Digitrode

Вся экосистема Arduino, состоящая из многочисленных плат и среды разработки Arduino IDE, на сегодняшний день является, пожалуй, самой распространенной системой для автоматизации небольших процессов и создания несложных электронных устройств.

Тем не менее, с помощью Arduino можно было бы делать вполне функциональные потребительские электронные приборы и бытовую технику, поскольку такая техника в плане автоматизации и алгоритмизации не представляет собой слишком сложную структуру. Но этого не происходит в крупных масштабах. И человек, поверхностно знакомый с Arduino, может спросить – почему?

Компания SiFive пока не слишком хорошо известна электронщикам и радиолюбителям. Тем не менее, она вполне успешно разрабатывает микроконтроллеры с набором инструкций RISC-V. Архитектура RISC-V является достаточно новой (создана в 2010 году) и полностью открытой, то есть она доступна для свободного использования. На ее основе был сделан работающий на тактовой частоте 320 МГц микроконтроллер SiFive Freedom E310 (FE310), который присутствует на их плате HiFive1 с форм-фактором Arduino Uno.

Но SiFive решили пойти дальше в сотрудничестве с экосистемой Arduino и сделали плату под названием Arduino Cinque, в которой основным элементом, конечно же, является микроконтроллер Freedom E310, признанный одним из быстрейших и производительных микроконтроллеров, доступных сегодня на рынке.

Приемопередатчик HC-12 представляет собой полудуплексный беспроводной последовательный модуль связи со 100 каналами в диапазоне 433.4-473.0 МГц, способный передавать данные на расстояние до 1 км. Радиочастотная микросхема Этого модуля содержит передатчик на 20 дБм (100 мВт) и приемник, который имеет чувствительность -117 дБм (2 × 10-15 Вт) при 5000 бит/с.

Сегодня можно найти несколько разновидностей модуля HC-12, но все они, как правило, основаны на приемопередатчике Si4463 и микроконтроллере STM8S003F3. В данном материале будет реализован несложный проект на основе HC-12 и Arduino.

Платформа Arduino является очень удобной и легко осваиваемой новичками, что позволяет довольно быстро создавать несложные проекты в области электроники и автоматизации. Как правило, наиболее популярные платы Arduino основаны на 8-разрядных микроконтроллерах ATmega и не могут предложить большой производительности. Но для упрощения взаимодействия новичков с платами Arduino многие сложности в коде были скрыты от посторонних глаз с помощью различных библиотек.

Экосистема Arduino в действительности использует язык высокого уровня C++. Как правило, часть кода C++ содержится библиотеках и фреймворках, и большинство людей просто склонны кодировать свои основные программы, используя C-стиль, используя объекты библиотеки. Но из-за этого быстродействие микроконтроллера сильно снижается, поскольку максимальной производительности можно достичь лишь используя ассемблер, а не языки высокого уровня. Тем не менее, энтузиаст под ником Fredllll создал библиотеку шаблонов для ускорения работы линий ввода/вывода (GPIO) Arduino.

Сегодня FM-передатчики пользуются немалой популярностью, в первую очередь благодаря тому, что радиоприемники и магнитолы старых машин не читают информацию с современных накопителей (флешек, SD-карт). Поэтому автолюбители покупают такие FM-передатчики, чтобы с этих накопителей транслировать в эфир любимую музыку на ближайшее расстояние, чтобы FM-приемник принял эту информацию.

Сегодня FM-передатчики можно найти в магазинах бытовой техники и электроники. Китайские модели стоят относительно дешево, брендовые же модели имеют приличную цену. Но, к счастью, FM-передатчик можно сделать самому на основе Arduino и модуля NS73M.

Стандарт ZigBee представляет собой совокупность протоколов верхнего уровня для беспроводной передачи данных. С помощью ZigBee можно организовывать надежные ячеистые сети с небольшой скоростью передачи данных. Для построения таких сетей имеются очень простые в использовании модули серии XBee компании Digi International.

Эти модули можно подключать к Arduino, задействовав шилд XBee Shield. Применение такого шилда повышает удобство работы с модулем благодаря надежному креплению и легкому доступу к выводам, чего сложнее добиться при кабельном соединении модуля. XBee Shield работает с версиями XBee модулей Series 1, Series 2, Standard и Pro.

Подстричь самому себе волосы с задней части головы достаточно ровно – одна из наиболее сложных задач в этой вселенной. Вся проблема заключается в том, что у человека на затылке нет глаз, чтобы ровно удалять волосяной покров, например, при выравнивании челки или бритья. Эта задача легко решаема, когда есть кто-то, кто поможет в этом деле, парикмахер к примеру. Но когда это нужно сделать в одиночку, то на помощь могут прийти лишь высокие технологии.

Так, энтузиаст Джефф Хайсмит (Jeff Highsmith) придумал очень хитрую систему, которая использует технологию машинного зрения и плату Arduino для управления триммером, чтобы помочь своему хозяину подстричься сзади.

Для того, чтобы сделать четырехразрядный таймер/счетчик или часы на Ardunio, можно воспользоваться модулем индикатора с микросхемой TM1637.

Работа с этим модулем довольно проста, поскольку передача данных осуществляется только по двум проводам. Тем не менее, этот способ коммуникации не идентичен интерфейсу I2C.

В некоторых случаях электронной системе требуются данные о степени изгиба той или иной механической части устройства. Например, это может быть нога или рука робота. Также помимо робототехники такая задача актуальна в автомобилестроении, медицине, приборах виртуальной реальности и т.п.

Для получения информации о механическом изгибе применяют специальные датчики в виде тонкой длинной резистивной полоски. Такой датчик меняет свое сопротивление в зависимости от величины изгиба. То есть он преобразует изменение механической структуры в электрическое сопротивление, при этом чем больше изгиб, тем больше значение сопротивления. Датчики изгиба или Flex-датчики довольно дешевы и просты в применении, поэтому их без проблем можно использовать в проектах с Arduino.

Тахометр представляет собой устройство, которое используется для измерения скорости вращения какого-либо механического объекта, например, колеса. Тахометры широко используются в автомобилях. Среди радиолюбителей он нашел применение в робототехнике, благодаря чему можно измерять скорость движения колесного робота. Тахометры вообще имеют множество применений, включая измерение скорости двигателей постоянного тока для обеспечения их работы в соответствии со спецификациями.

Тахометр является довольно простым по своей сути устройством, поэтому его можно без особого труда сделать самостоятельно на основе Arduino.