Nvidia telekast. NVIDIA Shield TV on Androidi boksituru halastamatu timukas. Mis on kilpplaat

See on laiendusplaatide alamliik, mis dokib Arduinoga nagu võileib.

Meie arvates võib laiendusplaadid jagada kahte tüüpi:

Passiivne

Need ei kanna erilist semantilist koormust ja on loodud suuremal määral kasutajate mugavuse huvides. Selle suurepärane näide on:

Kasutab erinevate andurite ja moodulite mugavat ühendamist

Funktsionaalsuse laiendamine

Laiendage oluliselt Arduino võimalusi. Silmapaistvad näited on:

Võimaldab ühendada oma Arduino Android telefoniga, samuti ühendada erinevaid USB seadmeid

Funktsionaalsust laiendavatel kilpidel, aga ka Arduino moodulitel ( ) on pardal konkreetne element (mootori draiver, etherneti kontroller, ekraan jne) koos kõigi selle tööks vajalike rakmetega. Erinevalt moodulitest, mida saab ühendada suvaliste Arduino tihvtidega, on varjestustihvtid enamikul juhtudel Arduino tihvtidega ühendatud. See on hind, mida tuleb maksta väga lihtsa ja mugava ühenduse eest. Kui soovite oma projekti kokku panna kilpide võileiva kujul, peate sellele eelnevalt tähelepanu pöörama ja kontrollima, et plaatidel ei kasutataks samanimelisi tihvte.

Need plaadid laiendavad oluliselt Arduino plaadi funktsionaalsust. Märkimisväärsed näited hõlmavad

lisab võimaluse ühendada mootoreid Arduinoga

Võimaldab juhtida Arduino plaati kohaliku võrgu või Interneti kaudu

Tahvel teabe kuvamiseks tekstiekraanil 1602, mis on lisaks varustatud nuppudega

Võimaldab ühendada oma Arduino Android telefoniga, samuti ühendada erinevaid USB seadmeid

  • Protsessor: NVIDIA Tegra X1, 64-bitine, 20 nm protsessitehnoloogia, 64-bitine, neli Cortex-A57 protsessori tuuma (koos 2 MB L2 vahemäluga) ja neli Cortex-A53
  • Graafika: NVIDIA, 256 tuuma
  • Mälu: 3 GB RAM, 16 GB sisseehitatud + välised draivid
  • OS: Android 7.0 (Nougat), mida toidavad Android TV ja Google Cast (sisseehitatud Chromecast)
  • Võrk: Wi-Fi b/g/n/ac MiMO, kahesageduslik, Gigabit Ethernet, Bluetoothi ​​versioon 4.1, HDMI-CEC 2.0b (HDCP 2.2 + HDR10)
  • Heli: Dolby Digital Plus, Dolby Atmos 7.1/5.1 pass-though
  • Mängufunktsioonid: NVIDIA GeForce NOW™ mängude voogedastusteenus, NVIDIA GameStream™, NVIDIA Share
  • Konsooli kaal ja mõõdud: 250 g, 158x98x9-25
  • Kontrolleri kaal: 260g
  • Kaugjuhtimispuldi kaal: 55g

Sissejuhatus

Mitte nii kaua aega tagasi tutvustas NVIDIA Venemaa turule täiustatud digiboksi laiade multimeediumifunktsioonidega: alates peaaegu iga videovormingu esitamisest mis tahes eraldusvõimega kuni mängude voogesituseni arvutist teleriekraanile. Lisaks on Shield TV varustatud uusima Androidi operatsioonisüsteemiga, mis võimaldab kasutada kõiki Google’i teenuseid, olgu need siis filmid, muusika, raamatud või mängud. Algsete funktsioonide hulgas, millega ükski teine ​​digiboks kiidelda ei saa, on võimalus mängida pilvearvutimänge teenuse GeForce Now kaudu. Veelgi enam, vidin võimaldab teil juhtida "targa kodu": reguleerida valgustuse taset, temperatuuri, muusikat sisse või välja lülitada, juhtida uste lukke ja palju muud.

Praegu on meie turul seadmest kaks versiooni. Üks kannab nime Shield TV (pardal 16 GB sisemälu ja väiksemad mõõtmed), teine ​​on Shield TV Pro (500 GB ketas ja suuremad mõõtmed). Esimene versioon maksab teile 18 000 rubla ja teine ​​- 26 000 rubla.

Tarne sisu

Valge kena tiheda karbi sees on digiboks, Shield-kontroller, Shield-pult, vahelduvvooluadapter, UBS-microUSB-kaabel, Euroopa pistik, kiirjuhend ja ohutusteave. Pange tähele, et siin pole HDMI-kaablit. Kõik on turvaliselt ja kvaliteetselt pakitud.




Shield Stand tuleb eraldi osta. Seadet ja selle tarvikuid müüakse ainult ja ainult NVIDIA veebisaidi jaotises "Osta".

Digiboksi, kontrolleri ja juhtpaneeli välimus

Mul oli testis palju digibokse ja need nägid reeglina kõik ühesugused välja: kas ristkülikukujuline või ovaalne nagu Xiaomi Mi TV. NVIDIA Shieldi seadmes läksid nad veidi originaalsemat teed pidi: kuju ei saa vaevalt korrapäraseks ristkülikukujuliseks nimetada, tundub, et see on visuaalselt külje poole kaldu; koosneb eraldiseisvatest mittevõrdhaarsetest kolmnurkadest, mis asuvad kuskil ülal, kuskil all. Suuremal kolmnurgal on läikiv viimistlus, ülejäänud ülemine paneel aga matt. Selle kolmnurga all on roheline vahetükk. Kui lülitate vidina sisse, tõstetakse see esile. Näeb väga originaalne ja armas välja. Läikiv NVIDIA logo on reljeefne all paremal. Küljed on läikivad. Ausalt öeldes olen sellistes asjades läikivate pindade vastu: nii või teisiti kattub pind kiiresti tolmuga, muud jäljed, kriimud on rohkem märgatavad jne.







Seadme alumine osa koosneb samuti geomeetrilistest kujunditest, mis on stabiilsuse tagamiseks kaetud pehme puudutusega. Tagaküljel on tuulutusavad, samad on olemas ka vidina tagaküljel.



Lisaks saate osta spetsiaalse Shield Stand doki, et digiboks aktsepteeriks vertikaalset vormingut. See maksab, ärge uskuge, 2500 rubla.

Järgmised pistikud asuvad NVIDIA Shieldi tagaküljel: toitesisend (väga sarnane Type-C-ga, kuid mitte see, proovisin kaablit ühendada - midagi ei juhtunud), standardne Ethernet Interneti-ühenduse loomiseks, HDMI-CEC 2.0b (digitaalse sisu kaitseprotokolli HDCP 2.2 + HDR10 tugi) ja kaks USB 3.0 porti.


Kontroller näeb selliste asjade jaoks üsna tüüpiline välja, kuid tekstuur ja reljeef sarnanevad hulknurkse ruudustikuga, tuletades meelde, et vidin on mõeldud mänguasjade jaoks. Vaatamata sellele välimusele on kontrollerit mugav käes hoida, te ei tunne ebamugavust. Pind on matt, kergelt kare, kõik süvendid ja punnid on tehtud nii, et peopesad keerduvad täpselt vidina ümber.


Pulgad on pealt kummeeritud; nupud, rist, kaitserauad ja päästikud on läikivad. Kahe pulga vahel on puuteriba helitugevuse reguleerimiseks, selle all - "Tagasi", "Alusta" ja "Kodu". Kahel viimasel nupul on muid funktsioone: "Start" - muusika või video esitamine / peatamine, "Kodu" - saatemenüü käivitamine (videosalvestus ekraanilt, ekraanipildid).












Nende all on 3,5 mm kõrvaklappide pesa. Esiküljel on NVIDIA logo, see on ka hääleassistendi aktiveerimise nupp, läheduses on mikrofon (sellele saab mängupilti salvestada). Tagaküljel - microUSB mängupuldi laadimiseks. Kuna mul on digiboks olnud vaid umbes kuu aega, siis on raske jälgida, kui kaua kontroller ühe laadimisega töötab, aga kindlasti üle kolme nädala (ametlikult umbes 60 tundi).

Mängupult on kokku pandud väga kvaliteetselt, kurta pole millegi üle. On vibratsiooni tagasiside.

Kaugjuhtimispult ("sõbralik" digiboksiga Bluetoothi ​​kaudu) on valmistatud plastikust ja metallist (tagakülg). Osa kaugjuhtimispuldi esipaneelist on läikiv. Keskosa vastutab puutetundliku helitugevuse reguleerimise eest. Ausalt öeldes on see suurim ebaõnnestumine, kuna peaaegu alati, kui ma kaugjuhtimispuldi haarasin, suurendasin või vähendasin kogemata helitugevust.







Kaugjuhtimispuldil pole minu vaatenurgast kõige parem ergonoomika. Esiteks olen juba kirjeldanud: helitugevust reguleeritakse juhuslikult. Teiseks on enamasti siiski vaja juhtkangi, mitte aga suurt hääleabinuppu, vaid selleni jõudmiseks tuleb pult peopesadesse nihutada. Kolmandaks pole korpuse kuju eriti mugav.

Alumises osas on pesa kahe CR2032 3V patarei jaoks.


Digiboksi mõõtmed võrreldes Apple iPhone 5-ga


Kaugjuhtimispuldi mõõtmed võrreldes Apple iPhone 5-ga

Konsooli tehniline komponent

Uudsus töötab NVIDIA Tegra X1 protsessoriga. Selle kiibi väljakuulutamine toimus 2015. aastal Consumer Electronics Show'l ja seda tutvustas NVIDIA tegevjuht Jen-sen Huang.




Tegra X1 kiip (koodnimega NVIDIA Erista) on Tegra perekonna kuues põlvkond ja seda toodab Taiwan Semiconductor Manufacturing Company. Mis on X1: isoleeritud toiterööpad, neljanda põlvkonna lülitussüsteem, 20 nm protsessitehnoloogia, 64-bitine, neli Cortex-A57 protsessorituuma (koos 2 MB L2 vahemäluga) ja neli Cortex-A53.

NVIDIA Shield TV graafikasüsteemil on 256-tuumaline NVIDIA Maxwell arhitektuuriga GPU, see toetab DirectX 12, OpenGL 4.5, NVIDIA CUDA, OpenGL ES 3.1, Vulkan API ja AEP (Android Extension Pack).

Jõudluskatse





Kiibistik käsitleb 4K H.265, VP9 ja 60 kaadrit sekundis videot, 4K x 2K sagedusel 60 Hz, 1080p sagedusel 120 Hz.

Allpool on kaks tabelit digiboksi võimalustega ja võrdlus lähimate konkurentidega:

Seade luges kõik testivideod probleemideta läbi.

Video

  • Taasesitus kuni 4K HDR kiirusega 60 kaadrit sekundis (H.265/HEVC)
  • Taasesitus kuni 4K kiirusega 60 kaadrit sekundis (VP8, VP9, ​​​​H.264, MPEG1/2)
  • Taasesitus kuni 1080p kiirusega 60 kaadrit sekundis (H.263, MJPEG, MPEG4, WMV9/VC1)
  • Toetatud vormingud: Xvid/DivX/ASF/AVI/MKV/MOV/M2TS/MPEG-TS/MP4/WEB-M

Heli

  • Dolby Atmos mitme kanaliga heli ja DTS-X ruumiline heli HDMI kaudu
  • Kõrglahutusega heli taasesitus kuni 24bit/192kHz HDMI- ja USB-pistikute kaudu
  • Heli ülesskaleerimine kuni 24bit/192kHz USB kaudu
  • Toetus: AAC, AAC+, eAAC+, MP3, WAVE, AMR, OGG Vorbis, FLAC, PCM, WMA, WMA-Pro, WMA-Lossless, DD+/DTS (läbipääs), Dolby Atmos ja Dolby TrueHD (läbipääs) , DTS-X ja DTS-HD (läbipääs)

Digiboksi kiiruses pole küsimusi, kõik toimib kiiresti, ilma viivituste, viivituste ja piduriteta. Androidile mõeldud mängud töötavad lihtsalt ja loomulikult :) Kõik töötavad maksimumseadetel.

Töötamine eesliitega

Esimene asi, mida tasub märkida, on PLEX-rakenduse olemasolu mis tahes video voogesitamiseks telerisse. See programm on saadaval nii TV kui ka TV Pro versioonides. Tähendus on väga lihtne: laadite sisu arvutist või Macist digiboksi ja voogesitage seda teleris. Kõik on lihtne ja selge.

GeForce Now

Järgmine trump NVIDIA Shield seadmes on GeForce Now funktsioon. See asub avakuva jaotises NVIDIA mäng. Seda jaotist külastades leiate palju erinevaid arvutimänge, nagu Just Cause 2, The Witcher 3, Trine, Tomb Raider, Hitman, Doom 3, Resident Evil 5, BorderLands 2, Mad Max, Saint Row, Dead Island, Sniper Elite , Sonic, Star Wars, Portal ja igavesed mängud, nagu Half-life 2 Episode 1 and 2. Mängude loend.





Jääb vaid joosta.


Tahan teid kohe hoiatada, et selle teenuse jaoks on vaja kvaliteetset kiiret Internetti korraliku ruuteriga, kuna kogu teave voogesitatakse erinevatest serveritest. Niipalju kui ma aru saan, siis Venemaal selliseid servereid veel pole.

Minu testis oli Samsung SUHD TV 7000 seeria ja 5 GHz toega ruuter. Kõigis soodsates tingimustes käivituvad peaaegu kõik mänguasjad väga kiiresti. Resolutsiooni valite mängus endas.

Kui võrk ei aeglustu ja ühenduse kiirus on üle 50 Mbps, siis on mängu detailsus üsna kõrge. Mõne mängu puhul ei saanud ma aga 4K pilti, nii et pilt oli HD (millega see seotud on, pole päris selge, kuna arvutimängud said vähemalt FullHD-st rahulikult aru). Mis puudutab viivitust, siis see on olemas, kuid enamikul juhtudel saate probleemideta mängida, eriti mängudes, mis ei vaja kiiret reageerimist.

Üldiselt GeForce Now algne funktsioon, mis võimaldab mängida arvutimänge maksimaalsete seadistustega (ehkki mitte alati kõige uuemate) ilma võimsa arvutita (testi ajal oli mul veel iMac, tead, sa ei mängi sellega palju).

Ekraanipildid mängust Metro 2033 (tehnoloogia GeForce Now)



Ekraanipildid mängust MadMax (tehnoloogia GeForce Now)

Vidin töötas väga kiiresti, mänguasjadega polnud probleeme isegi 4K eraldusvõimega ja peaaegu kõigi sisse lülitatud graafikaseadetega. Käivitas Metal Gear Solid V: The Phantom Pain ja loomulikult GTA V.


GameStreami mängude voogesitamiseks on vaja GeForce Experience'i rakendust. Pärast rakenduse installimist installige mäng ja lisage see GE-sse. Järgmisena kuvatakse mängu ikoon konsooli jaotises GameStream. Saate käivitada nii arvutis kui ka prefiksi kaudu.

Sel juhul ei sõltu teleris oleva pildi kvaliteet mitte ainult võrgu kiirusest, vaid ka arvuti võimsusest, millest mäng edastatakse. MSI GT62VR puhul probleeme polnud. Testitud GTA V maksimumseadetel 4K eraldusvõimega.





Arvutist mänguasjade voogedastusega oli muidugi lõbusam: esiteks saab mängida mis tahes mänge (noh, peaaegu, loend on olemas) ja teiseks on pilt palju parem kui GeForce Now režiimis. Ma ei täheldanud viivitusi, vähemalt täitsin GTA-s mitu missiooni rahulikult. Jah, ma täheldasin mahajäämusi, kuid need olid isoleeritud. Teine küsimus on selles, et ma pole harjunud mängupulti kasutama, seega oli täiesti harjumatu mängida :)





>

Metal Gear Solid V: Phantom Pain Streaming näide MSI GT62VR-ga


GTA V voogesituse näide MSI GT62VR-ga









Arduino on pisike suurepäraste funktsioonidega tahvel, tüüpiline Open Hardware esindaja ja üks esimesi seadmeid, mis saavutas riistvarahäkkerite seas laialdase populaarsuse. Pole ime: mugav elektrooniline disainer võimaldab isegi algajatel selle kiiresti välja mõelda ja alustada oma seadmete arendamist nullist.

Kuidas kiiresti alustada?

Kiireks alustamiseks on algajale lihtsaim viis osta valmis plaat – see maksab umbes 30 dollarit. Plaadil on ainult kaks kiipi - ATMEL-i mikrokontroller ja USB-liidese kiip, millega see on ühendatud. Kõik muud elemendid lisatakse vajadusel iseseisvalt.

Arduino programmid (slängis nimetatakse "sketches") on kirjutatud juhtmete keeles. Tegelikult on see tavaline C ++, mida on laiendatud spetsiaalsete protseduuridega, nagu "digitalWrite" (kirjutage väärtus porti) või "analogRead" (lugege väärtust ADC-st). Kõik see õpitakse selgeks ühe-kahe istungiga, eriti kui sul on juba C++ programmeerimise kogemus. Kirjutatud visandid kompileeritakse ja laaditakse Arduinosse USB kaudu ArduinoIDE abil (arduino.cc/en/Main/Software). Lihtsaima projekti kokkupanemiseks kulub umbes kolmkümmend minutit, ilma et oleks vaja sügavalt sukelduda ATMEL-i andmelehtedesse ja monteerija konstruktsioonidesse. Keel on intuitiivne ja hea veebiabi aitab nüanssidega toime tulla. Ja jootmine, muide, on ka vabatahtlik, kui on olemas jooteta leivalaud ja juhtmete komplekt.

Kõik mikrokontrolleri tihvtid suunatakse kahele korralikule padjareale, mille külge saab ühendada andureid, nuppe, kuvareid jms. Mida keerulisemad on aga rakmed, seda rohkem võib nendega olla hemorroidid. Kui me räägime LED-i ja nuppude paarist, siis pole raskusi. Kuid kui soovite juhtida mootoreid või vahetada andmeid raadioliidese kaudu, tekib mitmeid raskusi. Selle defekti vastu võitlemiseks tulid nad välja kilpplaadid - funktsionaalsuse laiendamiseks valmisplaadid.

Mis on kilbiplaat?

Varjestusplaat on võtmed kätte lahendus riistvaraarendajate tavaliste ülesannete täitmiseks. Sellised ülesanded võivad olla näiteks andmeedastus raadioliidese kaudu, töö Ethernetiga ja elektrooniliste mootorite juhtimine. Laiendusplaate on Arduinole lihtne paigaldada, dokkides tihvtiplokkidega ja moodustades väga jäiga sandwich-struktuuri.

Saate paigaldada mitu plaati korraga, peaasi, et seadmed ei läheks konflikti samade Arduino tihvtide jaoks. Võrku pisut uurides leiate tabeleid populaarsete kilpide ja nende hõivatud tihvtidega (shieldlist.org).

Seejärel ei jää muud üle, kui haakida põhisketši külge vastav teek ja proovida skeemi tööd kasutades teegile lisatud näidissketši. Selle lähenemisviisiga säästetakse aega kaks korda: esmalt riistvara arendamiseks ja silumiseks ning seejärel tarkvara jaoks. Tõeliselt edukaid ja populaarseid kilbiplaate on aga vaid paarkümmend. Mille poolest hea kilp erineb halvast?

Esiteks peab sellel olema lähtestusnupp. Igaüks, kes on Arduinot silunud varjega, oskab seda hinnata – tavapärane lähtestamisnupp muutub kättesaamatuks ja harjutused selle vajutamiseks käepärast olevate piklike esemete abil on tüütud. Hea kilp peaks ühilduma ka Arduino Megaga – kui sul on ATmega1280 või ATmega2560 peal Arduino pikendatud versioon, siis pole kindel, et tuttavale Unole või Duemilanovale tehtud kilp sellega tööle hakkab. Ja kõik tänu sellele, et Megas viidi riistvara SPI eest vastutavad tihvtid teise kohta! Nii et kui kilp suhtleb Arduinoga SPI siini kaudu, uurige kindlasti selle “kõht” - võite loota ühilduvusele Megaga, kui näete seal mitte ainult tihvte, vaid ka musta ruudukujulist 2x3 naispistikut. Allpool olen koostanud ülevaate parimatest müügilolevatest Shield plaatidest tavaliste ülesannete jaoks.

Mootori juhtimine

Kui teil on vaja mootoreid juhtida, kasutage julgelt Motorshieldi kilpi, mille on loonud andekas Ameerika insener Limor Freed ehk ladyada (ladyada.net/make/mshield/).

Varjestuse peamine eelis on selle mitmekülgsus, kuna see toetab kuni nelja alalisvoolumootorit, kuni kahte samm-mootorit ja kahte servot. Võib kombineerida: näiteks üks samm-mootor ja kaks alalisvoolumootorit. Varjestuse aluse annavad kaks L293D quad H-silla mikrolülitust, mis on võimelised andma voolu kuni 600 mA kanali kohta ja tööpingeid 4,5 kuni 36 V. Ühe mikroskeemi sisendeid paralleelselt nihutades saab voolupiiri nihutada 1,2 A.

Selle kilbiga saab üheaegselt juhtida näiteks võidusõiduauto mudeli mootoreid ja roolilatti, koordinaatide tabeli samm-mootoreid. Võimsamate koormuste jaoks saate kasutada Ardumoto koos Sparkfuni L298 kiibiga (kaks kanalit koormusvooluga kuni 2 A) või selle täiustatud versiooni Monster Moto Shield (sparkfun.com/products/10182) kahel VNH2SP30 kiibil, mis on võimelised kuni 30 ja maksimaalse pingega 41 V. Viimase variandi puhul ärge unustage konsulteerida asjatundlike spetsialistidega: koormused on ju üsna korralikud, võib-olla peate hankima lisaradiaatori, et et mitte ära põleda.

Ethernetiga töötamine

Etherneti varjestuse jaoks on kaks peamist võimalust – põhinevad vana heal Microchipi ENC28J60 kiibil ja Wizneti täiustatud W5100 kiibil. Mõlemad lahendused kasutavad sidepidamiseks SPI siini, võttes ära vaid neli Arduino kontakti. Kuid ENC28J60 ilmus palju varem ja kaotab selgelt täiustatud W5100-le: ainult 10 Mbps, IP, UDP, TCP riistvaratugi puudub. Lisaks võimaldab W5100 töötada nelja pistikupesaga (mis tähendab kuni nelja samaaegse ühenduse tuge).

Üldiselt soovitan tungivalt kasutada W5100, sest see säästab oluliselt mikrokontrolleri võtmeressurssi - RAM-i (SRAM), mida tuleb säästa (Atmega328-l on ainult üks kilobait). Noh, kõik muud eeltöötluse eelised on ilmselged: kui W5100 ise küsib TCP-protokolli kaudu pakette ja arvutab päise kontrollsummasid, siis Atmega saab ohutult teha ka tähtsamaid asju.

Teine eeskujulik näide on Arduino meeskonna Arduino Ethernet Shield (arduino.cc/en/Main/ArduinoEthernetShield). Selle abil saate luua visandi, mis suudab:

  • hankige DHCP kaudu dünaamiline IP-aadress;
  • määrake aeg, kasutades NTP-protokolli;
  • nimede lahendamine DNS-i kaudu;
  • läbima volituse RADIUSE kaudu;
  • toimida lihtsa veebiserverina või veebikliendina, esitades päringuid ja analüüsides vastuseid.

Sarnastest tahvlitest võib märkida Freetronicsi - EthernetShieldi koos PoE-ga arendamist (freetronics.com/products/ethernet-shieldwithpoe). Idee toita Etherneti seadet samast Etherneti liinist, millega see on ühendatud, sündis 2001. aastal ja kaks aastat hiljem sai sellest ametlik IEEE 802.3af tööstusstandard. Omast kogemusest märgin, et Etherneti kaudu suhtlevate autonoomsete kastide toiteks pole midagi mugavamat, mis on spetsiaalsest toitelülitist 100 meetri raadiuses mööda hoonet laiali. Selline kilp maksab veidi rohkem, nõuab täiendava PoE mooduli mikrokaardi ostmist ja sellel on SD-pistiku asemel leivalaua väli.

Sellist kaitset kasutatakse eranditult fikseeritud struktuurides, mis nõuavad suhtlemist TCP / IP-võrgu kaudu. Näiteks ühendatud andurite oleku kuvamine brauseris või mõne mehhanismi kaugjuhtimispuldis.

Meenub kohe “twitteri lille” projekt, kus Arduino + Etherneti kimp maasse torgatud niiskusandurit kasutades kurtis twitteri vahendusel kuivust ja nõudis kohest kastmist. Kõigi erinevate EthernetShieldi rakenduste puhul tahan hoiatada, et iga teek säästab loomulikult aega, kuid võtab ka mitu kilobaiti mikrokontrolleri välkmälust. Seega, kui varem või hiljem satute oma Arduino Duemilanova 30 KB suuruse piirini - mõelge selle asendamisele Mega 2560-ga, jääb visandite jaoks mälu kaheksa ja pool korda rohkem.

SD-kaartide kasutamine

Mis tahes teabe (näiteks GPS-koordinaatide) kogumisega seotud projektides on sageli vaja suurendada saadaoleva püsimälu mahtu. Lihtsaim viis seda teha on tavalise SD-kaardi ühendamine. Selleks on mitu valmiskilpi. Kõige ilusam variant, mida ma tean, on microSD-moodul, mille on välja töötanud Hispaania keskkonnaseirefirma Libellium (goo.gl/iHCy4).

Varjestus hõivab ainult ühe Arduino tihvti ploki ja võimaldab töötada SD- ja SDHC-kaartidega, mis on eelnevalt vormindatud FAT16 (eelistatud) või FAT32-sse. Korraga saate töötada ainult ühe failiga, pikki nimesid ei toetata.

Juhtmevabad kilbid

Lihtsaimad amplituudmodulatsiooniga (ASK) RF-moodulid, mis töötavad litsentseerimata 433 ja 313 MHz sagedusalas, kuigi neid saab VirtualWire teegi kaudu Arduinoga kasutada, tunduvad mulle siiski üsna kehva variandina.

Need on liiga vastuvõtlikud häiretele, töötavad stabiilselt ainult madalatel kiirustel, neil pole riistvaralist eraldamist kanaliteks - mitu samaaegselt töötavat saatjat segavad üksteist. Võib-olla sellepärast pole ma neile veel kilpplaate näinud.

Polaarset vastandit esindavad Zigbee protokollidel põhinevad Xbee plaatide perekonnad, mis sobivad ideaalselt isejõuliste hajutatud andurite võrkude korraldamiseks. Iga selline plaat on ise seade, mille pardal on mikrokontroller ja kilbilt on vaja väga vähe – et tagada koordineerimine Arduinoga. Selliseid kilpe nimetatakse tavaliselt "Xbee Shieldiks", kuid mitte alati - näiteks Libellium töötas välja Communication Shieldi (goo.gl/OZDxl). Kilp sisaldab tingimata kahte rida padjaid, mille külge on dokitud Xbee-vormingus moodul.

Ainus puudus võib-olla on Xbee mooduli enda hind. Vastutasuks saame kiiruse kuni 250 Kbps, vaateulatuse kuni 90 meetrit (Xbee PRO modifikatsioon võib ulatuda kuni 1,2 km-ni), krüptimise, säästliku voolutarbimise ja andmete edastamise võimaluse (kaks moodulit suhtlevad läbipaistvalt üksteist läbi kolmanda).

Ammu on täheldatud, et kui ettevõte räägib juhtmevabadest võrkudest, siis esimese asjana meenub millegipärast WiFi, palju harvem Bluetooth. Näiteks SparkFuni WiFly Shield (sparkfun.com/products/9954) ja Libelliumi Bluetoothi ​​moodul (cooking-hacks.com/index.php/arduinobluetoothmodule-89.html). Viimane on tehtud Xbee formaadis ja töötab mis tahes Xbee adapteri kilbiga ning Arduino tarkvara konfiguratsioon meenutab dialoogi modemiga – läbi jadapordi ja AT käskude. Muide, omal ajal ilmus algne Arduino BT plaat (arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardBluetooth), millel polnud USB-liidest, kuid mis oli programmeeritud ja ühendatud arvutiga Bluetoothi ​​kaudu. Seda ei levitatud laialdaselt - võib-olla hinnatõusu tõttu.

GSM-i kaudu andmete vahetamiseks kasutatakse tavaliselt mobiiltelefoni, mis suudab töötada jadapordis TTL tasemel.
Nüüd on neid aga järjest vähemaks jäänud – neid asendab USB, mis eeldab, et töötamiseks peab olema host (ja mitte seade, mis on Arduino). Kuid õnneks on tootjad juba pikka aega välja klopinud valmis GSM-mooduleid, mille külge jääb väänata väline antenn ja SIM-kaardi pistik. Näidet ei pea kaugelt otsima – Libelliumi GPRS Quadband moodul Arduino jaoks (goo.gl/KueFH), mis põhineb SAGEM GPRS-modemil.
Selle konkreetse mudeli eripäraks on see, et GRPS-moodul on eemaldatav ja saate edastada mitte ainult andmeid - välise valjuhääldi väljund on juhtmega.

Erinevad kilbid

Kokkuvõttes võime kindlalt öelda, et peaaegu kõikidele tüüpilistele probleemidele on kilpide kujul lahendused juba ammu olemas olnud. Kuid ärge arvake, et see on koht, kus see kõik lõpeb. Siin on mõned näited: Libelliumi kiirgusanduri plaat (Geigeri loendur).

Tee-seda-ise kilp

Näiteks loome oma LCD-ekraani. Populaarse 1602 tähtnumbrilise LCD-ekraani ühendusskeem HD44780 kontrolleril on saadaval kahes versioonis - kaheksa- või neljabitisena. On aeg avastada Arduino kilbi ehitamise strateegia: tihvte pole kunagi liiga palju! Püüame neid kasutada minimaalselt ja seetõttu valime neljabitise skeemi (meie õnneks on sellise skeemi tugi lisatud ArduinoIDE jaotuskomplekti, LiquidCrystali teegi kujul).

Kasutame oma kilbi ehitamiseks spetsiaalset toorikut - protoshieldi, mis on mõne satsiga leivalaud. Selle kõige olulisem väärtus on õigesti paigutatud tihvtide augud Arduinoga ideaalseks dokkimiseks. Juhtus nii, et kõik tihvtiplokid, välja arvatud üks, asetsevad 2,54 mm sammuga võre peal (kui mitte see tüütu tõsiasi, siis võib võtta suvalise tüki "perforeeritud leivaplaadist" ja joota PLS-i dokkimispistikud sisse. see). Seda tehti meelega, et kingisaaja hajameelsusest ei paneks kilpi teistpidi sisse ja tulevast meistriteost pungas ära ei põletaks.
Pange tähele, et vooluahel sisaldab kontrasti reguleerimiseks muutuvat takistit. See on tähtis! Kui unustate selle, kui ülejäänud skeem ja visandid on õiged, pole midagi näha. Iga 10-20 kOhm sobib ja konkreetselt sellel protoshieldil on see juba ette nähtud – kuigi see on ühendatud analoog0-sisendiga, nii et peate lisajuhtmeid jootma.

Võtame tüki PLS-tihvti kammi ja jootame selle esmalt ekraanikontaktide ja seejärel kilbi külge. Pärast seda tuleb võtta kinnitustraat ja ettevaatlikult omakorda ekraanilt juhtmed Arduino tihvtidele vastavalt skeemile ribadeks tõmmata ja jootma - õnneks on see lihtne. Mul õnnestus intuitiivselt suurem osa sellest ekraani alla peita.

Paneme tulemuse Arduinosse ja laadime LiquidCrystali kataloogist esimese testisketši. Kas ekraanil pole midagi? Või hunnik musti ruute? Vahet pole, on aeg muutuvtakistit pingutada – kindlasti ilmub midagi! Sel juhul võid kergendatult hingata – nüüd on sul esimene enda tehtud kilp. Noh, kuna ta on teeninud - saate seda samal ajal venestada. Korraga muutsin standardset teeki nii, et kirillitsa märgid tõlgiti õigesti UTF-8-st kuvamärgi generaatorisse. Otsige teegi uusimat versiooni aadressilt github.com/mk90.

Arduino platvormi üks peamisi eeliseid on selle populaarsus. Populaarset platvormi toetavad aktiivselt elektroonikaseadmete tootjad, väljastades erinevate plaatide eriversioone, mis laiendavad kontrolleri põhifunktsioone. Sellised lauad, mida üsna loogiliselt nimetatakse laiendusplaatideks (teine ​​nimi: arduino kilp, kilp), täidavad väga erinevaid ülesandeid ja võivad arduinlase elu oluliselt lihtsustada. Sellest artiklist saame teada, mis on Arduino laiendusplaat ja kuidas seda saab kasutada mitmesuguste Arduino seadmetega töötamiseks: mootorid (mootori draiverikilbid), LCD-ekraanid (LCD-kilbid), SD-kaardid (andmesalvestaja), andurid. (anduri kilp) ja paljud teised.

Alustuseks mõistame tingimusi. Arduino laiendusplaat on terviklik seade, mis on loodud teatud funktsioonide täitmiseks ja mis on standardsete pistikute abil ühendatud põhikontrolleriga. Teine populaarne laiendusplaadi nimi on ingliskeelne Arduino kilp või lihtsalt kilp. Laiendusplaadile on paigaldatud kõik vajalikud elektroonilised komponendid ning interaktsioon mikrokontrolleri ja muude põhiplaadi elementidega toimub läbi tavaliste arduino kontaktide. Enamasti toidetakse kilpi ka põhiarduino plaadilt, kuigi paljudel juhtudel on võimalik seda toita ka muudest allikatest. Igal kilbil on mõned vabad tihvtid, mida saate oma äranägemise järgi kasutada, ühendades nendega mis tahes muud komponendid.

Ingliskeelne sõna Shield on tõlgitud kui kilp, ekraan, ekraan. Meie kontekstis tuleks seda mõista kui midagi, mis katab kontrolleri plaati, mis loob seadmele täiendava kihi, ekraani, mille taha on peidetud erinevad elemendid.

Miks on arduino kilpe vaja?

Kõik on väga lihtne: 1) et säästa aega ja 2) keegi saaks sellega raha teenida. Miks raisata aega sellise asja kujundamisele, paigutamisele, jootmisele ja silumisele, mille saate juba kokkupanduna võtta ja kohe kasutama hakata? Hästi disainitud ja kvaliteetsele riistvarale kokku pandud laiendusplaadid on tavaliselt töökindlamad ja võtavad lõppseadmes vähem ruumi. See ei tähenda, et peate ise kokkupanemisest täielikult loobuma ja ei pea mõistma teatud elementide tööpõhimõtet. Tõeline insener püüab ju alati aru saada, kuidas see, mida ta kasutab, töötab. Kuid me saame teha keerukamaid seadmeid, kui me ei leiuta jalgratast iga kord uuesti, vaid keskendume sellele, mida vähesed on enne meid lahendanud.

Loomulikult tuleb võimaluste eest maksta. Peaaegu alati on lõpliku kilbi maksumus kõrgem kui üksikute komponentide hind, saate alati sarnase võimaluse odavamaks muuta. Kuid siin on teie otsustada, kui oluline on teie jaoks kulutatud aeg või raha. Võttes arvesse Hiina tööstuse kogu võimalikku abi, vähenevad plaatide maksumus pidevalt, nii et enamasti tehakse valik valmisseadmete kasutamise kasuks.

Populaarseimad varjestuse näited on laiendusplaadid töötamiseks andurite, mootorite, LCD-ekraanide, SD-kaartide, võrgu- ja GPS-kilpidega, sisseehitatud releetega kilbid koormaga ühendamiseks.

Arduino kilpide ühendamine

Kilbi ühendamiseks peate selle lihtsalt ettevaatlikult põhiplaadile "panema". Tavaliselt on kamm-tüüpi kilbi (meessoost) tihvtid hõlpsasti sisestatavad Arduino plaadi konnektoritesse. Mõnel juhul tuleb tihvte hoolikalt näpistada, kui plaat ise pole korralikult joodetud. Peaasi on tegutseda ettevaatlikult ja mitte rakendada liigset jõudu.

Reeglina on kilp mõeldud väga spetsiifilisele kontrolleri versioonile, kuigi näiteks Arduino Mega plaatidega töötavad paljud Arduino Uno kilbid päris hästi. Mega pinout on tehtud nii, et esimesed 14 digitaalset kontakti ja plaadi vastasküljel olevad kontaktid langevad kokku UNO kontaktide asukohaga, nii et arduino kaitsekilp muutub selleks kergesti.

Arduino Shieldi programmeerimine

Laiendusplaadiga vooluringi programmeerimine ei erine tavapärasest arduino programmeerimisest, sest kontrolleri seisukohalt ühendasime oma seadmed lihtsalt selle tavapäraste kontaktidega. Eskiisil peate määrama need tihvtid, mis on kilbis ühendatud plaadi vastavate tihvtidega. Reeglina näitab tootja tihvtide vastavust kilbile endale või eraldi ühendamisjuhendisse. Kui laadite alla plaaditootja soovitatud visandid, ei pea te seda isegi tegema.

Kilbi signaalide lugemine või kirjutamine toimub samuti tavapärasel viisil: kasutades funktsioone ja muid igale arduinistile tuttavaid käske. Mõnel juhul on kokkupõrked võimalikud, kui olete selle ühendusskeemiga harjunud ja tootja on valinud teise (näiteks tõmbasite nupu maapinnale ja kilbil - toide). Siin peate lihtsalt olema ettevaatlik.

Reeglina on see laiendusplaat saadaval arduino komplektides ja seetõttu kohtuvad arduino inimesed kõige sagedamini just sellega. Varjestus on üsna lihtne – selle põhiülesanne on pakkuda mugavamaid võimalusi Arduino plaadiga ühendamiseks. Seda tehakse täiendavate toite- ja maanduspistikute kaudu, mis on plaadile viidud iga analoog- ja digitaalviigu külge. Samuti leiate plaadilt pistikud välise toiteallika ühendamiseks (lülitamiseks peate paigaldama džemprid), LED-i ja taaskäivitusnupu. Varjestuse valikud ja kasutusnäited leiate illustratsioonidelt.




Anduri laiendusplaadist on mitu versiooni. Kõik need erinevad pistikute arvu ja tüübi poolest. Tänapäeval on kõige populaarsemad versioonid Sensor Shield v4 ja v5.

See arduino kilp on robootikaprojektides väga oluline. Võimaldab ühendada korraga Arduino plaadiga tava- ja servomootoreid. Kilbi põhiülesanne on tagada seadmete juhtimine, mis tarbivad tavalise arduino plaadi jaoks piisavalt suurt voolu. Plaadi lisafunktsioonid on mootori võimsuse juhtimise (kasutades PWM-i) ja pöörlemissuuna muutmise funktsioon. Mootorikaitseplaate on palju erinevaid. Kõigile neile on omane võimsa transistori olemasolu, mille kaudu on ühendatud väline koormus, jahutusradiaatori elemendid (tavaliselt radiaator), vooluringid välise toite ühendamiseks, pistikud mootorite ühendamiseks ja kontaktid arduinoga ühendamiseks.



Võrgustikuga töö korraldamine on tänapäevaste projektide üks olulisemaid ülesandeid. Etherneti kaudu kohtvõrguga ühenduse loomiseks on olemas vastav laiendusplaat.




Prototüüpide laiendusplaadid

Need plaadid on üsna lihtsad - neil on kontaktipadjad elementide paigaldamiseks, kuvatakse lähtestusnupp ja on võimalik ühendada välist toiteallikat. Nende kilpide eesmärk on suurendada seadme kompaktsust, kui kõik vajalikud komponendid asuvad vahetult põhiplaadi kohal.





Arduino LCD-ekraan ja TFT-ekraan

Seda tüüpi kilpi kasutatakse arduino LCD-ekraanidega töötamiseks. Nagu teate, pole isegi kõige lihtsama kaherealise tekstiekraani ühendamine tühine ülesanne: peate korraga õigesti ühendama 6 ekraanikontakti, arvestamata toiteallikat. Palju lihtsam on arduino plaadile juba valmis moodul pista ja lihtsalt vastav eskiis üles laadida. Populaarses LCD Keypad Shieldis on 4 kuni 8 nuppu koheselt tahvliga ühendatud, mis võimaldab koheselt korraldada seadme kasutajale välise liidese. Abiks on ka TFT Shield



Arduino Data Logger Shield

Teine ülesanne, mida on üsna keeruline oma toodetes iseseisvalt rakendada, on anduritelt saadud andmete salvestamine ajaviitega. Valmis kilp võimaldab mitte ainult salvestada andmeid ja saada aega sisseehitatud kellalt, vaid ka andureid mugavalt ühendada jootmise teel või trükkplaadil.




Lühikokkuvõte

Selles artiklis oleme käsitlenud vaid väikest osa tohutust mitmesugustest seadmetest, mis laiendavad arduino funktsionaalsust. Laiendusplaadid võimaldavad keskenduda kõige tähtsamale – oma programmi loogikale. Kilpide loojad nägid ette õige ja usaldusväärse paigalduse, vajaliku toiteallika. Teil jääb üle vaid leida vajalik tahvel, kasutades hinnalist ingliskeelset sõna shield, ühendada see arduinoga ja visand üles laadida. Tavaliselt hõlmab igasugune kilbi programmeerimine lihtsate toimingute sooritamist juba lõppenud programmi sisemiste muutujate ümbernimetamiseks. Tänu sellele saame kasutus- ja ühendamismugavuse ning valmisseadmete või prototüüpide kokkupaneku kiiruse.

Laienduskaartide kasutamise miinuseks on nende maksumus ja võimalik efektiivsuse kadu, mis tuleneb nende olemuses peituvast kilpide mitmekülgsusest. Teie konkreetse rakenduse või lõppseadme jaoks ei pruugi kõik varje funktsioonid olla vajalikud. Sel juhul peaksite kilpi kasutama ainult prototüüpimise ja testimise etapis ning seadme lõpliku versiooni loomisel mõelge selle asendamisele oma skeemi ja paigutuse tüübiga disainiga. See on teie otsustada, teil on kõik võimalused õigeks valikuks.