificultăți. Dar dacă doriți să controlați motoarele sau să faceți schimb de date prin interfața radio, apar o serie de dificultăți. Pentru a combate acest defect, au venit cu plăci de scut - plăci gata făcute pentru extinderea funcționalității.
Ce este un Shield Board?
Placa scut este o soluție la cheie pentru implementarea sarcinilor comune cu care se confruntă dezvoltatorii hardware. Exemple de astfel de sarcini pot fi transmisia de date prin interfața radio și lucrul cu Ethernet și controlul motoarelor electronice. Plăcile de expansiune sunt ușor de instalat pe Arduino, se andocează cu blocuri de pin și formează o structură tip sandwich foarte rigidă.
Puteți instala mai multe plăci în același timp, principalul lucru este că dispozitivele nu intră în conflict pentru aceiași pini Arduino. Cu puțină săpătură pe net, puteți găsi tabele cu o listă de scuturi populare și ace pe care le ocupă (shieldlist.org).
Apoi, tot ce rămâne este să conectați biblioteca corespunzătoare la schița principală și să încercați funcționarea circuitului folosind schița eșantion atașată bibliotecii. Cu această abordare, se economisește timp de două ori: mai întâi pentru dezvoltarea și depanarea hardware-ului și apoi pentru software. Cu toate acestea, există doar câteva zeci de plăci de scut cu adevărat de succes și populare. Cum diferă un scut bun de unul rău?
În primul rând, trebuie să aibă un buton de resetare. Oricine a depanat Arduino cu un scut pus poate aprecia acest lucru - butonul obișnuit de resetare devine inaccesibil și exercițiile de apăsare cu ajutorul obiectelor alungite la îndemână sunt enervante. Un scut bun ar trebui să fie compatibil și cu Arduino Mega - dacă aveți o versiune extinsă a Arduino pe un ATmega1280 sau ATmega2560, nu este sigur că un scut făcut pentru familiarul Uno sau Duemilanova va funcționa cu el. Și totul datorită faptului că în Mega pinii responsabili pentru SPI-ul hardware au fost mutați în alt loc! Deci, dacă scutul comunică cu Arduino prin magistrala SPI, asigurați-vă că îi studiați „burta” - puteți spera la compatibilitate cu Mega dacă vedeți nu numai pini acolo, ci și un conector femel pătrat negru 2x3. Mai jos am pregătit o prezentare generală a celor mai bune plăci Shield disponibile pentru sarcini comune.
Controlul motorului
Dacă aveți nevoie să controlați motoarele, nu ezitați să utilizați scutul Motorshield, creat de talentatul inginer american Limor Freed, alias ladyada (ladyada.net/make/mshield/).
Principalul beneficiu al scutului este versatilitatea sa, deoarece acceptă până la patru motoare de curent continuu, până la două motoare pas cu pas și două servomotoare. Poate fi combinat: de exemplu, un pas cu pas și două motoare curent continuu. Baza scutului este asigurată de două microcircuite L293D quad H-bridge, capabile să furnizeze curent de până la 600 mA pe canal și tensiuni de funcționare de la 4,5 la 36 V. Prin paralelizarea intrărilor unui microcircuit, puteți muta limita de curent la 1.2 A.
Cu acest scut, puteți controla, de exemplu, simultan motoarele și tija de direcție ale unui model de mașină de curse, motoarele pas cu pas ale unui tabel de coordonate. Pentru încărcări mai puternice, puteți folosi Ardumoto cu un cip L298 de la Sparkfun (două canale cu curenți de sarcină de până la 2 A) sau versiunea sa mai avansată de Monster Moto Shield (sparkfun.com/products/10182) pe două cipuri VNH2SP30, capabile de livrare până la 30 Și cu o tensiune maximă de 41 V. Dacă vine vorba de ultima opțiune, nu uitați să vă consultați cu specialiști cunoscători: la urma urmei, sarcinile sunt destul de decente, poate fi necesar să obțineți un calorifer suplimentar, astfel încât să nu se ardă.
Lucrul cu Ethernet
Există două opțiuni principale pentru scuturi Ethernet - bazate pe vechiul chip ENC28J60 de la Microchip și pe cel mai avansat W5100 de la Wiznet. Ambele soluții folosesc magistrala SPI pentru comunicare, luând doar patru pini Arduino. Dar ENC28J60 a apărut mult mai devreme și pierde clar în fața avansatului W5100: doar 10 Mbps, fără suport hardware pentru IP, UDP, TCP. În plus, W5100 vă permite să lucrați cu patru prize (ceea ce înseamnă suport pentru până la patru conexiuni simultane).
În general, recomand cu tărie utilizarea W5100, deoarece economisește semnificativ resursa cheie a microcontrolerului - RAM(SRAM), care trebuie salvat (Atmega328 are doar un kilobyte). Ei bine, toate celelalte avantaje ale preprocesării sunt evidente: în timp ce W5100 însuși solicită pachete prin protocolul TCP și calculează sumele de control antet, Atmega poate face în siguranță lucruri mai importante.
Un alt exemplu exemplar este Arduino Ethernet Shield (arduino.cc/en/Main/ArduinoEthernetShield) de la echipa Arduino. Cu el, puteți crea o schiță care va putea:
- obțineți o adresă IP dinamică prin DHCP;
- setați ora folosind protocolul NTP;
- rezolvarea numelor prin DNS;
- trece autorizația prin RADIUS;
- acționează ca un simplu server Web sau acționează ca un client Web, făcând cereri și analizând răspunsurile.
Dintre plăcile similare, se poate remarca dezvoltarea Freetronics - EthernetShield cu PoE (freetronics.com/products/ethernet-shieldwithpoe). Ideea de a alimenta un dispozitiv Ethernet de pe aceeași linie Ethernet la care este conectat a luat naștere în 2001, iar doi ani mai târziu a devenit standardul industrial oficial IEEE 802.3af. Din propria mea experiență, constat că nu există nimic mai convenabil pentru alimentarea cutiilor autonome care comunică prin Ethernet și sunt împrăștiate în jurul clădirii pe o rază de 100 de metri de la un comutator special de alimentare. Un astfel de scut costă puțin mai mult, necesită achiziționarea unui microcard suplimentar pentru modul PoE și are un câmp pentru placa de breadboard în locul unui conector SD.
Utilizarea unui astfel de scut este exclusiv în structurile fixe care necesită interacțiune printr-o rețea TCP/IP. De exemplu, afișarea stării senzorilor conectați în browser sau telecomandă un fel de mecanism.
Îmi amintesc imediat de proiectul „twitter-flower”, în care pachetul Arduino + Ethernet, folosind un senzor de umiditate înfipt în pământ, s-a plâns de uscăciune prin twitter și a cerut udare imediată. Cu toată varietatea de aplicații EthernetShield, vreau să vă avertizez că fiecare bibliotecă, desigur, economisește timp, totuși, ocupă și câțiva kilobytes din memoria flash a microcontrolerului. Prin urmare, dacă mai devreme sau mai târziu ajungeți în limita de dimensiune de 30 KB a Arduino Duemilanova - gândiți-vă să îl înlocuiți cu un Mega 2560, va exista de opt ori și jumătate mai multă memorie pentru schițe.
Folosind carduri SD
În proiectele legate de acumularea oricăror informații (de exemplu, coordonatele GPS), este adesea necesară creșterea cantității de memorie nevolatilă disponibilă. Cel mai simplu mod de a face acest lucru este conectarea unui card SD standard. Există mai multe scuturi gata făcute pentru aceasta. Cea mai frumoasă opțiune pe care o cunosc este modulul microSD, dezvoltat de firma spaniolă de monitorizare a mediului Libellium (goo.gl/iHCy4).
Scutul ocupă un singur bloc de pin Arduino și vă permite să lucrați cu carduri SD și SDHC preformatate în FAT16 (de preferat) sau FAT32. Puteți lucra doar cu un fișier odată, numele lungi nu sunt acceptate.
Scuturi wireless
Cele mai simple module RF modulate în amplitudine (ASK), care funcționează în banda de 433 și 313 MHz fără licență, deși pot fi folosite cu Arduino prin biblioteca VirtualWire, încă mi se par o opțiune destul de proastă.
Sunt prea sensibili la interferențe, funcționează stabil doar la viteze mici, nu au separare hardware în canale - mai multe transmițătoare care funcționează simultan vor interfera între ele. Poate de aceea nu am văzut încă plăci de scut pentru ele.
Opusul este familia de plăci Xbee bazată pe protocoale Zigbee, ideală pentru organizarea rețelelor de senzori distribuiți auto-alimentați. Fiecare astfel de placă este în sine un dispozitiv cu un microcontroler la bord și foarte puțin este necesar de la scut - pentru a asigura coordonarea cu Arduino. Astfel de scuturi sunt de obicei numite „Xbee Shield”, dar nu întotdeauna - de exemplu, Libellium a dezvoltat Communication Shield (goo.gl/OZDxl). Scutul conține neapărat două rânduri de pad-uri, la care este andocat modulul în format Xbee.
Singurul dezavantaj, probabil, este prețul modulului Xbee în sine. În schimb, obținem viteze de până la 250 Kbps, rază de vizibilitate de până la 90 de metri (modificarea Xbee PRO poate ajunge până la 1,2 km), criptare, consum economic de energie și capacitatea de a transmite date (două module comunică transparent cu unul pe altul prin al treilea).
De mult s-a observat că dacă o companie vorbește despre retea fara fir, în primul rând, din anumite motive, își amintesc de WiFi, mult mai rar - despre Bluetooth. Exemple sunt WiFly Shield de la SparkFun (sparkfun.com/products/9954) și modulul Bluetooth de la Libellium (cooking-hacks.com/index.php/arduinobluetoothmodule-89.html). Acesta din urmă este realizat în format Xbee și va funcționa cu orice shield adaptor Xbee, iar configurația software de la Arduino seamănă cu un dialog cu un modem - prin portul serial și comenzile AT. Apropo, la un moment dat a fost lansată placa originală Arduino BT (arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardBluetooth), care nu avea interfață USB, dar era programată și conectată la computer prin Bluetooth. Nu a primit o distribuție largă - poate din cauza creșterii prețului.
Pentru a face schimb de date prin GSM, se folosește de obicei un telefon mobil care poate funcționa pe un port serial la niveluri TTL.
Dar acum sunt din ce în ce mai puține dintre ele - sunt înlocuite cu USB, ceea ce necesită să fii o gazdă (și nu un dispozitiv, care este Arduino) pentru a lucra. Dar, din fericire, producătorii produc de multă vreme module GSM finite, la care rămâne să răsuciți o antenă externă și un conector pentru cartela SIM. Nu trebuie să căutați departe un exemplu - modulul GPRS Quadband de la Libellium pentru Arduino (goo.gl/KueFH), care se bazează pe un modem GPRS SAGEM.
O caracteristică a acestui model special este că modulul GRPS este detașabil și puteți transfera nu numai date - ieșirea către un difuzor extern este conectată.
Diverse scuturi
Rezumând, putem spune cu încredere că soluțiile la aproape toate problemele tipice există de mult timp sub formă de scuturi. Dar să nu credeți că aici se termină totul. Iată câteva exemple: Placa senzorului de radiații Libellium (contor Geiger).
Scut de făcut-o singur
De exemplu, să ne creăm propriul scut LCD. Schema de conectare a popularului LCD alfanumeric 1602 de pe controlerul HD44780 este disponibilă în două versiuni - o magistrală pe opt biți sau una pe patru biți. Este timpul să descoperim strategia de construire a scutului Arduino: nu există niciodată prea mulți pini! Încercăm să le folosim la minimum și de aceea alegem o schemă pe patru biți (pentru fericirea noastră, suportul pentru o astfel de schemă este inclus în kitul de distribuție ArduinoIDE, sub forma bibliotecii LiquidCrystal).
Folosim un semifabricat special pentru a ne construi scutul - un protoshield, care este o placă cu câteva bibelouri. Cea mai importantă valoare este găurile corect distanțate pentru o andocare perfectă cu Arduino. S-a întâmplat că toate blocurile de pini sunt amplasate pe o rețea cu pas de 2,54 mm, cu excepția unuia (dacă nu este acest fapt enervant, s-ar putea lua orice bucată din „placa perforată” și s-ar putea lipi mufele de andocare PLS în aceasta). Acest lucru a fost făcut intenționat pentru ca destinatarul, din distracție, să nu introducă scutul invers și să ardă viitoarea capodopera din muguri.
Rețineți că circuitul include un rezistor variabil pentru a regla contrastul. Este important! Dacă uiți de asta, cu restul schemei și schiței corecte, nimic nu va fi vizibil. Orice 10-20 kOhm va face, și în special pe acest protoshield este deja prevăzut - deși este conectat la intrarea analog0, așa că trebuie să lipiți fire suplimentare.
Să luăm o bucată de pieptene cu pini PLS și să o lipim mai întâi la contactele afișajului și apoi la scut. După aceea, trebuie să luați firul de montare și cu grijă, la rândul său, să dezlipiți și să lipiți firele de pe afișaj la pinii Arduino conform diagramei - din fericire, este simplu. Am reușit intuitiv să ascund cea mai mare parte sub afișaj.
Să punem rezultatul pe Arduino și să încărcăm prima schiță de testare din directorul LiquidCrystal. Nimic pe ecran? Sau o grămadă de pătrate negre? Nu contează, este timpul să strângem rezistența variabilă - sunt sigur că va apărea ceva cu siguranță! În acest caz, poți răsufla ușurat - acum ai primul scut creat de tine. Ei bine, din moment ce a câștigat - îl puteți rusifica în același timp. La un moment dat, am schimbat biblioteca standard, astfel încât caracterele chirilice să fie traduse corect din UTF-8 în generatorul de caractere de afișare. Căutare ultima versiune biblioteci la github.com/mk90.
Unul dintre avantajele cheie ale platformei Arduino este popularitatea acesteia. Platforma populară este susținută activ de producători dispozitive electronice, lansând versiuni speciale ale diverselor plăci care extind funcționalitatea de bază a controlerului. Astfel de plăci, numite destul de logic plăci de expansiune (un alt nume: arduino shield, shield), servesc pentru a îndeplini o mare varietate de sarcini și pot simplifica foarte mult viața unui arduinist. În acest articol, vom afla ce este o placă de expansiune Arduino și cum poate fi utilizată pentru a lucra cu o varietate de dispozitive Arduino: motoare (protecții driver de motor), ecrane LCD (protecții LCD), carduri SD (logger de date), senzori (scut senzor) și multe altele.
Să înțelegem mai întâi termenii. Placa de expansiune Arduino este un dispozitiv complet conceput pentru a îndeplini anumite funcții și este conectată la controlerul principal folosind conectori standard. Un alt nume popular pentru o placă de expansiune este scutul Arduino în limba engleză sau pur și simplu scut. Placa de extensie conține tot ce este necesar componente electronice, iar interacțiunea cu microcontrolerul și alte elemente ale plăcii principale are loc prin pinii standard arduino. Cel mai adesea, scutul este alimentat și de la placa principală arduino, deși în multe cazuri este posibil să-l alimenteze din alte surse. În orice scut, există câțiva pini liberi pe care îi puteți folosi la discreția dvs., conectând orice alte componente la ele.
Cuvântul englez Shield este tradus ca scut, ecran, ecran. În contextul nostru, ar trebui înțeles ca ceva care acoperă placa de control, care creează un strat suplimentar al dispozitivului, un ecran în spatele căruia se ascund diverse elemente.
De ce sunt necesare scuturi arduino?
Totul este foarte simplu: 1) astfel încât să economisim timp și 2) cineva ar putea face bani din asta. De ce să pierdeți timpul proiectând, plasând, lipind și depanând ceva pe care îl puteți lua deja asamblat și începe să îl utilizați imediat? Bine proiectate și asamblate pe hardware de înaltă calitate, plăcile de expansiune sunt de obicei mai fiabile și ocupă mai puțin spațiu în dispozitivul final. Acest lucru nu înseamnă că trebuie să abandonați complet auto-asamblarea și nu trebuie să înțelegeți principiul de funcționare a anumitor elemente. La urma urmei, un inginer adevărat încearcă întotdeauna să înțeleagă cum funcționează ceea ce folosește. Dar vom putea face dispozitive mai complexe dacă nu reinventăm de fiecare dată roata, ci ne concentrăm atenția asupra a ceea ce puțini oameni au rezolvat înaintea noastră.
Desigur, trebuie să plătiți pentru oportunități. Aproape întotdeauna, costul scutului final va fi mai mare decât prețul componentelor individuale, puteți face oricând o opțiune similară mai ieftină. Dar aici depinde de tine să decizi cât de critic este timpul sau banii cheltuiți pentru tine. Luând în considerare toată asistența posibilă din partea industriei chineze, costul plăcilor este în scădere constantă, așa că cel mai adesea alegerea se face în favoarea utilizării dispozitivelor gata făcute.
Cele mai populare exemple de scuturi sunt plăcile de expansiune pentru lucrul cu senzori, motoare, ecrane LCD, carduri SD, scuturi de rețea și GPS, scuturi cu relee încorporate pentru conectarea la sarcină.
Conectarea scuturilor Arduino
Pentru a conecta scutul, trebuie doar să-l „puneți” cu atenție pe placa principală. De obicei, pinii scutului de tip pieptene (mascul) se introduc cu ușurință în conectorii plăcii Arduino. În unele cazuri, este necesar să ajustați cu atenție pinii dacă placa în sine nu este lipită bine. Principalul lucru aici este să acționați cu atenție și să nu aplicați forță excesivă.
De regulă, scutul este proiectat pentru o versiune foarte specifică a controlerului, deși, de exemplu, multe scuturi Arduino Uno funcționează destul de bine cu plăcile Arduino Mega. Pinout-ul de pe mega este realizat în așa fel încât primele 14 contacte digitale și contactele de pe partea opusă a plăcii să coincidă cu locația contactelor de pe UNO, astfel încât scutul de la arduino să devină ușor acesta.
Programare Arduino Shield
Programarea unui circuit cu o placă de expansiune nu este diferită de programarea obișnuită a unui arduino, deoarece din punctul de vedere al controlerului, pur și simplu ne-am conectat dispozitivele la pinii săi obișnuiți. În schiță, trebuie să specificați acei pini care sunt conectați în scut la pinii corespunzători de pe placă. De regulă, producătorul indică corespondența pinilor de pe scutul în sine sau într-un manual de conectare separat. Dacă descărcați schițele recomandate de producătorul plăcii, nici nu va trebui să faceți asta.
Citirea sau scrierea semnalelor de scut se face și în modul obișnuit: folosind funcțiile și alte comenzi familiare oricărui arduinist. În unele cazuri, coliziunile sunt posibile atunci când sunteți obișnuit cu această schemă de conexiune, iar producătorul a ales una diferită (de exemplu, ați tras butonul la sol, iar pe scut - la putere). Aici trebuie doar să fii atent.
De regulă, această placă de expansiune vine în kituri arduino și, prin urmare, cu ea oamenii arduino se întâlnesc cel mai des. Scutul este destul de simplu - sarcina sa principală este de a oferi opțiuni mai convenabile pentru conectarea la placa Arduino. Acest lucru se realizează prin conectori suplimentari de putere și masă, aduși pe placă la fiecare dintre pinii analogici și digitali. Tot pe placă se găsesc conectori pentru conectarea unei surse de alimentare externe (trebuie să instalați jumperi pentru a comuta), un LED și un buton de repornire. Opțiunile de scut și exemple de utilizare pot fi găsite în ilustrații.
Există mai multe versiuni ale plăcii de extensie a senzorilor. Toate diferă prin numărul și tipul de conectori. Cele mai populare versiuni astăzi sunt Sensor Shield v4 și v5.
Acest scut Arduino este foarte important în proiectele de robotică. Vă permite să conectați simultan motoare obișnuite și servo la placa Arduino. Sarcina principală a scutului este de a asigura controlul dispozitivelor care consumă un curent suficient de mare pentru o placă arduino obișnuită. Caracteristici suplimentare placa are funcția de a controla puterea motorului (folosind PWM) și de a schimba sensul de rotație. Există multe varietăți de plăci de scut pentru motor. Comun pentru toate acestea este prezența în circuit a unui tranzistor puternic prin care este conectată o sarcină externă, elemente de îndepărtare a căldurii (de obicei un radiator), circuite pentru conectarea alimentare externă, conectori pentru conectarea motoarelor și pini pentru conectarea la arduino.
Organizarea muncii cu rețeaua este una dintre cele mai importante sarcini în proiectele moderne. Pentru a vă conecta la retea locala prin Ethernet există o placă de expansiune corespunzătoare.
Prototiparea plăcilor de expansiune
Aceste plăci sunt destul de simple - au plăcuțe de contact pentru elementele de montare, este afișat un buton de resetare și este posibil să se conecteze alimentarea externă. Scopul acestor scuturi este de a crește compactitatea dispozitivului, atunci când toate componentele necesare sunt situate imediat deasupra plăcii principale.
Scut LCD Arduino și scut tft
Acest tip de scut este folosit pentru a lucra cu ecrane LCD în arduino. După cum știți, conectarea chiar și a celui mai simplu ecran text cu 2 linii este departe de a fi o sarcină trivială: trebuie să conectați corect 6 contacte de la ecran simultan, fără a lua în calcul sursa de alimentare. Este mult mai ușor să introduceți un modul gata făcut într-o placă arduino și să încărcați pur și simplu schița corespunzătoare. În popularul LCD Keypad Shield, de la 4 la 8 butoane sunt conectate imediat la placă, ceea ce vă permite să organizați și să organizați rapid în față pentru utilizatorul dispozitivului. TFT Shield ajută, de asemenea
Arduino Data Logger Shield
O altă sarcină care este destul de dificil de implementat pe cont propriu în produsele dumneavoastră este stocarea datelor primite de la senzori cu referință în timp. Scutul gata făcut permite nu numai salvarea datelor și primirea timpului de la ceasul încorporat, ci și conectarea senzorilor într-un mod convenabil prin lipire sau pe placa de circuit.
Rezumat scurt
În acest articol, am luat în considerare doar o mică parte din gama uriașă de diverse dispozitive care extind funcționalitatea arduino. Plăcile de expansiune vă permit să vă concentrați pe cel mai important lucru - logica programului dvs. Creatorii scuturilor au asigurat instalarea corectă și fiabilă, sursa de alimentare necesară. Tot ce rămâne pentru tine este să găsești placa de care ai nevoie folosind prețutul cuvânt englezesc scut, să o conectezi la arduino și să încarci schița. De obicei, orice programare a unui scut constă în a face actiuni simple la redenumirea variabilelor interne deja program terminat. Drept urmare, obținem ușurință în utilizare și conectare, precum și viteza de asamblare a dispozitivelor sau prototipurilor finite.
Dezavantajul utilizării cardurilor de expansiune este costul acestora și posibila pierdere eficiență datorită versatilității scuturilor care se află în natura lor. Pentru aplicația dvs. specifică sau dispozitivul final, este posibil să nu fie necesare toate caracteristicile scutului. În acest caz, ar trebui să utilizați scutul numai în etapa de prototipare și testare, iar atunci când creați versiunea finală a dispozitivului, gândiți-vă la înlocuirea acestuia cu un design cu propriul aspect și tip de aspect. Depinde de tine, toate posibilitățile pt alegerea potrivita aveți.
- Procesor: NVIDIA Tegra X1, tehnologie de proces pe 64 de biți, 20 nm, 64 de biți, patru nuclee de procesor Cortex-A57 (cu 2 MB cache L2) și patru Cortex-A53
- Grafică: NVIDIA, 256 de nuclee
- Memorie: 3 GB RAM, 16 GB încorporat + unități externe
- Sistem de operare: Android 7.0 (Nougat) cu Android TV și Google Cast (Chromecast încorporat)
- Rețea: Wi-Fi b/g/n/ac MiMO, Dual Band, Gigabit Ethernet, Bluetooth versiunea 4.1, HDMI-CEC 2.0b (HDCP 2.2 + HDR10)
- Sunet: Dolby Digital Plus, Dolby Atmos 7.1/5.1 Pass-touși
- Caracteristici de joc: serviciul de streaming de jocuri NVIDIA GeForce NOW™, NVIDIA GameStream™, NVIDIA Share
- Greutatea și dimensiunile consolei: 250 g, 158x98x9-25
- Greutate controler: 260 g
- Greutatea telecomenzii: 55 g
Introducere
Nu cu mult timp în urmă, NVIDIA a introdus pe piața rusă un set-top box avansat cu funcții multimedia largi: de la redarea aproape oricărui format video în orice rezoluție până la streaming de jocuri de pe computer pe ecranul televizorului. În plus, Shield TV este echipat cu cele mai noi sistem de operare Android, care vă permite să utilizați toate serviciile Google, fie că este vorba de filme, muzică, cărți sau jocuri. Printre caracteristicile originale pe care nici un alt set-top box nu se poate lăuda se numără abilitatea de a juca jocuri cloud pentru PC prin serviciul GeForce Now. Mai mult, gadgetul vă permite să controlați „casa inteligentă”: reglați nivelul de iluminare, temperatura, porniți sau opriți muzica, controlați încuietorile ușilor și multe altele.
În prezent, pe piața noastră există două versiuni ale dispozitivului. Unul se numește Shield TV (la bord 16 GB memorie internă și dimensiuni mai mici), celălalt este Shield TV Pro (disc de 500 GB și dimensiuni mai mari). Prima versiune vă va costa 18.000 de ruble, iar a doua - 26.000 de ruble.
Conținutul livrării
În interiorul cutiei strânse albe se află set-top box-ul, controlerul Shield, telecomanda Shield, adaptor de retea, cablu UBS-microUSB, mufă europeană, ghid de pornire rapidă și informații de siguranță. Vă rugăm să rețineți că aici nu există un cablu HDMI. Totul este ambalat în siguranță și de înaltă calitate.
Suportul Shield trebuie achiziționat separat. Dispozitivul și accesoriile sale vor fi vândute numai și exclusiv pe site-ul NVIDIA în secțiunea „Cumpără”.
Aspectul set-top box-ului, controlerului și panoului de control
set-top box-uri la test, am avut destul de multe și toate, de regulă, arătau la fel: fie o cutie dreptunghiulară, fie una ovală precum Xiaomi Mi TV. În dispozitivul NVIDIA Shield, au luat o cale ceva mai originală: forma cu greu poate fi numită dreptunghiulară obișnuită, pare să fie înclinată vizual în lateral; constă din triunghiuri separate non-isoscele, care sunt situate undeva deasupra, undeva dedesubt. Triunghiul mai mare are un finisaj lucios, în timp ce restul panoului superior are un finisaj mat. Sub acest triunghi se află o inserție verde. Când porniți gadgetul, acesta este evidențiat. Arată foarte original și drăguț. Sigla lucioasă NVIDIA este gravată în dreapta jos. Laturile sunt lucioase. Sincer, sunt împotriva suprafețelor lucioase lucruri de genul acela: într-un fel sau altul, suprafața se va acoperi rapid cu praf, alte urme, zgârieturi vor fi mai vizibile și așa mai departe.
Partea inferioară a dispozitivului este, de asemenea, formată din forme geometrice, acoperite cu ceva ca o atingere moale pentru stabilitate. Pe spate sunt găuri de aerisire, aceleași sunt prezente pe spatele gadgetului.
În plus, puteți achiziționa un suport special Shield Stand, astfel încât decodificatorul să accepte un format vertical. Costa, nu credeti, 2.500 de ruble.
Următorii conectori sunt amplasați pe partea din spate a NVIDIA Shield: intrare de alimentare (foarte asemănătoare cu Type-C, dar nu, am încercat să conectez un cablu - nu s-a întâmplat nimic), Ethernet standard pentru conectarea la Internet, HDMI-CEC 2.0b (suport pentru protocolul de protecție a conținutului digital HDCP 2.2 + HDR10) și două port USB versiunea 3.0.
Controlerul arată destul de tipic pentru astfel de lucruri, dar textura și relieful sunt similare cu o grilă poligonală, amintindu-ne că gadgetul este conceput pentru jucării. În ciuda acestui aspect, controlerul este confortabil de ținut, nu simți niciun disconfort. Suprafața este mată, ușor aspră, toate adânciturile și umflăturile sunt realizate astfel încât palmele să se înfășoare exact în jurul gadgetului.
Bețișoarele sunt cauciucate deasupra; butoanele, crucea, barele de protecție și declanșatoarele sunt lucioase. Între cele două stick-uri există o bandă tactilă pentru controlul volumului, sub ea - „Înapoi”, „Start” și „Acasă”. Ultimele două butoane au alte funcții: „Start” – redare/oprire muzică sau videoclip, „Acasă” – lansarea meniului de difuzare (înregistrare video de pe ecran, capturi de ecran).
Sub ele se află o mufă pentru căști de 3,5 mm. Pe partea din față este sigla NVIDIA, este și un buton pentru activarea asistentului vocal, lângă el este un microfon (puteți înregistra pe el procesul de joc). Pe revers - microUSB pentru încărcarea gamepad-ului. Întrucât am set-top box-ul doar de aproximativ o lună, este greu de urmărit cât timp funcționează controlerul la o singură încărcare, dar cu siguranță mai mult de trei săptămâni (oficial aproximativ 60 de ore).
Gamepad-ul este asamblat de foarte înaltă calitate, nu este nimic de reproșat. Există feedback de vibrație.
Telecomanda telecomandă(„prieteni” cu prefixul prin Bluetooth) este realizat din plastic și metal ( partea din spate). O parte a panoului frontal al telecomenzii este lucioasă. Zona centrală este responsabilă pentru controlul volumului tactil. Sincer, acesta este cel mai mare eșec, deoarece aproape întotdeauna, când am luat telecomanda, am crescut sau micșorat accidental volumul.
Telecomanda nu are, din punctul meu de vedere, cea mai buna ergonomie. În primul rând, am descris deja: volumul este reglat aleatoriu. În al doilea rând, cel mai adesea aveți nevoie de un joystick și nu de un buton mare de asistent vocal, dar pentru a ajunge la el, trebuie să mutați telecomanda în palme. În al treilea rând, forma carcasei nu este foarte convenabilă.
În zona inferioară există un slot pentru două baterii CR2032 3V.
Dimensiunile atașamentului comparativ cu Apple iPhone 5
Dimensiunile telecomenzii comparativ cu Apple iPhone 5
Componenta tehnică a consolei
Noutatea este rularea procesorului NVIDIA Tegra X1. Anunțul acestui cip a avut loc în 2015 la Consumer Electronics Show și l-a prezentat CEO NVIDIA Jen-sen Huang.
Cipul Tegra X1 (denumit de cod NVIDIA Erista) este a șasea generație a familiei Tegra și este fabricat de Taiwan Semiconductor Manufacturing Company. Ce este X1: șine de alimentare izolate, sistem de comutare din a patra generație, proces de 20 nm, 64 de biți, patru nuclee de procesor Cortex-A57 (cu cache L2 de 2 MB) și patru Cortex-A53.
Sistemul grafic NVIDIA Shield TV are un GPU cu arhitectură NVIDIA Maxwell cu 256 de nuclee, acceptă DirectX 12, OpenGL 4.5, NVIDIA CUDA, OpenGL ES 3.1, Vulkan API și AEP (Android Extension Pack).
Test de performanță
Chipsetul gestionează videoclipuri 4K H.265, VP9 și 60 fps, 4K x 2K la 60Hz, 1080p la 120Hz.
Mai jos sunt două tabele cu capabilitățile set-top box-ului și o comparație cu cei mai apropiați concurenți:
Dispozitivul a citit toate videoclipurile de testare fără probleme.
Video
- Redare până la 4K HDR la 60 FPS (H.265/HEVC)
- Redare până la 4K la 60 FPS (VP8, VP9, H.264, MPEG1/2)
- Redare până la 1080p la 60 FPS (H.263, MJPEG, MPEG4, WMV9/VC1)
- Formate acceptate: Xvid/DivX/ASF/AVI/MKV/MOV/M2TS/MPEG-TS/MP4/WEB-M
Sunet
- Audio multicanal Sunet surround Dolby Atmos și DTS-X prin HDMI
- Redare audio de înaltă definiție până la 24 biți/192 kHz prin conectori HDMI și USB
- Upscaling audio până la 24 biți/192 kHz prin USB
- Suport: AAC, AAC+, eAAC+, MP3, WAVE, AMR, OGG Vorbis, FLAC, PCM, WMA, WMA-Pro, WMA-Lossless, DD+/DTS (transmis), Dolby Atmos și Dolby TrueHD (transmis) , DTS-X și DTS-HD (transmitere)
Nu există întrebări despre viteza set-top box-ului, totul funcționează rapid, fără întârzieri, întârzieri și frâne. Jocurile pentru Android rulează ușor și natural :) Toată lumea rulează la setări maxime.
Lucrul cu un prefix
Primul lucru care merită remarcat este prezența aplicației PLEX pentru transmiterea în flux a oricărui videoclip către un televizor. Acest program este disponibil atât în versiunea TV, cât și în versiunea TV Pro. Semnificația este foarte simplă: descărcați conținut de pe un PC sau Mac pe un set-top box și îl transmiteți în flux pe televizor. Totul este simplu și clar.
GeForce Now
Următorul atu din dispozitivul NVIDIA Shield este caracteristica GeForce Now. Se află în secțiunea Joc NVIDIA a ecranului de pornire. Vizitând această secțiune, veți găsi multe jocuri diferite pentru computer, cum ar fi Just Cause 2, The Witcher 3, Trine, Tomb Raider, Hitman, Doom 3, Resident Evil 5, BorderLands 2, Mad Max, sfânt rând, Dead Island, Sniper Elite, Sonic, Star Wars, Portal și altele jocuri eterne ca Half-life 2 Episodul 1 și 2. Lista de jocuri.
Rămâne doar să alerg.
Vreau să vă avertizez imediat că acest serviciu va necesita calitate înaltă internet rapid cu un router decent, deoarece toate informațiile vor fi transmise de pe diferite servere. Din câte am înțeles, nu există încă astfel de servere în Rusia.
Am avut la test un Samsung SUHD TV 7000 și un router cu suport de 5 GHz. În toate condițiile favorabile, aproape toate jucăriile pornesc foarte repede. Alegeți rezoluția în jocul în sine.
Dacă rețeaua nu încetinește și viteza conexiunii este mai mare de 50 Mbps, atunci detaliul din joc este destul de mare. Cu toate acestea, în unele jocuri nu am reușit să obțin o imagine 4K, așa că imaginea a fost HD (cu ce este conectat acest lucru nu este complet clar, deoarece jocurile pentru PC au „înțeles” cu calm cel puțin FullHD). Cât despre întârziere, este, dar în cele mai multe cazuri poți juca fără probleme, mai ales în jocurile care nu necesită reacții rapide.
În general, caracteristica originală a GeForce Now, care vă permite să jucați jocuri pentru PC la setări maxime (deși nu întotdeauna în cele mai recente) fără computer puternic(La momentul testului, mai aveam un iMac, știi, nu te vei juca prea mult pe el).
Capturi de ecran din jocul Metro 2033 (tehnologia GeForce Now)
Capturi de ecran din jocul MadMax (tehnologia GeForce Now)
Gadgetul a funcționat foarte repede, nu au fost probleme cu jucăriile chiar și la rezoluție 4K și cu aproape toate setările grafice activate. Au fost lansate Metal Gear Solid V: The Phantom Pain și, bineînțeles, GTA V.
Transmiterea în flux a jocurilor GameStream va necesita aplicația GeForce Experience. După instalarea aplicației, instalați jocul și adăugați-l la GE. Apoi, pictograma jocului va apărea pe consolă în secțiunea GameStream. Puteți rula atât pe un computer, cât și printr-un prefix.
În acest caz, calitatea imaginii de pe televizor va depinde nu numai de viteza rețelei, ci și de puterea computerului de pe care este transmis jocul. În cazul lui MSI GT62VR, nu au fost probleme. Testat GTA V la setări maxime la rezoluție 4K.
Bineînțeles, a fost mai distractiv cu jucăriile în flux de pe un computer: în primul rând, poți juca orice joc (ei bine, aproape, există o listă), iar în al doilea rând, imaginea este mult mai bună decât în modul GeForce Now. Nu am observat întârzieri, cel puțin am finalizat cu calm mai multe misiuni în GTA. Da, am observat decalaje, dar erau singure. O altă întrebare este că nu sunt obișnuit să folosesc un gamepad, așa că era complet neobișnuit să joc :)
Metal Gear Solid V: The Phantom Pain Streaming Exemplu cu MSI GT62VR
Exemplu de streaming GTA V cu MSI GT62VR
Un scut este o placă suplimentară. Vă sugerez să împărțiți scuturile în module de dimensiune completă și module independente. Cele de dimensiune completă urmează forma plăcii Arduino, fie că este UNO, Nano sau MEGA. Modulele individuale sunt plăci cu formă liberă concepute pentru a îndeplini un set specific de funcții. Ambele pot fi atât universale, cât și pentru îndeplinirea sarcinilor limitate.
Puteți găsi o mulțime de scuturi în magazine și, cu o anumită calificare, puteți crea o placă de circuit imprimat care repetă Arduino în forma și aspectul pinii și să vă asamblați propria dvs. unică. Imaginea este prezentată cu un set de scuturi.
Să începem cu scutul, care nu are nicio funcție specială, dar a fost creat pentru confortul montării proiectelor tale. Deci, primul din recenzia noastră va facilita instalarea proiectelor cu placa Arduino Nano, deși dimensiunea mică a „NANO” nu este de nici un folos în acest caz.
Pe placă există un conector pentru conectarea unui ștecher de la unitatea de alimentare, un stabilizator de tensiune, precum și blocuri terminale. Sunt semnate și corespund concluziilor lui Nanka. În plus, există un buton „reset” și un LED „Power”.
Al doilea scut este pentru placa Uno. Conține o placă fără lipire pentru asamblarea proiectului și concluzii care le dublează pe cele de pe arduino însuși - o soluție convenabilă.
Orice senzor analogic are nevoie de alimentare și de un contact negativ, atunci când sunt mulți dintre ei - există atât de multe jumperi încât va fi foarte dificil să-ți dai seama de circuit. Prin urmare, designerii au venit cu scuturi pentru astfel de soluții. Toate intrările și ieșirile sunt afișate în ele, iar contactele de alimentare sunt duplicate și plasate unul lângă altul.
Iată un exemplu de astfel de placă pentru versiunea Arduino Mega.
Cablat și conexiune fără fir
Folosind aceste plăci, puteți gestiona microcontrolerul printr-o rețea printr-un cablu Ethernet, de exemplu, sau fără fir printr-o conexiune GSM prin introducerea unei cartele SIM.
Această placă se numește w5100 - conține un modul Ethernet și un modul de citire a cardurilor SD. Aceasta înseamnă că puteți stoca date, cum ar fi un jurnal de măsurători ale senzorului pe un card de memorie și puteți controla sistemul printr-o interfață web. Pentru a conecta Arduino la acesta, utilizați bibliotecile:
bibliotecă Ethernet;
Atenție în exterior, repetă conceptul de Arduino UNO R3, în plus, se va potrivi pe Mega.
Dacă W5100 pare prea mare pentru tine, atunci ENC28J60 va ocupa mai puțin spațiu. Din păcate, nu mai are modul SD.
Dezavantajul este că nu poate fi montat pe o placă, ci este realizat ca modul separat.
W5500 este o altă opțiune de scut Ethernet. În esență, aceasta este o versiune modificată a lui W5100, optimizată în ceea ce privește viteza și eficiența energetică.
Vă rugăm să rețineți că la scuturile de dimensiune completă, toți pinii sunt duplicați de un bloc de borne. Din păcate, scuturile folosesc porturi. Acesta folosește MOSI, MISO, SCK și pinul 10 pentru semnalul CS (Communication Destination Select).
Dacă ai nevoie de o conexiune wireless, alegerea ta sunt scuturi Wi-fi, dacă ai o conexiune la internet și un router, iar dacă nu ai asta, atunci module GSM sau scuturi GPRS.
În imagine este scutul oficial. Are un slot pentru un card de memorie Micro SD, și comunică cu microcontrolerul prin protocoale SPI, îl puteți actualiza prin Mini-USB software. Suportă 802.11b/g.
Mai sus puteți vedea scutul GPRS de la Amperka. Puteți înlocui antena cu una mai puternică. Mai aproape de vizualizator este un slot pentru o cartelă SIM, puțin mai departe un slot pentru o baterie CR1225. Bateria de pe placă este necesară pentru ceasul în timp real, iar acesta este un plus important la capacitățile scutului GPRS. Puteți trimite SMS-uri către și de la acesta.
Cu această placă, puteți controla și da comenzi (sau oricărui alt proiect al implementării dvs.) de la orice distanță. Este important să vă aflați într-o zonă de recepție celulară.
Cum se stochează date pe Arduino?
În proiecte, nu toate informațiile sunt plasate în memoria microcontrolerului. Uneori trebuie să stocați o anumită cantitate de informații. Primul lucru care îmi vine în minte a fost deja spus - acesta este înregistrarea informațiilor de la senzori pentru a studia în continuare modul în care mediul se schimbă de-a lungul orelor, zilelor, anilor. Un exemplu grozav este o stație meteo de acasă. Este util nu numai cercetătorilor, ci și amatorilor pentru educația și dezvoltarea generală.
Nu este un scut, ci un modul. Este în miniatură și ușor de repetat, apropo, iată schema lui.
Există, de asemenea, un scut de stocare a datelor de dimensiune completă. Funcționează cu carduri de memorie SD, există un modul de ceas în timp real la bord, care este alimentat de o baterie de 3V CR1220, ceea ce este un bonus frumos.
Controlăm o sarcină puternică de la microcontroler
Primul lucru care îmi vine în minte este ștafeta. Cu ajutorul lor, puteți comuta ambele circuite DC și vor face față cu o rețea electrică de uz casnic de 220 de volți.
Mai exact, modulul care este prezentat mai jos poate comuta sarcina de 1 kW 220 V (sau 5A) pentru fiecare dintre canale, pentru a crește puterea, puteți fie să puneți în paralel mai multe canale, fie să porniți acest releu. În acest caz, releele de pe scut vor juca rolul de amplificatoare intermediare.
Desigur, puteți comuta releul așa cum am descris în articol, printr-un tranzistor și trebuie să selectați un releu pentru curent, dar utilizarea unei plăci gata făcute va fi mai fiabilă, mai convenabilă și va arăta mai bine.
Releul are un dezavantaj - un număr limitat de operațiuni - aceasta este o consecință a arderii contactelor. Acest lucru se întâmplă din cauza apariției unui arc, atunci când se deschide o sarcină puternică (în special de natură inductivă - acesta este un motor etc.). Puteți face un astfel de scut după cum urmează:
Și iată cum arată asamblat:
Poezie pentru a porni sarcina curent alternativ pot fi utilizate tiristoare și triacuri. O problemă este că acestea nu pot fi conectate direct la arduino, dacă joncțiunea pn a electrodului de control se defectează, 220 V pot fi pe placa microcontrolerului și o ar putea arde. Ieșirea din această situație este utilizarea unui optosimistor.
Deoarece această sarcină se confruntă adesea cu inventatorii, a fost dezvoltată o soluție gata făcută - un scut triac, numele complet este ICStation 8 Channel EL Escudo Dos Shield pentru Arduino. Inițial a fost destinat să controleze strălucirea „neonului flexibil”.
Are 8 canale la care sunt conectate rețeaua și sarcina AC.
Scuturi pentru motoare
Conducerea unui motor electric nu este întotdeauna un proces ușor. În unele situații, este posibil să nu aveți suficienți pini pentru a finaliza sarcina sau algoritmul de control este destul de complicat. Cu astfel de plăci, îți vei depăși proiectul robotului mult mai repede.
Motor-SHIELD pentru arduino poate controla motoare DC (4 bucăți) sau două motoare pas cu pas.
Este construit pe baza a două L293. Acest microcircuit este un ansamblu de două punți H, acesta vă permite să controlați cu posibilitatea inversării două motoare DC, sau motor bipolar cu 1 treaptă. Scheme de conectare respectiv:
Și în colțul din stânga sus al plăcii sunt două pad-uri pentru servo (plus, minus și un semnal de control). Cercul roșu marchează locul unde este instalat jumperul. Dacă este, atunci această placă este alimentată de placa de bază arduino, iar dacă nu, de la o sursă externă de 5 V.
Cu acest modul de la producator autohton puteți controla două motoare de curent continuu, are și un jumper care conectează liniile de alimentare ale microcontrolerului sau le deconectează - pentru alimentare de la o sursă separată.
Puteți controla motoarele care sunt proiectate pentru un interval de tensiune de la 5 la 24 de volți. În loc de 2 motoare de curent continuu, puteți utiliza 1 canal pas cu pas monofazat sau canale paralele și puteți conecta 1 motor de curent continuu puternic cu un curent de până la 4A, iar acesta nu este puțin - 48 W la o tensiune de alimentare de 24 V.
Pentru a conecta un servo, ai nevoie de trei fire - plus, minus și semnal, dar dacă ai o mulțime de servo? Tabla ta se va transforma într-o mizerie de săritori. Pentru a evita acest lucru, există un scut Multiservo.
Și aici există posibilitatea separării circuitelor de putere, așa cum a fost cazul în versiunea anterioară. În total, pot fi conectate 18 servo-uri (numerotate de la 0 la 17 pe placă).
Peste tot are specificul ei, scuturi pentru sarcini neobișnuite...
Atmega328, inima plăcii noastre, are un ADC. Problema principală este că pe placa arduino uno vedem doar 6 intrări analogice. Dacă avem mai mulți senzori analogici?
Puteți combina două arduino-uri într-o singură rețea. Utilizați unul ca principal și al doilea auxiliar pentru modificări și, de la primul, trimiteți semnale de măsurare către server sau afișați-le pe ecran ... Dar acest lucru este dificil: trebuie să pierdeți memoria pe linii suplimentare codul programului pentru a implementa un astfel de sistem.
Ce se întâmplă dacă înmulțim fiecare intrare cu 16? În total putem avea până la 16*6=96 intrări analogice. Acest lucru este real cu un multiplexor. Pur și simplu comută pe rând 16 canale analogice la o singură ieșire analogică, pe care o conectați la aceeași intrare a oricărui controler mondial.
Prin intermediul microcontrolerului Atmega, este foarte dificil să eliberați funcția de recunoaștere a vocii, dar arduiniștii nu trebuie să dispere, există o soluție specială - EasyVR Shield 3.0.
Aceasta este o soluție gata făcută, dar costisitoare, la momentul scrierii, costă aproape 100 USD în Rusia. Mai întâi, scutul vă va nota comanda, apoi o va compara cu ceea ce este scris în memorie, determinând numărul - o va executa.
Puteți aranja un „dialog cu computerul”, acesta poate reproduce ceea ce este înregistrat în el. Fără amplificatoare suplimentare, se recomandă „comunicarea” cu această placă de la o distanță de cel mult 60 cm.
Afișarea imaginii
Scutul tastaturii LCD este un adevărat panou de control. Conține afișajul LCD1602 (16 caractere pe două rânduri) și un set de butoane. Din cauza lor, sunt implicate destul de multe porturi, de exemplu A0 și D4 până la D7 pentru tastatură, iar portul D10 este un control PWM al luminozității de fundal. D8 și D9 - resetați și activați.
De fapt, există multe afișaje compatibile cu arduino. Sau, mai degrabă, cele despre care s-au scris cele mai multe informații și le poți rula cu ușurință pe sistemul tău. Display-ul de la NOKIA 5110 este destul de popular în cercurile DIY, există atât ecrane OLED, cât și TFT care funcționează prin I2C. Dar nu sunt în versiunea „scut”.
Alimentare autonomă
Un scut destul de neobișnuit în această colecție care îndeplinește o sarcină comună. Scut de alimentare - acesta este cu toate protecțiile necesare și un conector de încărcare. Nu sună prea mult, dar va oferi proiectului tău un aspect finit, iar circuitele de alimentare nu vor trebui să fie plasate lângă plăcile principale.
Concluzie
Utilizarea scuturilor pentru toate sarcinile de proiect va evita jumperii și conexiunile inutile, iar acest lucru va reduce numărul de erori și jumperi inutile. După asamblare, veți primi un sandviș de plăci prefabricate cu mai multe etaje. Această abordare este uneori denumită „proiectare modulară”. Printre altele, acest lucru va facilita întreținerea, repararea și reglarea echipamentelor.
Entuziaștii practică proiectarea, cablarea și asamblarea modulelor unice. Acesta este unul dintre motivele popularității ridicate a Arduino nu doar ca platformă pentru bricolaj, machete și prototipuri, ci și ca platformă pentru soluții gata făcute.
Multe dintre companiile care în anii trecuți erau cunoscute în primul rând sau exclusiv ca producători componente ale calculatorului, a recunoscut o nouă regulă a succesului pe piața de electronice de larg consum: în timp ce experiența utilizatorului PC-urilor mobile și desktop devine din ce în ce mai puțin limitată de performanță, nu mai este suficientă pentru a produce hardware bun. Mai convingătoare în ochii cumpărătorilor este oferta unui produs finit, încorporat în ecosistemul software și servicii cloud.
NVIDIA a integrat constant elemente ale acestui model în activitatea sa de bază, GPU-urile, care sunt acum înconjurate de o serie de tehnologii software conexe, de la API-uri specializate pentru toate sarcinile legate de GPU până la software-ul client GeForce Experience, care este de fapt o modalitate de a organiza jocurile. funcționează într-o interfață convenabilă pentru utilizatorul neexperimentat, ca o consolă.
Cu consola portabilă SHIELD și apoi tableta SHIELD K1, NVIDIA a pregătit scena următoarei sale inițiative de a deveni un furnizor dedicat de jocuri și conținut alături de Microsoft, Sony și Nintendo. Și dacă SHIELD mobil este simpatic în primul rând pentru publicul geek, atunci Cutii TV SHIELD Televiziunea, cea mai recentă adăugare la această gamă, are șanse de recunoaștere pe scară largă.
Soarta SHIELD TV se află la intersecția a două funcții - streaming video 4K de pe LAN și Internet și redarea în formatul unei console de acasă cu drepturi depline. Cu toate acestea, SHIELD TV nu pretinde să concureze cu PlayStation 4 și Xbox One. Lăsați NVIDIA să aibă totul capabilități tehnice pentru a face un astfel de pas, compania a ales o altă direcție. SHIELD TV este conceput în primul rând pentru a transmite în flux jocuri de pe o platformă care are cele mai bune decât orice consolă performanță și capabilități - PC. Inițial, NVIDIA oferea jocuri de streaming de pe un computer de acasă, dar acum iese în prim-plan serviciul cloud GeForce NOW, care a apărut din proiectul experimental NVIDIA GRID.
Prefixul SHIELD TV a fost introdus în primăvara anului 2015 și nu a fost livrat oficial Rusiei. Astăzi ne vom uita la versiunea sa actualizată, disponibilă pentru ruși, și vom afla ce este - jocuri pe calculatorîn nor.
⇡ Specificații, prețuri
Set-top box-ul se bazează pe sistemul Tegra X1 pe un cip, fabricat folosind tehnologia de proces TSMC 20 nm. SHIELD TV este unul dintre puținele dispozitive în care acest SoC și-a găsit aplicație, aparținând unei clase rare de consum de energie printre cipurile ARM (TDP Tegra X1 este de 15 W), ceea ce limitează utilizarea acestuia la laptopuri ultracompacte și computere încorporate. Alte exemple cunoscute sunt plăcile auto DRIVE CX/PX de la NVIDIA și laptopul convertibil Google Pixel C. În cele din urmă, putem afirma cu încredere că Tegra X1 a fost cea care a stat la baza consolei Nintendo Switch.
Avand in vedere ca Tegra X1 exista de doi ani, ceea ce este de mult timp pe piata de consum, este putin probabil sa-l mai revedem in vreun alt produs, asa ca nu vom intra in detalii despre arhitectura chipului si ne vom limita. pentru a comenta câteva fapte cheie.
Se știe că NVIDIA lucrează de mult la propria arhitectură CPU - Denver. În loc de patru sau mai multe nuclee capabile să execute simultan un număr mic de instrucțiuni (cum este obișnuit în arhitecturile licențiate de la ARM), Denver este echipat cu două conducte extrem de „late” (până la șapte instrucțiuni pe ceas). Această abordare, dovedită anterior în serie cipuri Apple A6-A10, oferă performanță ridicată și eficiență energetică atât în sarcinile de lucru cu mai multe fire, cât și cu un singur fir - ceva cu care nucleele standard Armov nu se pot lăuda. Cu toate acestea, arhitectura Denver s-a maturizat înainte de a fi introdusă în SoC-urile comerciale doar relativ recent (toamna trecută), când NVIDIA a lansat Tegra X2, unde Denver este combinat cu GPU-urile familiei Pascal.
Tegra X1, în schimb, include opt nuclee licențiate - patru nuclee ARM Cortex-A57 de înaltă performanță și patru nuclee Cortex-A53 eficiente din punct de vedere energetic. Acesta este standardul în cadrul arhitecturii big.LITTLE, combinația, care poate fi găsit în multe SoC-uri mobile (de exemplu, Qualcomm Snapdragon 810 sau unele cipuri din seria Samsung Exynos Octa). Cu toate acestea, Tegra X1 se remarcă printre cipurile similare prin modul în care distribuie firele de execuție între clusterele de bază de înaltă performanță și economice. Dacă alte SoC-uri prezintă întregul set de nuclee la programatorul OS (Global Task Scheduling), atunci când lucrează cu Tegra X1, programatorul OS „vede” doar unul sau altul cluster, comutarea între care are loc automat. Eficacitatea acestei abordări în cazul Tegra X1 se bazează pe o magistrală de interconectare proprie care asigură coerența cache-ului.
Cu toate acestea, în doi ani, industria SoC mobile a mers mult înainte, iar Tegra X1 nu mai pretinde lider în viteza procesorului în fața concurenților moderni (cum ar fi Apple A9X, Apple A10, Qualcomm Snapdragon 825), precum și noul NVIDIA cipuri - Tegra X2 și Tegra P1. Cu toate acestea, Tegra X1 din SHIELD TV are avantajul unei limite de putere, nelimitată de capacitatea bateriei și răcirea pasivă. TDP-ul cipului este de 15W, iar nucleele Cortex-A57 ajung la frecvențe de până la 2GHz.
Dar principalul avantaj al Tegra X1 este extrem de puternic pentru această clasă. GPU bazat pe arhitectura Maxwell, care, la fel ca următoarele arhitecturi GPU NVIDIA, a fost creată cu accent pe SoC-urile mobile. Tegra X1 conține două SMM-uri, identice cu cele găsite în GPU-urile discrete Maxwell și are o performanță de vârf de 512 GFLOPS la 1 GHz. Pentru comparație: acesta este nivelul plăcilor video de top pentru jocuri din 2006-2008. - GeForce 8800 GTX și GeForce 9800 GT. Mai mult, chiar și consolele PlayStation 3 și Xbox 360 au GPU-uri mai lente (400 și, respectiv, 240 GFLOPS).
GPU NVIDIA Tegra X1
Cu toate acestea, frumusețea unificării blocurilor GPU pe toate cipurile NVIDIA nu este doar performanța. Tegra X1 este compatibil atât cu OpenGL ES, cât și cu API-uri desktop mai puternice, cum ar fi OpenGL 4.5, DirectX 12, Vulkan și CUDA, facilitând portarea jocurilor de pe PC la Tegra X1 sub Control Android. Cu toate acestea, în ceea ce privește suportul pentru OpenGL și DirectX, cipurile NVIDIA nu mai sunt unice, deoarece SoC-urile concurente au dobândit deja această funcționalitate.
O altă trăsătură distinctivă a Tegra X1, care a apărut recent în GPU-urile discrete, este suportul pentru formatul de număr de jumătate de precizie (FP16), operațiuni cu care sunt efectuate de nuclee CUDA la o viteză de două ori mai mare decât FP32. În același timp, o bună parte din jocurile pentru Android funcționează cu FP16, și nu cu FP32 - formatul care este standard pentru codul shader al aplicațiilor desktop.
O mândrie separată a creatorilor Tegra X1 este blocul său multimedia. SoC este capabil să decodeze formatele H.264, HEVC (inclusiv culoarea pe 10 biți) și VP9 la rezoluție de până la 4K și o rată a cadrelor de 60 Hz, precum și să codifice toate cele de mai sus în 4K la 30 Hz. Printre alte SoC-uri moderne care pot ajunge în set-top box-uri, poate doar Qualcomm Snapdragon 820 și mai sus are capabilități comparabile. Cel mai faimos și de succes rival al SHIELD TV în această calitate - Apple TV - nu acceptă deloc 4K și HEVC ca atare.
SHIELD TV poate nu numai să decodeze videoclipuri 4K, ci și să-l afișeze pe ecran la 60 Hz prin HDMI 2.0b în toate capabilitățile sale: culoare cu precizie de 10 biți pe canal și subeșantionare (subeșantionare cromatică) 4:4:4, dinamică ridicată interval (HDR). În plus, Tegra X1 acceptă protecția conținutului HDCP 2.2, care este o condiție prealabilă pentru Netflix și servicii de streaming 4K similare. Sunetul SHIELD TV este emis de cablu HDMI, sau spre exterior placa de sunet cu o interfață USB sau prin conectorul analogic de pe gamepad.
| Producător | NVIDIA | |
| Model | SCUT | SHIELD PRO |
| SoC | NVIDIA Tegra X1 | |
| CPU |
4 × ARM Cortex A57 (2,0 GHz, 2 MB L2); 4 × ARM Cortex A53 (2,0 GHz, 512 KB L2) |
|
| GPU |
GM20B (arhitectura Maxwell): 256 nuclee CUDA; 16 blocuri de suprapunere de textură; |
|
| RAM | LPDDR4 SDRAM, 1600 MHz, 64 biți, 3 GB | |
| Dispozitiv de stocare | eMMC 5.1 SSD, 16 GB | HDD SATA de 2,5 inchi, 500 GB |
| Porturi I/O |
2 x USB 3.0 (Tip-A) |
2 x USB 3.0 (Tip-A); 1 × USB 2.0 (Micro Tip-A); 1 x Micro SDXC; 1 × port infraroșu |
| Net |
IEEE 802.11a/b/g/n/ac (2,4 și 5 GHz, MIMO 2×2); 1× Bluetooth 4.1 / BLE; 1 x Gigabit Ethernet |
|
| Greutate, g | 250 | 654 |
| Dimensiuni totale (L × H × D), mm | 159×98×25,93 | 210×130×25 |
| sistem de operare | Android 7.0 | |
| Perioada de garantie, ani | 1 | |
| Preț cu amănuntul (SUA, fără taxe), USD* | 199,99 | 299,99 |
| Preț cu amănuntul (Rusia), rub.** | 17 990 | 25 990 |
* Conform www.nvidia.com.
** Potrivit www.nvidia.ru.
Prefixul SHIELD TV există în două versiuni care diferă ca preț și tip de unitate: versiunea de debut din 2015, care se numește acum SHIELD PRO, și noul SHIELD într-o carcasă redusă. Varianta PRO contine HDD 500 GB, iar „doar” SHIELD TV - memorie flash de 16 GB. Cu toate acestea, în acest din urmă caz, nu se pune problema unui SSD cu drepturi depline cu un autobuz PCI Express, deoarece ROM-ul este conectat la Tegra X1 prin interfața eMMC 5.1 cu o lățime de bandă de 400 MB/s. O astfel de cantitate limitată de memorie nevolatilă reflectă scopul dispozitivului pentru serviciile cloud, și nu pentru instalare locală jocuri. În acest din urmă caz, dacă jocurile sunt suficient de „grele”, va trebui să vă bazați dur extern disc sau unitate flash. Apropo, unitățile externe pot fi formatate atât în exFAT, cât și în NTFS.
Ambele modele au un conector Gigabit Ethernet și acceptă IEEE 802.11ac Wi-Fi cu MIMO 2×2 ( debitului 866 Mbps la 5 GHz).
Dispozitivele sunt vândute prin intermediul site-ului web NVIDIA la prețuri de 199,99 USD și 299,99 USD sau 17.990 și 25.990 de ruble. Este destul de scump pentru un televizor. De exemplu, un Apple TV cu 64 GB de ROM costă 199 USD sau 15.490 de ruble. Cu toate acestea, SHIELD TV vine cu un gamepad, ca să nu mai vorbim de incomparabil mai mult procesor puternic, opțiuni de extindere și comunicare.
⇡ Aspect, set de livrare
Versiunea actualizată a cutiei TV SHIELD este stilistic aceeași cu SHIELD PRO, dar datorită schimbării hard disk pe SSD, dimensiunile carcasei (deja compacte, deoarece sursa de alimentare este externă) în avion au fost reduse cu 30%. Cutia poate fi instalată atât pe orizontală, cât și pe verticală cu ajutorul unui suport achiziționat separat la 19 USD.
Mecanica și ergonomia controlerului sunt încă în top. NVIDIA tocmai a făcut controlerul mai mic în comparație cu versiunea anterioară și a înlocuit touchpad-ul încorporat cu o bandă sensibilă care controlează volumul. Cursorul mouse-ului, atunci când este necesar, este mutat cu stick-ul din dreapta. Gamepad-ul are un DAC / ADC încorporat pentru conectarea căștilor sau a căștilor, un microfon cu rază lungă de acțiune și un port în infraroșu pentru controlul echipamentelor audio-video.
De asemenea, spre deosebire de gamepad-urile timpurii incluse cu SHIELD TV 2015 și SHIELD Tablet K1, dispozitivul se conectează la set-top box prin Bluetooth, mai degrabă decât Wi-Fi Direct. Acesta din urmă are o latență mai mică, dar acum gamepad-ul poate fi conectat cu ușurință la un PC printr-un canal radio, și nu doar un fir. Set-top box-ul este capabil să lucreze simultan cu patru controlere.
Dacă conectați o tastatură și un mouse obișnuit (atât prin USB, cât și prin Bluetooth), acestea vor funcționa atât în jocurile Android, cât și atunci când difuzați jocuri din cloud sau din rețeaua locală. În interfața Android TV, utilizarea unui mouse este posibilă, dar nu este încurajată: în unele aplicații, indicatorul fie nu apare deloc, fie se blochează intermitent.
Telecomanda a fost schimbată și în noua ediție a set-top box-ului (vine cu SHIELD PRO versiune veche), scoaterea conectorului mini-jack și înlocuirea bateriei nedetașabile încărcate prin USB cu o baterie standard rotundă. Pentru a salva ultimul, telecomanda adoarme automat dacă nu este în mâinile utilizatorului. La fel ca un gamepad, telecomanda are un microfon cu rază lungă și o bandă sensibilă de control al volumului.
Deși manipulatoarele sunt conectate la set-top box prin Bluetooth, atât gamepad-ul, cât și telecomanda au un transmițător IR universal care poate fi folosit pentru a regla volumul televizorului sau al receptorului audio. Și invers - puteți controla unele dintre funcțiile set-top box-ului folosind telecomanda oricărui dispozitiv din lanțul HDMI, cu condiția ca acestea din urmă să accepte standardul HDMI-CEC.
Pe lângă dispozitivele native, SHIELD TV acceptă gamepad-uri Xbox (folosind un receptor USB), o serie de alte controlere, joystick-uri și camere web. Mulți telecomenzi universale Telecomanda este compatibilă și cu set-top box-ul, dar trebuie să ne amintim că receptorul IR încorporat este doar în SHIELD PRO.
Se încarcă...