Digitrode

Arduino представляет собой довольно универсальную микроконтроллерную платформу, которая позволяет подключать немалое количество как средств ввода информации, так и вывода. Впрочем, количество линий ввода/вывода все равно не слишком велико, и в некоторых случаях приходится пользоваться хитрыми приемами, например, расширением портов. Но иногда этот способ может быть дорогим или не совсем практичным.

Еще одним вариантом может быть сокращение средств ввода информации. Например, можно сделать так, чтобы с помощью одной кнопки можно было вводить различную информацию, то есть реализовать концепцию многофункциональной кнопки.

Встраиваемые устройства и системы исторически были автономными с подключаемыми проводными интерфейсами для обмена данными и обслуживания. Теперь разработчики зачастую желают добавить какой-то беспроводной интерфейс для подключения своей системы или устройства к другим системам или к Интернету вещей (IoT).

Хотя новые технологии и интерфейсы сделали встраивание беспроводной связи более практичным и экономичным, недостатком является то, что сегодня существует расширяющийся и запутанный набор доступных протоколов, различающихся диапазоном и скоростью передачи данных. Это затрудняет для разработчиков сделать правильный выбор для конкретного приложения. Чтобы помочь с выбором, в этой статье сравниваются и суммируются десять вариантов беспроводных сетей для встраиваемых систем.

RISC-V (произносится как «risk-five») представляет собой «открытую» архитектуру набора инструкций (ISA) на основе принципов сокращения набора команд (RISC). В отличие от большинства ISA, RISC-V находится в открытом доступе для всех видов применения, позволяя каждому проектировать, производить и продавать микросхемы RISC-V и программное обеспечение. Хотя это не первая «открытая» ISA, она очень важна и примечательна, потому что она предназначена для использования в современных компьютеризированных устройствах, таких как облачные компьютеры, мобильные телефоны высокого класса и самые маленькие встроенные системы.

Хотя на сегодняшний день чипов с архитектурой RISC-V насчитывается не так уж и много, все же они потихоньку заполняют рынок, причем иногда даже с дополнительным полезным функционалом. Одним из таких устройств является Sipeed M1.

Большинство из нас знакомо с пьезоэлектрическим эффектом благодаря его роли в формировании высокоточных сигналов синхронизации. Бесчисленные электронные устройства синхронизируются с помощью осцилляторных схем, построенных вокруг кристалла кварца. Однако кварц является лишь одним из многих материалов, которые демонстрируют пьезоэлектрическое поведение, а функциональность пьезоэлектрических компонентов не ограничивается генерированием тактовых сигналов.

Не будем останавливаться на физике пьезоэлектричества; это широкий вопрос, который достоин отдельного материала. Суть в том, что пьезоэлектрический эффект является мостом между механическим миром и электрическим миром.

Одним из самых больших преимуществ использования ESP8266 в ваших проектах является простота подключения к Wi-Fi и работа с этой беспроводной сетью. Просто подключите Wi-Fi-библиотеку, поместите SSID и ключ шифрования в свой исходный код, и все будет готово. Чип проверяет подлинность вашей сети за считанные секунды, и вы можете продолжить разработку своего проекта. Но все становится немного сложнее, если вы хотите использовать свой проект где-нибудь еще или распространить исходный код на другие. Так мы быстро узнаем недостаток использования статических переменных для аутентификации.

Хотя эта проблема уже имеет несколько решений. Обычно разработчики помещают ESP8266 в режим точки доступа, позволяют пользователю подключаться, а затем спрашивают, в какой сети они должны проходить аутентификацию. Но если вы не хотите, чтобы ваши проекты требовали наличия существующей сети, и хотите настраиваемую в полевых условиях точку доступа (AP), то нужен несколько иной подход.

Классические платы Arduino, вроде Arduino Uno или Arduino Nano, являются довольно простыми и не обладают мощным микроконтроллером. Благодаря этому их цена очень низка. Но иногда возникают ситуации, когда необходимо сделать проект получения простых изображений из реального мира при весьма ограниченном бюджете. Стандартные модули камер микроконтроллеры серии ATmega могут не потянуть.

Но есть очень простое решение – сделать однопиксельную камеру, которая сможет последовательно сформировать изображение какого-нибудь небольшого объекта. И дешевые платы Arduino смогут справиться с этой задачей.

Программируемый логический контроллер или ПЛК сегодня представляет собой вездесущий вычислительный элемент в промышленности. Первоначально созданный для замены электромеханических релейных систем, ПЛК предлагает более простое решение для модификации работы системы управления. Быстрая загрузка с ПК или устройства программирования, вместо того, чтобы переписывать большой банк реле, позволяет изменять логику управления в течение нескольких минут или даже секунд.

Программируемые логические интегральные схемы типа FPGA не программируются – они конфигурируются. Большинство разработчиков схем с применением FPGA используют языки Verilog или VHDL для описания желаемой конфигурации интегральной схемы. При этом разработчики, как правило, моделируют и симулируют эти конфигурации, прежде чем перенести их в кремниевую структуру. Это хорошая привычка, особенно если вы захотите перейти с FPGA на ASIC, где изменения очень дороги.

И эти процессы моделирования и симуляции могут потребовать большого количества довольно производительного программного обеспечения. Впрочем, это не всегда должно быть обязательно так. И если сегодня вы можете пересылать письма по электронной почте, обрабатывать текст и разводить печатную плату в своем браузере, то почему бы в нем не разрабатывать конфигурацию схемы FPGA?

Высокоинтегрированный микроконтроллер ESP32 с возможностями беспроводной связи по Wi-Fi и Bluetooth на сегодняшний день является мощным инструментом для реализации концепции Интернета вещей. Чтобы ощутить весь потенциал данного микроконтроллера, нужно научиться с ним правильно работать.

В этом проекте используя среду программирования Arduino IDE мы создадим автономный веб-сервер на основе ESP32, который будет контролировать выходы (два светодиода). Этот веб-сервер может управляться со смартфона и может быть доступен с любого устройства, которое может предоставить браузер для работы в локальной сети.

Микроконтроллерная платформа Arduino позволяет делать много различных проектов, как полезных, так и просто увлекательных. С помощью Arduino можно создавать простые игры или игровые аксессуары.

В данном проекте мы покажем как с помощью Arduino и светодиодов можно реализовать поведение игрального кубика, который часто используется во многих настольных играх. Этот проект будет полезен для новичков в области изучения электроники и Arduino. Кроме того, здесь будет наглядно показана практика применения функции randomSeed для реализации генератора случайных чисел.