Проводная связь и хранение данных зачастую неотрывно связаны друг с другом, особенно при создании систем реального времени, умных домов и других интересных Ардуино-проектов. В данной серии будут рассмотрены основные модули и шилды, которые могут понадобиться при создании серьезных проектор с использованием Ардуино, созданном на микроконтроллерах AVR (ATmega2560 (плата Ардуино «Mega»), ATmega32U4 (как правило, платы Ардуино «Leonardo», Ардуино «Micro», Ардуино «Yun» и другие), ATmega328 (как правило, платы Ардуино «Uno», Ардуино «Mini», Ардуино «Nano», Ардуино «Pro» и другие)), ARM, ESP8266, Intel x86.
Contents
Проводные сетевые шилды и модули (Ethernet-шилды)
Как я уже писал в предыдущей статье, посвященной заявкам на патенты и выданным патентам на способы и устройства покраски яиц с помощью различных механизмов, я увлекся Ардуино. И вот теперь дошли руки написать статьи об этом устройстве, которое может использоваться для автоматизации различных процессов, а также о модулях, которые могут быть подключены к нему.
Наверное, одним из самых интересных шилдов, а также необходимым для тех, кто хочет связать свой (свою) Arduino по сети с другими устройствами, например, компьютерами, коммутаторами, другими микроконтроллерами, является Ethernet Shield (Ethernet-шилд, Сетевой шилд). Ethernet Shield может иметь на борту разъем для установки SD-карты (SD-card).
Если ваш проект предусматривает обработку и хранение больших объемов данных, то стоит покупать Ethernet Shield с распаянным на нем разъемом для SD-карты.
Конечно, не могли быть не разработаны Arduino со встроенной поддержкой Ethernet и SD-карт.
Данная Arduino Mega также включает разъемы для подключения Wi-Fi модуля ESP-01. Можно купить ESP-01 Wi-Fi модуль с реле отдельно.
На Aliexpress вы можете купить Arduino Leonardo с интерфейсом Ethernet и SD-карты
Существуют универсальные шилды для почти всех Arduino сразу: Arduino Nano, Arduino UNO R3, Arduino Duemilanove, Arduino Leonardo, Arduino MEGA.
Если по каким-то причинам, вас не устраивает Ethernet Shield с интерфейсом SD-карты и вы не хотите его покупать, то вы можете купить Ethernet Shield или Ethernet –модуль без SD-карты и дополнительно купить модуль SD-карты или шилд SD-карты.
Вы можете купить Ethernet Shield без слота для sd-карты для Arduino NANO
Существует необычное решение Ethernet-шилда для Arduino NANO с интерфейсом SD-карты, часами реального времени и батарейным отсеком CR2032. Необычность заключается в форм-факторе данного шилда, а также в выведенных разъемах питания.
Модули и шилды интерфейса SD-карты памяти
Сочетание Ethernet-модуля и модуля SD-карты может стать хорошей альтернативой Ethernet-шилду с интерфейсом SD-карты памяти
Такой шилд называется Data Logger.
Если нет желания или возможности использовать (или купить) Ethernet-шилду с интерфейсом SD-карты памяти или Ethernet-шилд и модуль интерфейса SD-карты, или шилд интерфейса SD-карты памяти и Ethernet-модуль, то можно обратиться к сочетанию Ethernet-модуля и модуль интерфейса SD-карты.
SD-карты могут быть использованы в различных проектах интернета-вещей (IoT, от анг. Internet of Things)для создания регистраторов данных, метеостанций, систем умного дома с использованием Ардуино. Интерфейс SD-карты позволяет реализовать хранение, чтение и запись информации на SD-карту.
Модули адаптера SD-карты также могут включать обвес для проигрывания аудиофайлов (музыки, звуков и т.д.), хранящихся на карте памяти, но об этом я расскажу в одной из следующих статей.
К модулю адаптера SD-карты потребуются часы реального времени, если модуль со слотом SD-карты и/или Ethernet-модуль не cсодержит их.
Часы реального времени незаменимы при создании проектов, в которых важно, в какой момент времени происходит то или иное событие, например, получение данных с датчиков, передача данных, передача управляющих команд на исполнительные устройства. RTC пригодится для создания сигнализаций, будильников, а также получения показаний с датчиков в режиме реального времени в системах реального времени и для передачи данных в режиме реального времени.
TTL, RS-485, RS-232
Еще одним способом связать два Arduino является использование модулей, поддерживающих RS-485 (RS485) — стандарт физического уровня для асинхронного интерфейса стандарт физического уровня для асинхронного интерфейса.
Так, вы можете купить TTL-конвертирующий модуль для Arduino на микросхеме MAX485.
Интерфейс RS-485 может использоваться в совокупности с протоколами ModBus, DMX512 и другими или без таких специализированных протоколов и библиотек.
Чтобы связать два и более Ардуино, в частности, объединить их в одну локальную сеть, потребуется не только купить Конвертирующий модуль TTL в RS-485, но еще и купить Конвертирующий модуль USB в RS-485, например, на микросхемах MAX485, ADM485, SP485, который поддерживает такие операционные системы, как Windows 7, Windows XP, Windows Vista, Linux, Mac OS, WinCE5.0.
Существуют также универсальные конвертеры, которые преобразуют USB в TTL, USB в RS-232, USB в RS-485, TTL в RS232, TTL в RS-485, RS-232 в RS-485.
В следующей части будет обзор интересных и полезных модулей и шилдов беспроводной связи – Bluetooth, Wi-Fi, радиомодулей с частотой 2,4ГГц, 433 МГц, LoRa, XBee (ZiGBee).
Автор: Максим Голдобин (goldmaxval@gmail.com)