Чтобы использовать плату Arduino в своих проектах где-нибудь за городом, например, на даче, желательно сделать ее автономной от сетевого питания и питания от батареек, которые часто приходится менять. В данном случае самым простым способом будет использование солнечной батареи и резервной батареи напряжением 9 В.
Одним из способов соединения Raspberry Pi и Arduino является их связь по линиям GPIO с функцией последовательного порта.
Выводы миникомпьютера Raspberry Pi и платы Arduino имеют разное напряжение, поэтому при их связи таким образом необходимо использовать преобразователь логических уровней или хотя бы делитель напряжения.
В компьютерной технике порт выступает интерфейсом между компьютером и другими компьютерами или периферийными устройствами. Физически порт представляет собой специальный разъем, запаянный на плате вычислительного устройства. Сегодня существует множество интерфейсов и каждому соответствует свой порт, отличающийся по своему виду от портов других интерфейсов. Как отличить DE-9 от DE-9F или PS/2 от разъема AT-клавиатуры? В этом поможет очень информативное изображение, показывающее, как внешне выглядят порты того или иного интерфейса.
С появлением на рынке WiFi модуля ESP8266 мир Интернета вещей преобразился, он стал более доступным. Если раньше для подключения устройства к сети Wi-Fi нужно было покупать недешевый модуль стоимостью десять долларов и выше, то теперь за два доллара ваше устройство без особого труда выйдет в Интернет вещей. Модуль ESP8266 удобно программировать и с ним легко работать. Сообщество, поддерживающее ESP8266 ширится с каждым днем, и чаще появляются языки программирования и компиляторы, с помощью которых этот модуль можно заставить работать. К тому же сегодня развелось достаточно много вариантов исполнения модуля ESP8266, что каждый сможет подобрать необходимую ему плату ESP8266 для своего проекта.
Впрочем, самая популярная версия WiFi модуля ESP8266 – ESP-01 – имеет некоторые недостатки, делающие работу с модулем немного неудобной из-за осложненного доступа к некоторым выводам.
Но можно самостоятельно сделать простую и компактную отладочную плату, которая повысит удобство пользования ESP-01.
Сегодня миникомпьютер Raspberry Pi пользуется большой популярностью среди радиолюбителей и энтузиастов в области электроники. С помощью него делают множество проектов, различных по своей сложности: от самых простых до очень сложных, но в то же время удивительных и поражающих воображение. Raspberry Pi пригоден для создания настольного персонального компьютера, домашнего медиацентра, веб-сервера. Но также очень часто на основе Raspberry Pi делают системы домашней автоматизации.
При проектировании систем малой автоматизации, используемых в не слишком развитых в плане инфраструктуры местах (например, на даче или где-нибудь на природе), встает вопрос о питании устройств. И желательно, чтобы это питание было как можно более автономным.
В данном материале рассмотрим, как довольно просто запитать миникомпьютер Raspberry Pi солнечной энергией.
Относительно недавно вышел миникомпьютер Raspberry Pi 2. Это устройство размером чуть больше кредитной карточки имеет на своем борту четырехъядерный процессор ARM Cortex-A7, работающий на тактовой частоте 900 МГц, 1 ГБ оперативной памяти, а также много разъемов для различных интерфейсов. С помощью Raspberry Pi 2 теперь можно будет выполнять более смелые в плане возможностей проекты, начиная с области домашней автоматизации и заканчивая робототехникой. Raspberry Pi 2 сохранил все положительные особенности первой модели (на нем также можно запускать те же операционные системы, что и на первом Raspberry Pi), а также внес свои.
Миникомпьютер Raspberry Pi 2, безусловно, превосходит по вычислительной мощности своих предшественников (Raspberry Pi Model A, Model B, Model B+ и т.д.). Многочисленные бенчмарки лишь подтверждают это. Но насколько быстра периферия у этого миниПК, в частности линии GPIO?
Чтобы узнать это, были проведены тесты с использованием различных языков программирования и различных библиотек. Измерения проводились с помощью PicoScope 5444B. В итоге получили следующие результаты.
Плата Arduino, очень популярная среди радиолюбителей и энтузиастов в области электроники, имеет достаточно широкие возможности в плане управления различными исполнительными механизмами и контроля их состояния. Arduino довольно часто применяют в проектах, связанных с робототехникой, где этой плате помимо контроля состояния датчиков и обработки логики действия объекта поручается управление различными электроприводами, сервомоторами, коллекторными двигателями и т.п. Но у большинства вариаций Arduino (Arduino UNO, Arduino Nano, Arduino Micro, Arduino Pro Mini) имеется одна небольшая проблемка. Они не располагают большим числом линий ввода/вывода, например, как у Arduino Mega, поэтому количество подключаемых к ним управляемых устройств весьма ограничено. Но если необходимо подключить к Arduino больше устройств, чем это позволяют линии ввода/вывода, то можно воспользоваться специальной микросхемой TLC5940, расширяющей возможности управления широтно-модулируемым сигналом (ШИМ).
Микросхема TLC5940 представляет собой 16-канальный драйвер ШИМ, предназначенный главным образом для работы с большим количеством светодиодов, светодиодными лентами и светодиодными матрицами.
Но, поскольку Tlc5940 просто ШИМ-драйвер, то без проблем можно задействовать эту микросхему для управления серводвигателями в количестве до 16 штук. Это может быть полезно, например, при создании робота-гексапода или любого другого механизма, где требуется большое количество приводов, управляемых от одной платы.
Arduino использует чип FTDI для организации последовательного соединения между компьютером и микроконтроллером. Потому-то мы и можем программировать Arduino без применения какого-либо внешнего программатора.
Если мы посмотрим на схему Arduino, то увидим, что выводы RX и TX (выводы 0 и 1 платы), как и ожидалось, подключены к чипу FTDI. Это значит, что мы можем задействовать сами выводы FTDI для своих целей (не только для программирования микроконтроллеров).
Плата Arduino и миникомпьютер Raspberry Pi являются, пожалуй, одними из самых популярных средств разработки у энтузиастов в области электроники и радиолюбителей всех мастей. Они стоят недорого и достаточно просты в использовании, причем настолько, что даже самый зеленый новичок сможет разобраться с принципами их работы, не затратив на это слишком много времени. Все это обеспечивается не только простотой применения, но и большим количеством документации и примеров, которые можно найти на просторах сети интернет. Плюс к этому имеется очень мощная поддержка со стороны радиолюбительского сообщества, которое постоянно расширяется. Одним из первых вопросов, который появляется у новичка, является вопрос о программировании аппаратного средства. Среда разработки Arduino IDE предоставляет очень простые возможности для программирования плат Arduino. Но Arduino можно программировать не только через персональный компьютер с установленной Arduino IDE, но и с помощью Raspberry Pi. Ведь Raspberry Pi это же тоже компьютер, и на него тоже можно поставить среду Arduino IDE. И это будет полезно не только новичкам, но и заядлым электронщикам.
Итак, как мы выяснили, программировать платы Arduino можно не только с помощью компьютера или ноутбука, но и с помощью Raspberry Pi. И в данном материале будет показано, как это сделать.
Учтите, у вас должно быть настроено интернет-соединение.
Недавно семейство плат Arduino пополнилось еще одним экземпляром, что не может не радовать. Впрочем, в этом семействе уже и так немало плат практически на все случаи жизни, исполненные в разных форм-факторах, с разной производительностью и ценой. Большинство плат основаны на популярных микроконтроллерах ATmega компании Atmel. К таким платам можно отнести Arduino UNO, Arduino Nano, Arduino Leonardo, Arduino Micro, Arduino Pro Mini и ряд других. Но пока еще не было плат с микроконтроллером, имеющего в своем составе ядро ARM Cortex. И вот наконец-то такая плата появилась.
Итак, вышла новая плата Arduino, получившая обозначение Zero Pro. Ее прототип, Arduino Zero, прорабатывался почти год, и теперь в компании решили выпустить окончательную версию на рынок.
Сердцем Zero Pro является микроконтроллер ARM Cortex-M0+ SAMD21 фирмы Atmel с тактовой частотой 48 МГц, ОЗУ 32 КБ, флеш-памятью 256 КБ и напряжением питания 3.3 В. Для более комфортной отладки в плату встроен чип Atmel Embedded Debugger. Плата задумана для создания устройств Интернета вещей, носимой электроники, довольно сложной автоматики и роботов.
