Ардуино интересные и полезные шилды и модули. Часть 1: Проводная связь и хранение данных

Ардуино интересные и полезные шилды и модули Часть 1 Проводная связь и хранение данных

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.

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).

Ethernet Shield с sd-картой для Arduino (Uno, MEGA2560, Leonardo и других)
Ethernet Shield с sd-картой для Arduino (Uno, MEGA2560, Leonardo и других)

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.

Arduino Mega 2560 с интерфейсом Ethernet и интерфейсом sd-карты
Arduino Mega 2560 с интерфейсом Ethernet и интерфейсом sd-карты

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

Arduino Leonardo с интерфейсом Ethernet и SD-карт
Arduino Leonardo с интерфейсом Ethernet и SD-карт

Существуют универсальные шилды для почти всех Arduino сразу: Arduino Nano, Arduino UNO R3, Arduino Duemilanove, Arduino Leonardo, Arduino MEGA.

Ethernet Shield, для Arduino Nano, UNO R3, Duemilanove, Leonardo, MEGA  2560
Ethernet Shield, для Arduino Nano, UNO R3, Duemilanove, Leonardo, MEGA 2560

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.

Ethernet Shield без sd-карты для Arduino (UNO, MEGA 2560, LEONARDO и других)
Ethernet Shield без sd-карты для Arduino (UNO, MEGA 2560, LEONARDO и других)

Вы можете купить Ethernet Shield без слота для sd-карты для Arduino NANO

Ethernet Shield без слота для sd-карты для Arduino NANO
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.

Ethernet Shield со слотом для sd-карты и часами реального времени с отсеком батареи CR2032 для Arduino NANO
Ethernet Shield со слотом для sd-карты и часами реального времени с отсеком батареи CR2032 для Arduino NANO

 

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

Шилд адаптера SD-карты с батарейным отсеком CR2032 для Ардуино
Шилд адаптера SD-карты с батарейным отсеком CR2032 для Ардуино

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.

Модуль адаптера SD-карты (модуль интерфейса SD-карты) для Ардуино
Модуль адаптера SD-карты (модуль интерфейса SD-карты) для Ардуино

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.

Часы реального времени (RTC, от англ. real time clock ) для Ардуино
Часы реального времени (RTC, от англ. real time clock ) для Ардуино

 

Часы реального времени для Ардуино LilyPad
Часы реального времени для Ардуино LilyPad

 

Альтернативный формат батарейного отсека для батареи CR2032
Альтернативный формат батарейного отсека для батареи CR2032

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.

Конвертирующий модуль TTL в RS-485 на базе MAX458
Конвертирующий модуль TTL в RS-485 на базе MAX458CSA

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.

 

Конвертирующий модуль USB в RS-485
Конвертирующий модуль USB в RS-485

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.

Универсальный конвертер USB в TTL, USB в RS-232, USB в RS-485, TTL в RS232, TTL в RS-485, RS-232 в RS-485
Универсальный конвертер 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)

Добавить комментарий