Arduino je open-sourcová hardvérová platforma postavená na mikročipe ATmega328, ktorý pracuje na 16Mhz frekvencii a Arduino doskou. Táto definícia vystihuje model Arduino Uno. Arduinám sa venujem už vyše roka a za ten čas som prišiel k zaujímavým projektom z pohľadu praktického využitia Arduina. Na úvod si predstavme základné parametre Arduina Uno.
| Mikrokontróler | ATmega328 |
| Operačné napätie | 5V (USB) |
| Doporučené vstupné napätie | 7-12V |
| Limit vstupného prúdu | 6-20V |
| Digitálne I/O vstupno-výstupné piny | 14 z toho 6 pre PWM moduláciu |
| PWM kanály | 6 |
| Analogové vstupné piny | 8 |
| Jednosmerný prúd pre I/O pin | 40 mA |
| Jednosmerný prúd pre 3.3V pin | 50 mA |
| Flash pamäť | 32 kB z ktorých 0.5 kB je použitých ako bootloader |
| SRAM | 2 kB v čipe |
| EEPROM | 1 kB v čipe |
| Frekvencia procesora | 16 MHz |
Arduino ponúka nespočetné množstvo využitia najmä z dôvodu, že je otvorená platforma a má minimálnu spotrebu. Procesor je obohatený 2kB SRAM a to priamo na čipe. Ponúka 14 vstupno-výstupných pinov. Arduino vyvinulo aj vlastný editor, kde môžeme napísať kód s cyklami, ktorý má Arduino vykonávať. Jazyk, v ktorom sa kód píše sa nazýva Wiring, je to v podstate zjednodušený jazyk C s miernymi úpravami. Arduino Uno disponuje aj 32kB flash pamäťou, do ktorej je možné nahrať script, ktorý sme si napísali.
Pomocou USB rozhrania je script odoslaný do Flash pamäte, odkiaľ ho Arduino vykonáva. Flash typu ROM zaručuje, že aj po odpojení Arduina od počítača a napojení na externú batériu sa nám script úspešne spustí. V prípade, že ste ešte neprogramovali, nezúfajte! Arduino IDE disponuje aj 200 scriptami vzorových úloh, kde sa naučite základy s ním a jeho funkciami.
Neprehliadnite
Ak nám Arduino nepostačuje ako také, môžeme si zakúpiť Shield, ktorý nám rozširuje funkciu Arduina, poznáme napríklad Wifi shield, ktorý dokáže po wifi sieti posielať výsledky, napríklad nameranej teploty, alebo ju rovno nahrávať na server. Shield zapasuje presne do Arduina na základe pinov, ktoré sú totožne s rozmermi a rozostupmi vstupno-výstupných pinov Arduina. Arduino Uno je možné zakúpiť aj s balíkom Arduino Starter Kit, ktorý vrelo odporúčam! Starter Kit obsahuje knihu k jednotlivým vzorovým úlohám, obsahuje stránky na vlastné poznámky, v krabici sú ďalej zabalené vodiče, Breadboard a iné.
Vrámci zoznamovania sa s Arduinom som vytvoril prácu s ním na pohyb krokového motora popri výrobnom páse. Taktiež som zvolil Arduino Uno, lebo bolo ako jediné k dispozícii. K Arduinu na Breadboard bol umiestnený čip SMA6501, ktorý dokázal vydávať impulzy po napájaní Arduinom. K unipolárnemu motorčeku viedlo 5 vodičov, jeden bol určený pre napätie 5V, ktoré boli dodávané výhradne externým zdrojom.
Ostatné 4 vodiče slúžili na pohyb či už doľava, alebo doprava. Motor aj telo bolo využité z tlačiarne, motorček bol upevnený na remeničku, ktorá umožňovala prenos výkonu motorčeka na hlavu tlačiarne, kde mala byť pôvodne umiestnená aj webkamera, ktorá by snímala výrobný proces. Čip SMA 6501 môžeme označiť aj ako maticu tranzistorov, ktoré umožňovali prenos el. signálu do motorčeka. Bolo nutné aby sa výstupy spínali v tomto poradí: 1,3,2,4, pre pohyb do jednej strany a do opačnej 4,2,3,1. Spínanie v tomto poradí zaručovalo Arduino, kde sme využili na spínanie piny 3,4,6,8 a teda sa spínali v poradí 3,6,4,8, či 8,4,6,3. Všetky tieto parametre boli zohľadnené v kóde.
Nakoniec môžete moju prácu zhodnotiť aj samy v komentároch, budem rád, ak sa práca zapáčila. V prípade záujmu môžem dodať aj schému zapojenia s čipom SMA6501, alebo aj testovaciu schému s čipom L293D, ktorá fungovala totožne.
