цифровая электроника
вычислительная техника
встраиваемые системы

 

Arduino и TLC5940: управляем большим количеством сервомоторов

Автор: Mike(admin) от 27-03-2015, 06:00

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.


Arduino и TLC5940: управляем большим количеством сервомоторов

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.

Динамическое масштабирование напряжения с помощью двухканального LDO-регулятора

Автор: Mike(admin) от 25-03-2015, 06:15

Современные микроконтроллеры зачастую имеют широкий диапазон питания, который может составлять, например, от 1.8 В до 5 В. Это дает широкие возможности для выбора источника питания, и чем меньше нижняя граница диапазона питания микроконтроллера, тем миниатюрнее могут быть источники питания, например, ими могут быть пальчиковые или мизинчиковые батарейки. Кроме того, широкий диапазон питающего напряжения позволяет в процессе функционирования устройства регулировать величину этого напряжения, что полезно использовать в автономных приложениях с батарейным питанием.


Функция динамического масштабирования напряжения полезна при питании микроконтроллера, который имеет широкий диапазон питания. При необходимости можно уменьшить напряжение питания для того, чтобы снизить энергопотребление устройства в целях экономии.


двухканальный LDO-регулятор TLV7101828

Например, микроконтроллер MSP430G2001 имеет диапазон питания, который варьируется в зависимости от системной частоты и режимов программирования. Когда системная тактовая частота составляет 1МГц и программирование флеш-памяти не требуется, диапазон питания равен от 1.8 до 3.6 В. Если же программирование флеш-памяти необходимо, то диапазон составит от 2.2 до 3.6 В.

Забавные сражения минироботов

Автор: Mike(admin) от 22-03-2015, 07:13

Робототехника в наше время развивается во многих направлениях. С помощью роботов строят дома, их используют в медицине для проведения сложных операций, они летают в космос и плавают под водой. Но в последнее время роботов стали использовать еще и для развлечения. Благодаря тому, что электронные модули и компоненты, с помощью которых можно создавать роботов, стали доступнее, тысячи радиолюбителей и энтузиастов начали собирать своих миниатюрных роботов и устраивать соревнования с их участием. Различные соревнования роботов становятся все популярнее и зрелищнее. На них собираются все больше энтузиастов-изобретателей и просто гиков. Исключением не стал и второй ежегодный турнир боевых роботов, проходивший в Бристольском университете. Здесь для роботов не стали устраивать гонки или соревнования среди роботов, ездящих вдоль линии, из этих стальных спортсменов решили сделать бойцов и устроить нечно вроде гладиаторских боев роботов.


Забавные сражения минироботов

Хотя на ринг робосумо выходили компактные минироботы, размер которых по правилам соревнования не должен был превышать 65 см3 и вес должен быть не более 150 грамм, шоу получилось зрелищным, а сами битвы роботов довольно забавными.

3 способа использования Arduino в качестве адаптера USB-UART

Автор: Mike(admin) от 18-03-2015, 10:55

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.


использование Arduino в качестве адаптера USB-UART

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).

Проект Openhand позволяет создать руку робота самостоятельно

Автор: Mike(admin) от 15-03-2015, 10:05

Сегодня такое направление электроники как робототехника развивается очень стремительными темпами. В наше время проектировать и собирать роботов могут не только крупные компании и государственные структуры, но и обычные радиолюбители и энтузиасты, хотя, конечно, их роботы зачастую проще и дешевле. Благодаря современным средствам разработки, такими как, например, Arduino или Raspberry Pi, значительно упрощающим создание и управление электронно-механическими объектами, в данном случае роботами, практически любой человек может собрать какого-нибудь простенького робота. Обычно робота хотят сделать похожим на человека, но следует помнить, что форма робота в первую очередь должна зависеть от условий той задачи, которую он должен выполнять. Тем не менее, у человека есть такие полезные приспособления для работы с физическими объектами реального мира как руки.


При разработке такого манипулятора, как рука робота, самым сложным моментом является создание рабочего органа захвата предметов. Это должен быть конструктивно и алгоритмически продуманный объект.


Проект Openhand позволяет создать руку робота самостоятельно

К счастью, исследователи из Йельского университета выложили в открытый доступ наработки своего проекта под названием Openhand.

Программируем Arduino на Raspberry Pi

Автор: Mike(admin) от 12-03-2015, 05:33

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.


Программируем Arduino на Raspberry Pi

Учтите, у вас должно быть настроено интернет-соединение.

Самодельный термометр на двух операционных усилителях

Автор: Mike(admin) от 9-03-2015, 06:25

Сегодня различные приложения для мониторинга процессов окружающей среды и ее параметров, например, погодные станции и системы контроля климата помещения в домашней автоматике, используют в своем составе различные датчики, одним из основных в этом наборе датчиков является, конечно, датчик температуры. В наше время на рынке электронных компонентов представлено огромное количество самых разнообразных датчиков температуры, отличающихся друг от друга своими характеристиками, исполнением и ценой. Некоторые датчики измеряют температуру с очень высокой точностью и в очень широком диапазоне, они называются прецизионными и используются в основном в ответственных приложениях на промышленных объектах, в медицине и ряде других областей подобного рода. Их стоимость пропорциональна их возможностям, то есть это не дешевые датчики. Есть также недорогие датчики для менее ответственных приложений. Их стоимость не такая высокая, но и их точность и диапазон измеряемых температур далеко не самые лучшие. Зачастую их используют радиолюбители в своих проектах с Arduino или другими подобными платами и устройствами. Но можно вообще не покупать датчик, а сделать его самостоятельно. Такой самодельный термометр, конечно, не будет сверхточным, но обеспечит ваш проект необходимым функционалом для измерения температуры.


Самодельный термометр

Представленная схема, позволяет создать простой и дешевый термометр, измеряющий температуру до 150°C с точностью ±1°C. Температуру можно считать с помощью цифрового или аналогового вольтметра со шкалой 1В.

Вышла плата Arduino Zero Pro

Автор: Mike(admin) от 5-03-2015, 11:22

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.


Arduino Zero Pro

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.

Программируем Arduino Pro Mini с помощью Arduino Uno

Автор: Mike(admin) от 1-03-2015, 12:50

Как известно на плате Arduino Pro Mini не установлен конвертер USB-UART, поэтому для ее программирования нужно покупать такой конвертер отдельно. Но если у вас есть Aruino Uno, то можно задействовать эту плату в качестве программатора.


Программируем Arduino Pro Mini с помощью Arduino Uno

Внимание! Данное руководство применимо только для Arduino Pro Mini с питанием от 5 В, а не от 3.3 В.

Схема двунаправленного преобразователя уровней 3.3-5 В

Автор: Mike(admin) от 25-02-2015, 14:26

На рынке электронных компонентов в наше время преобладают элементы, которые питаются преимущественно напряжением +3.3 В, либо +5 В. Существуют, конечно же, компоненты с расширенным диапазоном питающего напряжения, который включает в себя эти два уровня. Но далеко не все устройства могут поддерживать одновременно уровни 3.3 В и 5 В. Из-за этого могут появляться проблемы несовместимости между устройствами. И порой довольно-таки трудно найти аналог необходимого компонента или устройства с поддержкой нужного уровня напряжения.


Зачастую, например, бывает необходимо установить взаимодействие между микроконтроллером с питанием от 5 В и каким-нибудь устройством, например, модулем считывания SD-карт, питаемым от 3.3 В.


74LCX245

К счастью, преобразователь логических сигналов 3.3-5В можно собрать довольно-таки просто. Для этого нужна микросхема конвертера 74LCX245.