Pripojenie Arduino mega 2560. Nastavenie dosiek Arduino pri prvom pripojení k PC. Ako skontrolovať pripojenie zariadenia Arduino

Kartáčovaný IC ovládača motora, IR diaľkové ovládanie, rádiový modul NRF24L01, OKI 120A2, modul karty SD, integrovaný integrovaný obvod ovládača motora, M590E GSM GPRS modem, hodiny reálneho času DS 3231/DS 1307, Mini 360 na LM2596, vzdialenosť snímačov L293D, v Hodiny reálneho času, HC-SR501, napájanie Mini 360 podľa schémy LM2596, ovládač L298N, HC-SR501, GSM GPRS, M590E GSM GPRS modem, Hodiny reálneho času DS 3231/DS 1307, ESP8266-12E Wi-Fi modul, karta Modul, Napájací zdroj, Mini 360, L293D, napájací zdroj Mini 360 v schéme LM2596, Rádiový modul, IR diaľkové ovládanie, IR diaľkové ovládanie, Ethernetový štít, Kartáčovaný IC ovládača motora, Kartáčovaný IC ovládača motora, IR diaľkový ovládač, Modul karty SD, Rádiový modul NRF24L01, motor OKI, L293D, krokový motor, napájací zdroj, L293D, napájací zdroj Mini 360 na LM2596, pamäťová karta SD, štít Ethernet, pohybový senzor HC-SR501, Wi-Fi modul ESP8266-12E, OKI 120A2 krokový motor, Krokový motor,

Arduino Mega je založené na mikrokontroléri ATmega2560.

Doska Arduino Mega2560

Špecifikácie dosky Arduino Mega2560

Všeobecné informácie

Arduino Mega 2560 je zariadenie založené na mikrokontroléri ATmega2560. Obsahuje všetko, čo potrebujete na pohodlnú prácu s mikrokontrolérom: 54 digitálnych vstupov / výstupov (z toho 15 je možné použiť ako PWM výstupy), 16 analógových vstupov, 4 UART (hardvérový transceiver na implementáciu sériových rozhraní), 16 MHz kryštál, USB konektor, napájací konektor, ICSP konektor na programovanie v obvode a tlačidlo reset. Ak chcete so zariadením začať pracovať, stačí ho napájať z AC / DC adaptéra alebo batérie, alebo ho pripojiť k počítaču pomocou USB kábla. Arduino Mega je kompatibilné s väčšinou rozširujúcich dosiek navrhnutých pre Arduino Duemilanove a Diecimila.

Mega 2560 je aktualizovaná verzia Arduino Mega.

Arduino Mega 2560 sa od všetkých predchádzajúcich dosiek líši tým, že na konverziu USB-UART rozhraní používa namiesto FTDI čipu mikrokontrolér ATmega16U2 (ATmega8U2 vo verziách dosky R1 a R2).

Na doske Mega 2560 verzie R2 je pridaný odpor, ktorý ťahá HWB linku mikrokontroléra 8U2 k zemi. Takéto opatrenie umožňuje zjednodušiť proces aktualizácie firmvéru a prepnutie zariadenia do režimu DFU.

Zmeny na doske R3 sú uvedené nižšie:

Pinout 1.0: Pridané kolíky SDA a SCL (v blízkosti kolíka AREF), ako aj dva nové kolíky umiestnené v blízkosti kolíka RESET. Prvý - IOREF - umožňuje rozširujúcim doskám prispôsobiť sa prevádzkovému napätiu Arduina. Tento kolík je určený pre kompatibilitu rozširujúcich dosiek s 5V Arduino založenými na mikrokontroléroch AVR a 3,3V Arduino Due doskami. Druhý kolík nie je s ničím spojený a je vyhradený pre budúce použitie.

Vylepšená odolnosť voči šumu resetovacieho obvodu.

Mikrokontrolér ATmega16U2 nahradený 8U2.

Schéma, originálny dizajn a pinout

Pinout: PinMap2560

Výživa

Arduino Mega je možné napájať z USB alebo z externého zdroja napájania – typ zdroja sa volí automaticky.

Ako externý zdroj napájania možno použiť externý AC/DC adaptér alebo batériu/batériu (nie USB). Konektor adaptéra (priemer - 2,1 mm, stredový kolík - kladný) musí byť zasunutý do príslušného napájacieho konektora na doske. V prípade napájania z batérie/batérie musia byť jej vodiče pripojené na svorky Gnd a Vin konektora POWER.

Napätie externého zdroja môže byť v rozmedzí od 6 do 20 V. Pokles napájacieho napätia pod 7V však vedie k poklesu napätia na 5V pine, čo môže spôsobiť nestabilitu zariadenia. Použitie napätia vyššieho ako 12V môže viesť k prehriatiu regulátora napätia a poruche dosky. S ohľadom na to sa odporúča použiť napájací zdroj s napätím v rozsahu 7 až 12V.

Napájacie kolíky umiestnené na doske sú uvedené nižšie:

VIN. Napätie privádzané do Arduina priamo z externého zdroja (nesúvisí s 5V z USB alebo iného regulovaného napätia). Prostredníctvom tohto výstupu môžete dodávať externé napájanie aj spotrebúvať prúd, keď je zariadenie napájané z externého adaptéra.

5V. Tento kolík prijíma 5V napätie z regulátora napätia na doske, bez ohľadu na to, ako je zariadenie napájané: z adaptéra (7 - 12 V), z USB (5 V) alebo cez kolík VIN (7 - 12 V). Neodporúča sa napájať zariadenie cez 5V alebo 3V3 kolíky, pretože v tomto prípade sa nepoužíva regulátor napätia, čo môže viesť k poruche dosky.

3v3. 3,3 V z regulátora napätia na doske. Maximálny prúd odoberaný z tohto kolíka je 50 mA.

GND. Základné závery.

IOREF. Tento pin poskytuje rozširujúcim doskám informácie o prevádzkovom napätí mikrokontroléra Arduino. V závislosti od napätia načítaného z pinu IOREF sa môže rozširujúca doska prepnúť na príslušný zdroj napájania alebo použiť prevodníky úrovní, ktoré jej umožnia pracovať s 5V aj 3,3V zariadeniami.

Pamäť

Mikrokontrolér ATmega2560 má 256 KB flash programovej pamäte (z toho 8 KB využíva bootloader), 8 KB SRAM a 4 KB EEPROM (ktorá slúži na prácu s touto pamäťou).

Vstupy a výstupy

Pomocou funkcií , digitalWrite () a digitalRead () možno každý z 54 digitálnych kolíkov Arduino Mega nakonfigurovať tak, aby fungoval ako vstup alebo výstup. Úroveň napätia na výstupoch je obmedzená na 5V. Maximálny prúd, ktorý môže jeden výstup dodať alebo spotrebovať, je 40 mA. Všetky kolíky sú spárované s internými pull-up odpormi (v predvolenom nastavení vypnuté) 20-50 kΩ. Okrem toho môžu niektoré výstupy Arduino vykonávať ďalšie funkcie:

Sériové rozhranie Sériové: kolíky 0 (RX) a 1 (TX); Serial 1: 19 (RX) a 18 (TX); Serial 2: 17 (RX) a 16 (TX) Séria 3: 15 (RX) a 14 (TX). Tieto kolíky sa používajú na príjem (RX) a prenos (TX) dát cez sériové rozhranie. Piny 0 a 1 sú tiež spojené s príslušnými pinmi čipu ATmega16U2, ktorý funguje ako prevodník USB-UART.

PWM: kolíky 2 - 13 a 44 - 46. Funkcia môže vydávať 8-bitové analógové hodnoty ako signál PWM.

Rozhranie SPI: kolíky 50 (MISO), 51 (MOSI), 52 (SCK), 53 (SS). Pri použití tieto piny umožňujú komunikáciu cez rozhranie SPI. Linky SPI sú tiež smerované do hlavičky ICSP kompatibilnej s Arduino Uno, Duemilanove a Diecimila.

LED: 13. Zabudovaná LED pripojená na pin 13. Odoslaním hodnoty HIGH sa LED dióda rozsvieti, vyslaním LOW sa vypne.

TWI: kolíky 20 (SDA) a 21 (SCL). Pri použití tieto piny umožňujú komunikáciu cez rozhranie TWI. Upozorňujeme, že rozloženie týchto pinov je odlišné od Arduino Duemilanove a Diecimila.

Arduino Mega 2560 má 16 analógových vstupov, z ktorých každý môže reprezentovať analógové napätie ako 10-bitové číslo (1024 rôznych hodnôt). Štandardne sa meranie napätia vzťahuje na rozsah 0 až 5 V. Hornú hranicu tohto rozsahu je však možné zmeniť pomocou kolíka AREF a funkcie analogReference().

Okrem tých, ktoré sú uvedené na tabuli, existuje niekoľko ďalších záverov:

AREF. Referenčné napätie pre analógové vstupy. Dá sa použiť s funkciou.

resetovať. Vytvorenie nízkej úrovne (LOW) na tomto kolíku resetuje mikrokontrolér. Typicky sa tento kolík používa na ovládanie resetovacieho tlačidla na rozširujúcich doskách.

Pripojenie

Arduino Mega 2560 poskytuje množstvo možností na komunikáciu s počítačom, iným Arduinom alebo inými mikrokontrolérmi. ATmega2560 má štyri hardvérové ​​UART transceivery na implementáciu sériových rozhraní (s TTL 5V logickou úrovňou). Mikrokontrolér ATmega16U2 (alebo ATmega8U2 na doskách R1 a R2) pripája jeden z transceiverov k USB portu počítača a po pripojení k PC umožňuje definovať Arduino ako virtuálny COM port (na tento účel operačný systém Windows bude potrebovať príslušný .inf súbor, na rozdiel od OSX a Linuxu, kde je doska automaticky rozpoznaná ako COM port). Softvérový balík Arduino obsahuje špeciálny program SerialMonitor, ktorý vám umožňuje čítať a odosielať jednoduché textové údaje do Arduina. Keď sa dáta prenášajú cez čip ATmega8U2/ATmega16U2 počas USB pripojenia k počítaču, LED RX a TX na doske budú blikať. (Sériový prenos dát cez piny 0 a 1, bez použitia USB prevodníka, tieto LED nie sú aktivované).

Programovanie

Arduino Mega sa programuje pomocou softvéru Arduino (stiahnutie). Ďalšie informácie nájdete v ATmega2560 v Arduino Mega Dodáva sa s bootloaderom firmvéru, ktorý vám umožní nahrať nové programy do mikrokontroléra bez potreby externého programátora. Interakcia s ním prebieha podľa pôvodného protokolu STK500 ( , ).

Zdrojový kód firmvéru pre mikrokontrolér ATmega16U2 (alebo ATmega8U2 na doskách R1 a R2) sa nachádza v archívoch Arduino. Firmvér ATmega16U2/8U2 obsahuje bootloader DFU (Device Firmware Update), ktorý vám umožňuje aktualizovať firmvér mikrokontroléra. Ak chcete aktivovať režim DFU, musíte:

Na doskách verzie R1: zatvorte prepojku na zadnej strane dosky (pri obrázku Talianska), potom resetujte 8U2.

Automatický (softvérový) reset

Aby ste nemuseli stláčať tlačidlo reset zakaždým pred stiahnutím programu, Arduino Mega 2560 je navrhnutý tak, aby ho bolo možné programovo resetovať z pripojeného počítača. Jeden z kolíkov riadenia dátového toku (DTR) ATmega8U2 je pripojený k kolíku RESET na ATmega2560 cez kondenzátor 100nF. Keď sa čiara DTR dostane na nulu, kolík RESET sa tiež zníži na dostatočne dlhú dobu na resetovanie mikrokontroléra. Táto funkcia sa používa na to, aby bolo možné flashovať mikrokontrolér jediným kliknutím v programovacom prostredí Arduino. Táto architektúra vám umožňuje skrátiť časový limit bootloadera, pretože proces blikania je vždy synchronizovaný s poklesom signálu na linke DTR.

Tento systém však môže viesť k ďalším dôsledkom. Pri pripájaní Mega 2560 k počítačom so systémom Mac OS X alebo Linux sa jeho mikrokontrolér resetuje vždy, keď sa softvér pripojí k doske. Po resetovaní Arduino Mega2560 aktivuje bootloader asi na pol sekundy. Hoci je bootloader naprogramovaný tak, aby ignoroval cudzie dáta (t.j. všetky dáta, ktoré nesúvisia s procesom flashovania nového programu), dokáže zachytiť prvých pár bajtov dát z paketu odoslaného na dosku ihneď po nadviazaní spojenia. . Ak je teda program spustený na Arduine určený na prijímanie akýchkoľvek nastavení alebo iných údajov z počítača pri prvom spustení, uistite sa, že softvér, s ktorým Arduino komunikuje, odošle sekundu po nadviazaní spojenia.

Na doske Mega 2560 je dráha (označená ako "RESET-EN"), ktorej otvorením môžete vypnúť automatický reset mikrokontroléra. Pre opätovné obnovenie funkcie automatického resetu je potrebné spájkovať vodiče umiestnené na okrajoch tejto dráhy. Automatický reset je možné deaktivovať aj pripojením 110 ohmového odporu medzi kolík RESET a 5V.

Ochrana proti preťaženiu USB

Arduino Mega 2560 má resetovateľné poistky, ktoré chránia USB port počítača pred skratom a preťažením. Hoci väčšina počítačov má svoju vlastnú ochranu, tieto poistky poskytujú ďalšiu vrstvu ochrany. Ak sa z USB portu odoberá viac ako 500 mA, poistka automaticky odpojí spojenie, kým sa neodstráni príčina skratu alebo preťaženia.

Fyzické špecifikácie a kompatibilita s rozširujúcimi kartami

Maximálna dĺžka a šírka dosky s plošnými spojmi Mega2560 je 10,2 cm a 5,4 cm, vrátane USB konektora a napájacieho konektora vyčnievajúceho z dosky. Tri montážne otvory umožňujú pripevnenie dosky k povrchu alebo šasi. Všimnite si, že vzdialenosť medzi digitálnymi kolíkmi 7 a 8 nie je násobkom tradičných 2,54 mm a je 4 mm.

Arduino Mega2560 je navrhnutý tak, aby bol kompatibilný s väčšinou rozširujúcich dosiek Arduino Uno, Diecimila a Duemilanove. Na tento účel sú digitálne piny 0 - 13 (ako aj susedné piny AREF a GND), analógové vstupy 0 - 5, napájací konektor a konektor ICSP umiestnené rovnako na všetkých doskách. Okrem toho sú v týchto zariadeniach hlavné linky UART transceivera pripojené k rovnakým kolíkom (0 a 1) ako externé prerušovacie linky 0 a 1 (kolíky 2 a 3). Linky rozhrania SPI sú vedené do konektora ICSP na oboch doskách - ako na Mega2560, tak aj na Duemilanove / Diecimila. Majte na pamäti, že na Arduino Mega sa kolíky rozhrania I2C líšia od dosiek Duemilanove / Diecimila: na Arduino Mega sú to kolíky 20 a 21 a na Duemilanove / Diecimila analógové vstupy 4 a 5.

Systém Arduino Smart Home je veľmi žiadaný medzi ľuďmi, ktorí si chcú doma alebo v kancelárii vytvoriť maximálny komfort.

Jeho zvláštnosťou je možnosť spravovať rôzne systémy bez účasti majiteľa a podstatou je spojenie elektronických zariadení do jednej siete pre úsporu elektrickej energie, ovládanie osvetlenia a elektrických spotrebičov, upozorňovanie nepovolaných osôb vstupujúcich do domu a riešenie ďalších problémov.

Jedným z hlavných prvkov systému inteligentnej domácnosti je v tomto prípade Arduino. Čo to je? ako pracuje? Aké funkcie vykonáva? Všetko podrobne zvážime v tomto článku.

Čo je Arduino?

Arduino (Arduino) je špeciálny nástroj, ktorý vám umožňuje navrhovať elektronické zariadenia, ktoré majú v porovnaní s rovnakým PC užšiu interakciu s fyzickým prostredím, čo v skutočnosti nepresahuje virtuálnu realitu.

Platforma je založená na otvorenom zdroji a samotné zariadenie je postavené na doske plošných spojov so zabudovaným softvérom.

Inými slovami, Arduino je malé zariadenie, ktoré zabezpečuje ovládanie rôznych senzorov, osvetľovacích systémov, príjem a prenos dát.

Arduino obsahuje mikrokontrolér, čo je mikroprocesor zostavený do jedného obvodu. Jeho vlastnosťou je schopnosť vykonávať jednoduché úlohy. V závislosti od modelu môže byť zariadenie Arduino vybavené rôznymi typmi mikrokontrolérov.

Existuje niekoľko modelov dosiek, z ktorých najbežnejšie sú UNO, Mega 2560 R3.

Nemenej dôležitou vlastnosťou dosky plošných spojov je prítomnosť 22 vývodov, ktoré sú umiestnené po obvode výrobku. Sú analógové a digitálne.

Zvláštnosťou toho druhého je ovládanie pomocou iba dvoch parametrov - logickej jednotky alebo nuly. Pokiaľ ide o analógový výstup, existuje veľa malých oblastí medzi 1 a 0.

Dnes sa Arduino používa na vytváranie elektronických systémov, ktoré dokážu prijímať informácie z rôznych senzorov (digitálnych a analógových).

Zariadenia založené na Arduino môžu pracovať v spojení so softvérom na počítači alebo samostatne.

Pokiaľ ide o dosky, môžete si ich zostaviť sami alebo si kúpiť hotový výrobok. Programovanie Arduina prebieha v jazyku Wiring.

ČÍTAJTE K TÉME:, prehľad, vybavenie, pripojenie a konfigurácia pre domácich majstrov, scenáre.

Čo ovláda Arduino?

Vďaka veľkému počtu pinov na doske plošných spojov je možné k Arduinu pripojiť mnoho rôznych zariadení, a to:

Okrem toho je k Arduinu pripojená sada senzorov v závislosti od úloh priradených systému. Spravidla sú inštalované senzory svetla, dymu a vzduchu, magnetického poľa, vlhkosti, teploty a iné.

Vďaka tejto funkcii sa Arduino stáva univerzálnym zariadením – „think tankom“ systému „Smart Home“ s možnosťou konfigurácie tak, aby vyhovovala úlohám.

Ako systém funguje

Zariadenie Arduino funguje nasledovne. Informácie zozbierané z rôznych senzorov v domácnosti sa bezdrôtovo odosielajú do tabletu alebo počítača. Ďalej sa pomocou špeciálneho softvéru spracovávajú dáta a vykonáva sa špecifický príkaz.

Hlavnú funkciu plní centrálny snímač, ktorý je možné zakúpiť alebo zostaviť samostatne. Konektory na doskách sú štandardné, čo značne zjednodušuje výber komponentov.

Výživa

Arduino je napájané cez USB konektor alebo z externého zdroja. Zdroj napätia sa určí automaticky.

Ak je vybratá možnosť s externým napájaním nie cez USB, môžete pripojiť batériu alebo napájací zdroj (konvertor napätia). V druhom prípade sa pripojenie vykoná pomocou 2,1 mm konektora s "+" na hlavnom kontakte.

Vodiče z batérie sú pripojené k rôznym svorkám napájacieho konektora - Vin a Gnd.

Pre normálnu prevádzku potrebuje platforma napätie 6 až 20 voltov. Ak parameter klesne pod 7 voltov, na 5V pine môže byť menšie napätie a hrozí porucha.

Ak sa použije 12 V, regulátor napätia sa môže prehriať a poškodiť dosku. Z tohto dôvodu je optimálnou úrovňou napájanie 7 - 12 V.

Na rozdiel od minulých typov dosiek Arduino Mega 2560 funguje bez použitia mikrokontroléra USB typu FTDI. Na zabezpečenie výmeny informácií cez USB sa používa prevodník naprogramovaný pre prevodník USB na sériový port.

OBĽÚBENÉ U ČITATEĽOV: .

Arduino má nasledujúce výkonové výstupy:

• 5V - slúži na napájanie mikrokontroléra, ako aj ostatných prvkov dosky plošných spojov. Napájací zdroj je nastaviteľný. Napätie je dodávané cez USB konektor alebo z VIN pinu, ako aj z iného 5V zdroja s možnosťou regulácie.
• VIN - slúži na napájanie napätia z externého zdroja. Výstup je potrebný vtedy, keď nie je možné napájať napätie cez USB konektor alebo iný externý zdroj. Keď sa na 2,1 mm konektor pripojí napätie, použije sa tento vstup.
• 3V3 je pin, na ktorom je napätie dôsledkom činnosti samotného FTDI čipu. Limit odberu prúdu pre tento prvok je 50 mA.
• GND - zemné kolíky.

Schematický nákres dosky vo formáte pdf je možné si pozrieť.

Pripojenie

Možnosti Arduina umožňujú pripojiť skupinu zariadení, ktoré poskytujú stabilnú komunikáciu s PC, ako aj s ďalšími prvkami systému - mikrokontroléry alebo rovnaké dosky Arduino.

Model ATmega 2560 má 4 porty, cez ktoré je možné prenášať dáta pre TTL a UART. Špeciálny čip ATmega 8U2 na doske prenáša rozhranie (jeden z nich) cez USB konektor. Na druhej strane, PC programy dostanú virtuálny COM.

Existujú nuansy, ktoré závisia od typu operačného systému:

• Ak je na PC nainštalovaný Linux, rozpoznávanie sa uskutoční automaticky.
• Ak je nainštalovaný systém Windows, vyžaduje sa ďalší súbor .inf.

Pomocou monitorovacieho nástroja sa informácie odosielajú a prijímajú v textovom formáte po pripojení k systému.

Blikanie LED TX a RX indikuje prenos dát. Na sekvenčné odosielanie informácií sa používa špeciálna knižnica Software Serial.

Medzi vlastnosti ATmega 2560 patrí prítomnosť rozhraní SPI a I2C. Okrem toho Arduino obsahuje knižnicu Wire.

Vývoj projektu

V súčasnosti je na trhu veľa zariadení Arduino s rôznymi konfiguráciami. Jedno univerzálne riešenie však neexistuje. V závislosti od danej úlohy sa každá sada vyberá individuálne. Aby sa predišlo chybám, je potrebný vývoj projektu.

Aké projekty je možné vytvoriť na Arduine?

Arduino vám umožňuje vytvárať mnoho jedinečných projektov. Tu je len niekoľko z nich:

• Poskladanie Rubikovej kocky (systém si poradí za 0,887 s);
• Regulácia vlhkosti v suteréne;
• Vytváranie jedinečných obrazov;
• Posielanie správ;
• Vyvažovací robot na dvoch kolesách;
• Analyzátor zvukového spektra;
• Origami lampa s kapacitným snímačom;
• Robotické rameno ovládané Arduinom;
• písanie písmen vo vzduchu;
• Ovládanie blesku a ďalšie.

Navrhovanie inteligentného domu

Zvážte situáciu, keď potrebujete urobiť automatizáciu pre dom s jednou miestnosťou.

Takáto budova pozostáva z piatich hlavných priestorov - vstupnej haly, verandy, kuchyne, kúpeľne a obývacej izby.

Pri navrhovaní projektu zvážte nasledovné:

• VERANKA. Svetlo sa zapne v dvoch prípadoch - majiteľ sa v noci priblíži k domu a dvere sa otvoria (keď osoba opustí budovu).
• KÚPEĽŇA. Kotol má vypínač, ktorý sa vypne pri dosiahnutí určitej teploty. Kotol je riadený v závislosti od dostupnosti vhodnej automatizácie. Pri vstupe do miestnosti by mal digestor fungovať a svetlo sa rozsvieti.
• CHODBA . Vyžaduje si to zapnutie svetla v tme (automatické), ako aj systém detekcie pohybu. V noci sa rozsvieti žiarovka s nízkym výkonom, čo eliminuje nepohodlie pre ostatných obyvateľov domu.
• IZBA . Svetlo sa zapína ručne, ale v prípade potreby a prítomnosti snímača pohybu sa táto manipulácia môže vyskytnúť automaticky.
• KUCHYŇA . Zapnutie a vypnutie svetla v kuchyni sa vykonáva ručne. Automatické vypnutie je povolené v prípade dlhšieho nedostatku pohybu po miestnosti. Ak osoba začne variť, digestor sa aktivuje.

Vykurovacie zariadenia plnia úlohu udržiavať požadovanú teplotu v miestnosti. Ak v dome nie sú žiadni ľudia, spodná hranica teploty klesne na určitú úroveň.

Po objavení sa ľudí v budove tento parameter stúpne na svoju predchádzajúcu hodnotu. Rekuperácia vzduchu sa vykoná, keď systém zistí prítomnosť majiteľa. Trvanie procesu nie je dlhšie ako 10 minút za hodinu.

Stojí za to venovať pozornosť tomu, že ak sa plánuje inštalácia v dome, potom je na ich ovládanie lepšie použiť aplikácie na mobilných zariadeniach, WIFI alebo prostredníctvom SMS správ.

Vizuálne programovanie pre Arduino je možné vykonať pomocou špeciálnej aplikácie FLProg, ktorú si môžete stiahnuť z oficiálnej webovej stránky http://flprog.ru/.

Vyberáme kompletnú sadu pre projekt na príklade Arduino Mega 2560 R3

Na vytvorenie plnohodnotného systému Smart Home a vykonávanie jemu pridelených funkcií je dôležité správne pristupovať ku konfigurácii a výberu zariadenia.

Čo je súčasťou balenia?

Ak je vaším cieľom Smart Home na báze Arduina, musíte si pripraviť nasledujúce vybavenie – samotnú dosku Mega 2560 R3, ethernetový modul (ENC28J60), pohybový senzor, ako aj ďalšie senzory a ovládače.

Okrem toho stojí za to pripraviť krútenú dvojlinku, rezistor, relé, prepínač a kábel pre ethernetový modul.

Potrebné sú aj ďalšie nástroje - skrutkovače, spájkovačky atď.

Upozorňujeme, že sa oplatí zakúpiť súpravy na montáž systému na certifikovaných miestach. Je to spôsobené tým, že pri realizácii projektu sa používa elektrina a použitie falošného môže viesť k zníženiu úrovne bezpečnosti.

Všetky adaptačné programy nájdete online na oficiálnej webovej stránke Arduino http://arduino.ru. Pri výbere senzorov sa oplatí zamerať na úlohy, ktoré by mal Smart Home riešiť.

Spravidla sú potrebné snímače pohybu, teploty, otvárania dverí a svetla. Úlohu snímača otvárania dverí môže vykonávať bežný jazýčkový spínač.

Doska je flashovaná pomocou špeciálneho softvéru určeného pre rôzne operačné systémy vrátane USB kábla. O programátorov nie je núdza.

Čo sa týka softvéru, ktorý sa v Arduine používa, je napísaný v jazyku C. Existujú určité obmedzenia týkajúce sa počtu bajtov, ale aktuálna pamäť je dostatočná na implementáciu úlohy.

Začiatok práce

Hneď ako je pripravené potrebné vybavenie a vypracovaný projekt, môžete začať s plnením úlohy.

Etapy

Pri organizovaní systému Smart Home založeného na Arduine sa oplatí konať podľa nasledujúceho algoritmu:

• Inštalácia programového kódu;
• Konfigurácia aplikácie pre použité zariadenie;
• Presmerovanie portov (pre smerovač);
• Vykonávanie testov;
• Úprava a pod.

Web má všetok potrebný softvér pre používané zariadenia – stačí si ho stiahnuť z oficiálnej webovej stránky a nainštalovať (pozri odkaz vyššie).

Aplikácia umožňuje zobraziť informácie o senzoroch. V prípade potreby je možné zmeniť nastavenia adresy IP.

Postupnosť akcií pri pripojení k počítaču

Ak chcete začať s Arduino v systéme Windows, postupujte takto:

• Pripravte si potrebné vybavenie – USB kábel a Arduino.
• Stiahnite si softvér z arduino.cc/en/Main/Software.
  
• Pripojte dosku pomocou kábla USB. Sledujte, či sa LED dióda PWR nerozsvieti.
• Nainštalujte potrebnú sadu ovládačov na prácu s Arduino. V tejto fáze sa oplatí spustiť inštaláciu ovládača a počkať na dokončenie procesu.
  Potom kliknite na tlačidlo "Štart" a prejdite na ovládací panel. Tam otvorte kartu „Systém a zabezpečenie“ a vyberte časť „Systém“. Po otvorení okna vyberte „Správca zariadení“, kliknite na názov Arduina a pomocou pravého tlačidla myši nastavte príkaz na aktualizáciu ovládača. Nájdite riadok „Vyhľadať softvér ovládača v mojom počítači!“, kliknite naň a vyberte príslušný ovládač pre váš typ dosky – ArduinoUNO.inf (nachádza sa v priečinku ovládačov). Môže to byť UNO, Mega 2560 alebo iný.
  
• Spustite vývojové prostredie Arduino dvojitým kliknutím na ikonu aplikácie.
• Otvorte hotový príklad (Súbor - Príklady - 1.Základy - Blikanie).
• Vyberte si poplatok. Ak to chcete urobiť, prejdite do časti Nástroje a potom do ponuky Board.
  
• Nainštalujte sériový port (nájdete ho odpojením a zapojením kábla).
• Stiahnite si skicu v Arduine. Kliknite na „Nahrať“ a počkajte, kým LED diódy TX a RX na doske zablikajú. Na konci systém ukáže, že sťahovanie bolo úspešné. Niekoľko sekúnd po ukončení práce by sa mala rozsvietiť LED 13 L (bude blikať na oranžovo). Ak áno, systém je pripravený vykonávať úlohy.

Práca s routerom

Pre plnú prevádzku inteligentného domu je dôležité správne zaobchádzať s routerom. Tu musíte urobiť nasledovné - otvorte konfiguráciu, zadajte Arduino IP adresu, napríklad 192.168.10.101 a otvorte 80. port.

Potom musíte k adrese priradiť názov domény a pokračovať v procese testovania projektu. Upozorňujeme, že pre takýto systém je používanie verejnej IP adresy zakázané, pretože v tomto prípade existuje vysoké riziko hacknutia cez Sieť.

Rozšírenie na Arduino

Jednou z možností inteligentného domu je vizualizácia stavu automatizácie a procesov prebiehajúcich v systéme. Na tento účel sa odporúča použiť samostatný server, ktorý zabezpečuje spracovanie stavu (možno použiť program Node.js).

Uvedená softvérová technológia sa používa na riešenie problémov s internetom, preto sa na vizualizáciu „Smart Home“ používa jazyk Java Script (s jeho pomocou sa vytvára handler a server). Výsledky je možné vidieť na obrazovke počítača alebo PC.

Na realizáciu plánu je vhodný notebook, bežný počítač alebo Raspberry Pi. Použitie takéhoto systému umožňuje zvýšiť jeho schopnosti. Takže ak má doska Arduino malé množstvo pamäte, na serveri neexistujú žiadne takéto obmedzenia. Program je napísaný tak, aby poskytoval plnú kontrolu nad platformou.

V prípade potreby môžete nastaviť algoritmus, ktorý bude zaznamenávať skutočnosť, že osoba je v dome, a zhromažďovať tieto informácie. Ak sa majiteľ vráti každý deň okolo 17:30, kotol alebo vykurovacie zariadenia môžu byť zapnuté do hodiny. Po príchode domov sa človek ocitne v teplej budove s teplou vodou.

Program si dokáže zapamätať čas, kedy si majiteľ ide oddýchnuť a vypnúť ohrev vody. Existuje veľa takýchto nuancií, ktoré sa v prípade potreby zavedú do programu. Práve prítomnosť externého PC dáva ovládaču Arduino veľké možnosti.

Komunikácia s Arduino

Aby procesor vedel, aké akcie má vykonať, musí dostať príslušný príkaz. Komunikácia prebieha pomocou špeciálneho jazyka, ktorý je prispôsobený na prácu s Arduinom a je celkom jednoduchý. V prípade potreby je ľahké v ňom pracovať aj pri absencii programovacích zručností.

Formátovanie a odoslanie správy do regulátora sa nazýva programovanie. Na zjednodušenie procesu bolo vyvinuté Arduino IDE, ktoré obsahuje mnoho programov. Ich štúdium vám umožňuje získať množstvo užitočných informácií o práci s Arduinom.

Ako sa dá zvládnuť?

Ako bolo uvedené, server Node.js vám umožňuje prepojiť hardvér vo vašej domácnosti. Jedným zo spôsobov riadenia procesov sú cloudové služby na webe. Zároveň môžete jednu až dve hodiny pred príchodom zapnúť kúrenie alebo kotol.

Ďalším spôsobom je správa cez správy (MMS alebo SMS). Táto možnosť je relevantná, keď nie je k dispozícii pripojenie na internet. Jednou z výhod systému je možnosť získať informácie o situácii vyššej moci (napríklad únik). Tu pomáha doska Edison od Intelu.

Čo nakoniec získame?

Dnes je Arduino žiadané medzi ľuďmi, ktorí nevedia nič o programovaní.

Dôvodom je jednoduché rozhranie, ako aj množstvo výhod - jednoduchý programovací jazyk, možnosť vytvoriť si vlastný algoritmus vďaka otvorenému zdrojovému kódu a jednoduchosť prenosu programov pomocou kábla USB. Softvér potrebný pre Arduino je dostupný na internete, takže tu nie sú žiadne problémy.

Ako môžete vidieť, Arduino nie je len doska, ktorá vám umožní pripojiť rôzne zariadenia. Ide o výkonný základ, ktorý možno použiť na vytvorenie inteligentného domu. Zároveň nie je potrebné míňať veľké peniaze na drahé zariadenia, ktorých náklady sú 5-10 krát vyššie.

Toto sú hlavné výhody systému.

Medzi vlastnosti dosky patrí možnosť pripojenia k počítaču a získanie vizualizácie procesov na displeji tabletu alebo PC.

Automatizované ovládanie je možné cez internet alebo cez správy. Arduino je teda skvelé na vytváranie zariadení so zvýšenou zložitosťou.

Arduino Mega je postavené na mikrokontroléri ATmega2560 (). Doska má 54 digitálnych I/O (z ktorých 14 možno použiť ako PWM výstupy), 16 analógových vstupov, 4 sériové porty UART, 16 MHz kryštálový oscilátor, USB konektor, napájací konektor, ICSP hlavičku a reset. tlačidlo. Pre prácu je potrebné pripojiť platformu k počítaču pomocou USB kábla alebo napájať pomocou AC/DC adaptéra, prípadne nabíjateľnej batérie. Arduino Mega 2560 je kompatibilný so všetkými rozširujúcimi doskami určenými pre platformy alebo Duemilanove.

Schéma a počiatočné údaje

Stručná charakteristika

Výživa

Arduino Mega môže byť napájané buď cez USB pripojenie alebo z externého zdroja napájania. Zdroj napájania sa vyberie automaticky.

Externé napájanie (nie USB) môže byť napájané cez AC/DC menič napätia (napájací zdroj) alebo nabíjateľnou batériou. Menič napätia sa pripája cez 2,1 mm zástrčku s kladným pólom na stredovom kolíku. Vodiče z batérie sú pripojené na svorky Gnd a Vin napájacieho konektora (POWER).

Platforma môže pracovať s externým napájaním od 6 V do 20 V. Keď je napájacie napätie nižšie ako 7 V, výstup 5 V môže mať na výstupe menej ako 5 V a platforma sa môže stať nestabilnou. Pri použití napätia nad 12V sa môže regulátor napätia prehriať a poškodiť dosku. Odporúčaný rozsah je 7V až 12V.

Doska Mega2560 na rozdiel od predchádzajúcich verzií dosiek nepoužíva FTDI USB mikrokontrolér. Na komunikáciu cez USB slúži mikrokontrolér Atmega8U2 naprogramovaný ako prevodník USB na sériový port.

Napájacie kolíky:

• VIN. Vstup slúži na napájanie z externého zdroja (pri absencii 5 V z USB konektora alebo iného regulovaného zdroja napájania). Cez tento kolík je privádzané napájacie napätie. Ak je napájaný 2,1 mm konektor, potom je možné tento vstup napájať.
• 5V. Regulovaný zdroj napätia používaný na napájanie mikrokontroléra a komponentov na doske. Napájanie je možné z VIN pinu cez regulátor napätia, alebo z USB konektora či iného regulovaného 5V napájania.
• 3v3. Napätie kolíka 3,3 V generované čipom FTDI na platforme. Maximálny odber prúdu 50 mA.
• GND. Uzemňovacie svorky.

Pamäť

Mikrokontrolér ATmega2560 má: 256 kB flash pamäte na uloženie programového kódu (4 kB slúžia na uloženie bootloadera), 8 kB RAM a 4 Kb EEPROM (ktorá sa číta a zapisuje pomocou knižnice EEPROM).

Vstupy a výstupy

Každý z 54 digitálnych pinov Mega môže byť nakonfigurovaný ako vstup alebo výstup pomocou funkcií pinMode() , digitalWrite() a digitalRead(). Výstupy pracujú pri 5 V. Každý výstup má 20-50 kΩ pull-up odpor (predvolene vypnutý) a môže prenášať až 40 mA. Niektoré piny majú špeciálne funkcie:

• Sériová zbernica: 0 (RX) a 1 (TX); Sériová zbernica 1: 19 (RX) a 18 (TX); Sériová zbernica 2: 17 (RX) a 16 (TX); Sériová zbernica 3: 15 (RX) a 14 (TX). Piny sa používajú na príjem (RX) a prenos (TX) TTL dát. Piny 0 a 1 sú pripojené k zodpovedajúcim pinom čipu sériovej zbernice ATmega8U2.
• Externé prerušenie: 2 (prerušenie 0), 3 (prerušenie 1), 18 (prerušenie 5), 19 (prerušenie 4), 20 (prerušenie 3) a 21 (prerušenie 2). Tieto kolíky môžu byť nakonfigurované tak, aby spúšťali prerušenie buď pri nízkej hodnote, stúpajúcej alebo klesajúcej hrane alebo pri zmene hodnoty. Podrobnosti nájdete v popise funkcie attachmentInterrupt().
• PWM: 2 až 13 a 44-46. Každý kolík poskytuje 8-bitové PWM pomocou funkcie analogWrite().
• SPI: 50 (MISO), 51 (MOSI), 52 (SCK), 53 (SS). Prostredníctvom týchto pinov prebieha SPI komunikácia napríklad pomocou knižnice SPI. Piny SPI môžu byť tiež vyvedené na blok ICSP, ktorý je kompatibilný s platformami Uno, Duemilanove a Diecimila.
• LED: 13. Zabudovaná LED pripojená k digitálnemu kolíku 13. Ak je hodnota na kolíku vysoká, LED svieti.
• I2C: 20 (SDA) a 21 (SCL). Prostredníctvom kolíkov prebieha komunikácia I2C (TWI). Na vytvorenie slúži knižnica Wire (informácie na stránke Wiring). Rozloženie kolkov na platforme Mega nezodpovedá rozmiestneniu Duemilanove alebo Diecimila.

Platforma Mega2560 má 16 analógových vstupov, každý s rozlíšením 10 bitov (to znamená, že môže mať 1024 rôznych hodnôt). Štandardne majú kolíky rozsah merania až 5 V vzhľadom na zem, je však možné zmeniť hornú hranicu pomocou kolíka AREF a funkcie analogReference().

Dodatočný pár kolíkov platformy:

• AREF. Referenčné napätie pre analógové vstupy. Používa sa s funkciou analogReference().
• resetovať. Nízka úroveň signálu na výstupe resetuje mikrokontrolér. Zvyčajne sa používa na pripojenie resetovacieho tlačidla na rozširujúcej doske, ktorá blokuje prístup k tlačidlu na samotnej doske Arduino.

Pripojenie

Platforma Arduino Mega2560 má nainštalovaných niekoľko zariadení na komunikáciu s počítačom, inými zariadeniami Arduino alebo mikrokontrolérmi. ATmega2560 podporuje 4 sériové porty UART až TTL. Čip ATmega8U2 nainštalovaný na doske smeruje jedno z rozhraní cez USB, čím poskytuje virtuálny COM port programom v počítači (stroje so systémom Windows potrebujú súbor .inf, aby správne fungovali s virtuálnym COM portom, systémy založené na OSX a Linux automaticky rozpoznávajú COM port). Pomôcka Serial Monitor vývojového prostredia Arduino vám umožňuje odosielať a prijímať textové dáta pri pripojení k platforme. LED RX a TX na platforme budú blikať, keď sa dáta prenášajú cez čip ATmega8U2 a USB pripojenie (ale nie pri použití sériovej komunikácie na kolíkoch 0 a 1).

Programovanie

ATmega2560 prichádza s predinštalovaným bootloaderom, ktorý uľahčuje písanie nových programov bez potreby externých programátorov. Komunikácia prebieha originálnym protokolom STK500.

Je možné nepoužívať bootloader a programovať mikrokontrolér cez výstupy bloku ICSP (in-circuit programming). je v tomto návode.

Firmvérový kód pre radič ATmega8U2 je k dispozícii na stiahnutie zadarmo. Ovládač ATmega8U2 má vlastný bootloader DFU, ktorý je možné aktivovať zatvorením prepojky na zadnej strane dosky (vedľa mapy Talianska) a reštartovaním ovládača. Na zápis nového firmvéru je možné použiť Atmel FLIP (pod Windows) alebo (na Mac OS X alebo Linux) Firmvér môžete prepísať aj externým programátorom pomocou ISP vstupu.

Automatický (softvérový) reštart

Mega je navrhnutý tak, že pred napísaním nového kódu reštart vykoná samotný program, a nie stlačením tlačidla na platforme. Jedna z liniek riadenia dátového toku (DTR) ATmega8U2 je pripojená k resetovaciemu kolíku ATmega2560 cez kondenzátor 100nF. Aktivácia tejto linky, t.j. signál nízkej úrovne, resetuje mikrokontrolér. Program Arduino pomocou tejto funkcie nahrá kód jediným kliknutím na tlačidlo Upload v samotnom programovacom prostredí. Nízkoúrovňová signalizácia na linke DTR je koordinovaná so začiatkom písania kódu, čo znižuje časový limit bootloadera.

Funkcia má ďalšie uplatnenie. Mega2560 sa reštartuje vždy, keď sa pripojí k programu Arduino na počítači Mac X alebo Linux (cez USB). Ďalšiu pol sekundu po reštarte bootloader funguje. Počas programovania sa prvých pár bajtov kódu oneskorí, aby platforma nedostala nesprávne údaje (všetko okrem kódu nového programu). Ak vykonávate jednorazové ladenie náčrtu zapísaného do platformy alebo zadávate akékoľvek iné údaje pri prvom spustení, musíte sa uistiť, že program v počítači pred prenosom údajov sekundu počká.

Na Mega2560 je možné deaktivovať linku automatického resetovania prerušením príslušnej linky. Kolíky integrovaného obvodu na oboch koncoch linky potom možno pripojiť na účely obnovenia. Riadok je označený „RESET-EN“. Je tiež možné vypnúť automatický reset pripojením 110 ohm odporu medzi 5V zdroj a túto linku.

Prúdová ochrana USB konektora

Arduino Mega2560 má vstavanú resetovateľnú poistku, ktorá chráni USB port počítača pred skratmi a nadprúdmi. Hoci takmer všetky počítače majú tento druh ochrany, táto poistka poskytuje dodatočnú bariéru. Poistka automaticky preruší komunikáciu, keď cez USB port prejde prúd väčší ako 500 mA.

Fyzické špecifikácie a kompatibilita s rozširujúcimi kartami

Dĺžka a šírka dosky plošných spojov Mega2560 sú 10,2 a 5,3 cm. Konektor USB a napájací konektor sú mimo týchto rozmerov. Tri otvory v doske umožňujú upevnenie na povrch. Vzdialenosť medzi digitálnymi kolíkmi 7 a 8 je 0,4 cm, zatiaľ čo vzdialenosť medzi ostatnými kolíkmi je 0,25 cm.

Arduino Mega2560 je kompatibilný so všetkými rozširujúcimi doskami určenými pre platformy Uno, Duemilanove alebo Diecimila. Rozloženie pinov 0 - 13 (a susedné AREF a GND), analógové vstupy 0 - 5, napájací konektor, blok ICSP, sériový port UART (piny 0 a 1) a externé prerušenie 0 a 1 (piny 2 a 3) na Mega zodpovedá umiestneniu na vyššie uvedených platformách. Komunikáciu SPI je možné realizovať cez blok ICSP, a to na platformách Duemilanove / Diecimila aj Mega2560. Pinouty (20 a 21) I2C komunikácie na platforme Mega sa však nezhodujú s rovnakými pinoutmi (analógové vstupy 4 a 5) na Duemilanove / Diecimila.

Ahojte súdruhovia.

Témy so zárubňami RAMPS "a neustále sa objavujú. Existuje mnoho riešení týchto zárubní, ale všetko je roztrúsené po komentároch a fórach. V procese zhromažďovania a aplikácie týchto informácií boli tieto informácie zabité: Arduin 1 pc, Ramps 1 pc,tranzistory s desiatkou.Výsledkom môjho trápenia bolo,že som pol roka pre poruchu niečoho nenazrel do priehradky na elektroniku.

Ako ste už pochopili, budeme hovoriť o spoločnej sade Arduino Mega 2560 + Ramps 1.4. Asi najbežnejšia a určite aj najdostupnejšia súprava elektroniky pre 3D tlačiareň.

V príspevku vám rozpíšem body, ktoré som urobil s popisom ako na to. Je len na vás, či sa budete týmito bodmi (všetky alebo niektoré) riadiť. Tiež nenesiem zodpovednosť, ak tam niečo spálite. Taktiež upozorňujem, že nie som elektroinžinier, všetko čo je tu popísané som nevymyslel ja. Chcem len dať dokopy podľa mňa najviac vydarených a potrebných úprav.

Takže, začnime.

1. Prvá vec, ktorú odporúčam urobiť, je vyhodiť zelený konektor z RAMPS. Ak budete postupovať podľa ďalších rád, nebude to potrebné. Ale aj keby nie, stačí ho vyhodiť a na jeho miesto prispájkovať drôty. Tento konektor je príliš slabý na prúd potrebný na napájanie stola. Postupom času sa roztopí, čo povedie k smutným následkom.

Ak prerobíte stolný zdroj podľa pokynov v odseku 3, potom namiesto zeleného konektora musíte spájkovať iba dva vodiče. Na doske pod konektorom sú napájacie kontakty očíslované. Kontaktné číslo 4 je mínus. Číslo 3 je plus. Prispájkujeme k nim vodiče a pripojíme ich k napájaniu.

2. Odstráňte diódu D1 z RAMPS. Tým sa oddelí výkon RAMPS, a teda motorov, ovládačov a všetkého ostatného, ​​od výkonu Arduina. Prečo je to potrebné, bude zrejmé z nasledujúcich odsekov.

3. Teraz asi najdôležitejší a potrebný bod. Otázky o tom vyskakujú aspoň raz za mesiac. Organizácia bežných jedál pri stole.

Čo potrebuješ:

Najprv potrebujete normálny výkonový tranzistor. Tie, ktoré dali Číňania, nie sú vhodné, hoci fungujú. Vhodné modely tranzistorov: IRL 3705n, IRL2203n, IRL3803, IRL2505. Vyberte si, čo je vo vašich rádiových produktoch najlacnejšie (cena je zvyčajne od 30 do 100 rubľov), ak nič z toho nie je, vyhľadajte analógy v službe Google, je ich veľa. Parametre by mali byť nasledovné: odtokový prúd od 30A, čím vyšší, tým lepšie, napätie zdroj-odvod od 25V, hradlové napätie 4,5V, puzdro TO220AB. Chápem, že ostrieľaní elektroniki na mňa útočia s výkrikmi, že to nie sú zďaleka všetky dôležité parametre, ale vybral som si ich podľa nich a všetko mi funguje, tak prečo by som mal liezť do džungle?

Drôty. Používam čínske 14AWG drôty. Je ich dosť a nezohrievajú sa. Vyhľadajte korešpondenčnú tabuľku s našimi sekciami na Googli.

Spájkovačka od 60 wattov. RAMPS je pomerne ťažké spájkovať, alebo skôr z neho vyspájkovať. Cvičte teda na starej pevnine.

Hliníkový radiátor. Veľkosti od 20x20x20mm a vyššie. Môžete to urobiť bez toho, viac o tom nižšie.

Akékoľvek malé veci na spájkovanie, spájkovanie, tavidlo, zmršťovanie atď. Ak nevieš čo to je, tak to neber.

Teraz priamo k procesu:

Prvá vec, ktorú musíte urobiť, je spájkovať natívny výkonový tranzistor stola.

Už ho nebudeme potrebovať. Mozes to samozrejme pouzivat, ale velmi sa to zahreje aj na radiatore, takze je jednoduchsie kupit normalny tranzistor za 50r.

Teraz namiesto nohy, ktorá sa nachádza bližšie k veľkým oranžovým poistkám, musíte prispájkovať buď kabeláž (môžete použiť akýkoľvek tenký drôt), alebo, ako som to urobil ja, kolík, ktorý sa nachádza pozdĺž okrajov RAMPS. Môžete si to vziať z akejkoľvek starej základnej dosky (áno, existuje veľa miest, kde sa používajú). Pin som prispájkoval, aby som ho mohol kedykoľvek vypnúť bez starostí s spájkovaním RAMPY.

S RAMPS sme nateraz skončili. Začnime s tranzistorom.

Všetko je prepojené úplne jednoducho.

Z ľavej nohy (uzáver) sa drôt pripája k RAMPS, k rovnakému kolíku. Konektor pre takéto kontakty sa predáva pod názvom BLS-01.

Centrálna noha (odtok) je pripojená k jednému z kontaktov stola (polarita pri stole nie je dôležitá).

Pravá noha (zdroj) je pripojená priamo k MÍNUS Zdroj.

Všetky vodiče sú starostlivo spájkované a izolované tepelne zmršťovacou vrstvou.

Z druhého kontaktu stola je drôt pripojený priamo k PLUS Zdroj. Dávam veľký pozor na polaritu pripojenia. Tabuľke je jedno, kam zapojíte plus a mínus, ale tranzistoru nie. Tranzistor by mal visieť na zápornom vedení.

Teraz zostáva priskrutkovať alebo prilepiť tranzistor k radiátoru. Uľahčil som si to, priskrutkoval som tranzistor cez teplovodivú pastu priamo do puzdra zdroja do štandardného otvoru. Našťastie je puzdro zdroja hliníkové. Teraz je tranzistor vždy studený.

V dôsledku tejto zmeny sme umožnili výkonu stola obísť RAMPS. Z RAMPS ide len signál do brány tranzistora. Napájanie pre zvyšok elektroniky (okrem Arduina) stále ide cez RAMP pozdĺž vodičov, ktoré sme spájkovali v kroku 1. Upozorňujeme, že záporný vodič z RAMPS a vodič z pravej nohy (zdroja) tranzistora musí byť napojený na rovnaký negatívny kontakt blokovej výživy.

4. Teraz si povieme niečo o napájaní Arduina. V odseku 2 som odporučil oddeliť napájanie Arduina a RAMPS. Má to dva dôvody.

Po prvé, 12 voltov pre prevodník Arduino je veľa, to je jeho hraničná hodnota a pri tomto napätí sa mierne nezohrieva a môže vyhorieť. Najmä ak pripojíte ďalšie spotrebiče, napríklad displej.

Po druhé, toto zvýši napájacie napätie RAMPS nad 12 voltov.

Prečo zvyšovať napájacie napätie RAMPS. Dôvod je len jeden – urýchliť nahriatie stola. Pri 12V sa stôl dlho zahrieva. Čas závisí od konkrétnej inštancie, respektíve od jej odolnosti. Môže to trvať až 15 minút, čo je veľmi dlhá doba. Samozrejme, existuje možnosť zmeny tabuľky na nižší odpor, ale podľa môjho názoru je jednoduchšie upraviť napätie na PSU. PSU som nastavil na 15V. Zároveň mám na horúcom konci štandardný 12V ohrievač a stôl je zapojený podľa 12V obvodu. Stôl sa zohreje na 100 stupňov za 4-5 minút bez akejkoľvek izolácie. Jediné, čo som musel urobiť, bolo spustiť PID test na príkaz M303, aby som vyrovnal teplotu hotendu. Napriek zvýšenému napájaciemu napätiu ohrievača hotend sa teplota udržiava v rozmedzí +-0,5 stupňa od nastavenej.

Ako napájať Arduino? Sú dve možnosti.

Najprv ho napájajte z USB. Najjednoduchšie a najnepohodlnejšie. Tlačiareň týmto spôsobom používam už dosť dlho. Ak tlačíte z počítača, nepripájajte k Arduinu ďalšie zariadenia (server, displej), potom je to celkom funkčná možnosť. O nevýhodách takéhoto spojenia si myslím, že nestojí za to hovoriť.

Druhou možnosťou je DC-DC menič napätia na zníženie napätia. Tu je jeden.

Stojí to cent.Je to spojené veľmi jednoducho. Piny IN sú napájané z PSU, piny OUT sú napájané okrúhlym konektorom Arduino. Najprv musíte nastaviť výstup napätia meniča na 7-9 voltov. Toto je optimálne napätie pre natívny konvertor Arduino. Pre väčšiu spoľahlivosť a úsporu miesta som z Arduina odstránil okrúhly konektor a vodiče z prevodníka som prispájkoval priamo na dosku. Teraz, keď pripojíte displej k čítačke kariet, tlačiareň sa stane autonómnou od počítača.

5. Posledný bod. Chladiace ventilátory pre horúci koniec a elektroniku. Zvyčajne sú ventilátory pripojené k RAMPS, ale vzhľadom na to, že sme zvýšili napätie, ventilátory začali pracovať s preťažením. Nielenže to znižuje ich životnosť, ale sú aj hlučné. Riešenie je jednoduché. Ďalší prevodník z bodu 4 pripojený k PSU. Takéto zapojenie umožňuje nastaviť aj otáčky ventilátora a zvoliť ho tak, aby nebol príliš hlučný a stačil na chladenie.

Ale toto je dočasné riešenie, pretože. Nedávno som tu videl článok práve o takomto module. Objednané, pripojím cez to ventilátory.

To je všetko. Dúfam, že článok bude užitočný.

Táto doska sa od ostatných arduin líši veľkým počtom vstupov a výstupov, zvýšenou pamäťou a ďalšími charakteristikami, o ktorých budeme diskutovať nižšie. Arduino Mega je prezentované v niekoľkých verziách. Prakticky sa navzájom nelíšia. Rozdiely medzi Arduino Mega 2560 R3 a predchádzajúcimi verziami dosky sú v nasledujúcich detailoch:

• Pre konverziu rozhrania USB-UART je použitý mikrokontrolér ATmega16U2 vo verzii R3 a ATmega8U2 vo verziách dosky R1 a R2.
• Od verzie R2 pribudol na doske pull-up rezistor pre HWB linku. Vďaka tomu je proces firmvéru mikrokontroléra jednoduchší a pohodlnejší.
• Vo verzii R3 bolo pridaných pár pinov pre sériové rozhranie I2C SDA a SCL.
• Vylepšená bola aj odolnosť voči šumu resetovacieho obvodu.
• Zmenený mikrokontrolér pre prácu s rozhraním USB-UART z ATmega8U2 na ATmega16U2

Ako vidíte, zmeny neovplyvnili výkon. Preto budeme ďalej hovoriť iba o najnovšej verzii tejto dosky.

Arduino Mega 2560 R3

Arduino Mega 2560 je vybavený mikrokontrolérom ATmega2560 s taktovacou frekvenciou 16 MHz.

Charakteristika Arduino Mega 2560

• Mikrokontrolér: ATmega2560
• Frekvencia hodín: 16 MHz
• Prevádzkové napätie: 5V
• Limitné napájacie napätia: 5-20 V
• Odporúčané napájacie napätie: 7-12V
• Maximálny prúd z jedného výstupu: 40 mA
• Digitálne vstupy/výstupy: 54
• Digitálne I/O s podporou PWM: 15
• Analógové vstupy: 16
• Flash pamäť: 256 KB (z toho 8 využíva bootloader)
• SRAM: 8 KB
• EEPROM: 4 KB

Napájanie Arduino Mega 2560

Táto doska môže byť napájaná štyrmi rôznymi spôsobmi:

1. Cez USB port. Arduino môžete napájať z počítača, powerbanky, smartfónu (ak podporuje režim OTG) alebo z adaptéra zapojeného do elektrickej zásuvky.
2. Cez kolík + 5V. Tento pin nie je len výstup, ale aj vstup. Buď opatrný! Na tento kolík musí byť privedených 5 voltov. V opačnom prípade môžete vypáliť samotný mikrokontrolér.
3. Prostredníctvom napájacej zástrčky umiestnenej na doske. Môžete použiť batérie, akumulátory a rôzne napájacie zdroje. Táto zástrčka je pripojená na kolík VIN. Napätie a bezpečnostné opatrenia sú popísané v nasledujúcom odseku.
4. Cez pin VIN. Prúd z tohto kolíka prechádza cez vstavaný regulátor napätia. Podľa výrobcu môžete použiť 5 až 20 voltov. Ale nie je to tak. Keďže stabilizátor nie je stopercentne účinný, pri privedení 5 voltov na kolík VIN nemusí napätie stačiť na napájanie mikrokontroléra a digitálne kolíky nebudú mať 5 voltov, ale menej. Tiež nepracujte pri maximálnom napätí. Pri 20 voltoch na kolíku VIN sa regulátor napätia veľmi zahreje až do zlyhania. Preto sa odporúča použiť napätie 7 až 12 voltov.

Ako už bolo spomenuté vyššie, doska má 54 digitálnych pinov. Môžu byť vstupné aj výstupné. Prevádzkové napätie týchto kolíkov je 5 V. Každý z nich má pull-up rezistor a napätie nižšie ako 5 voltov privedené na jeden z týchto kolíkov bude stále považované za 5 voltov (logický).

Analógové kolíky sú vstupy a nemajú pull-up odpory. Meria napätie, ktoré je na ne privedené, a pri použití s ​​funkciou vrátia hodnotu medzi 0 a 1024. Tieto kolíky merajú napätie s presnosťou 0,005 V.

PWM Arduino Mega

Ak sa pozriete pozorne na tabuľu, môžete vidieť ikonu vlnovky (~) vedľa niektorých digitálnych kolíkov. Táto ikona znamená, že tento kolík možno použiť ako výstup PWM. Niektoré dosky arduino túto ikonu nemajú, pretože výrobcovia nie vždy nájdu miesto pre tento symbol na doske. Arduino Mega má 15 PWM pinov, sú to digitálne piny 2 až 13 a 44 až 46. Pre použitie PWM má Arduino špeciálnu funkciu.

Ďalšie piny:

• Serial: 0 (rx) a 1 (tx), Serial1: 19 (rx) 18 (tx), Serial2: 17 (rx) a 16 (tx), Serial3: 15 (rx) a 14 (tx) sa používajú pre dáta prenos cez sériové rozhranie.
• Piny 53 (SS), 51 (MOSI), 50 (MISO), 52 (SCK) sú určené pre komunikáciu SPI.
• Na kolíku 13 je tiež LED zabudovaná do dosky.
• 20 (SDA) a 21 (SCL) je možné použiť na komunikáciu s inými zariadeniami cez zbernicu I2C. Viac o tomto rozhraní si môžete prečítať na Wikipédii. Arduino IDE má vstavanú knižnicu „wire.h“ pre jednoduchšiu I2C prácu.
• Externé prerušenia: kolíky 2 (prerušenie 0), 3 (prerušenie 1), 18 (prerušenie 5), 19 (prerušenie 4), 20 (prerušenie 3) a 21 (prerušenie 2). Tieto kolíky možno použiť ako zdroje prerušenia pre rôzne podmienky: nízke, stúpajúce, klesajúce alebo meniace sa. Ďalšie informácie nájdete vo funkcii.
• AREF. Referenčné napätie pre analógové vstupy. Môže byť použitý funkciou.
• resetovať. Vytvorenie nízkej úrovne (LOW) na tomto kolíku resetuje mikrokontrolér. Typicky sa tento kolík používa na ovládanie resetovacieho tlačidla na rozširujúcich doskách.

fyzicka charakteristika

Arduino Mega má tieto rozmery: dĺžka 102 mm a šírka 54 mm. Arduino Mega váži približne 45 gramov. Doska má 4 otvory pre možnosť upevnenia na povrch. Vzdialenosť medzi kolíkmi je 2,5 mm, okrem kolíkov 7 a 8. Sú medzi nimi 4 mm.

schému zapojenia