Elektronika dla Informatyka

15 lat temu pracowałem w firmie elektronicznej, która produkowała elektroniczne KITy do samodzielnego montażu. Od razu uprzedzam, że skrót ten nie jest akronimem słów „Kiepski i Tani”. Taki zestaw zawsze składał się z płytki drukowanej, elementów elektronicznych oraz instrukcji wraz ze schematami montażowymi i ideowymi. Złożenie zestawu sprowadzało się do odczytania wartości elementów oraz poprawnego obsadzenia ich na płytce drukowanej. Praktycznie wystarczała tylko lutownica, żeby można było cieszyć się własnoręcznie zbudowanym wzmacniaczem audio, termostatem, pilotem czy też bardziej wyszukanymi urządzeniami, jak np. zegar DCF.

KITy do dzisiaj cieszą się sporą popularnością zarówno wśród początkujących jak i zaawansowanych elektroników. Jednak prawdziwa zabawa zaczyna się w momencie połączenia elektroniki i programowania, czyli w chwili zaprzęgnięcia do pracy mikrokontrolerów. Nawet najprostsze mikrokontrolery oferują ogromne możliwości, przez co wielu początkujących elektroników czuje przed nimi respekt. Tak naprawdę, żeby zacząć przygodę z elektroniką XXI, nie musicie mieć ogromnej wiedzy z programowania i elektroniki, a to wszystko dzięki Arduino

Czym jest Arduino?

Jest to niezwykle popularna platforma prototypowa oparta na projekcie Open Hardware. Inaczej mówiąc, jest to platforma przeznaczona do szybkiego tworzenia urządzeń sterowanych przez mikrokontrolery. Najprostszym rozwiązaniem jest zakup jednej z wersji Arduino (od podstawowych do mocno rozbudowanych) w  oficjalnym sklepie

Arduino  doczekało się wielu klonów, a chcąc oszczędzić parę złotych równie dobrze możemy pokusić się o zbudowanie własnego Arduino. Istnieje nawet wersja dla oszczędnych- „projekt Paperduino” czyli tekturowe Arduino.

Którą wersje Arduino wybrać?

Ja zdecydowałem się prawdopodobnie na najpopularniejszą wersję: Arduino UNO R3 (ATmega328, 32 kB pamięci Flash 2 kB pamięci RAM oraz 1kB pamięci EEPROM). Parametry może wyglądają mizernie w porównaniu do np. Raspberry Pi. Jednak porównywanie obu urządzeń nie ma sensu. Są to dwa różne urządzenia do różnych zastosowań.

Potęga Arduino w głównej mierze opiera się na modułach, shieldach i gotowych bibliotekach. To dzięki nim, niczym budowle z klocków LEGO, mogą powstać złożone konstrukcje. Jedynym ograniczeniem jest wyobraźnia i zasobność naszego portfela.

Przykładowe moduły:

Składamy zestaw startowy

Zdaję sobie sprawę, że skompletowanie całego zestawu od razu może być dużym wydatkiem. Jeżeli ktoś zdecyduje się jednak na  zabawę z Arduino, a  dodatkowo będzie chciał troszeczkę zaoszczędzić, to z czystym sumieniem polecam zakupy w Chinach. Poniżej znajduję się moja lista zakupów:

• Arduino UNO R3 Development Board + USB Cable 15,7 $
• 3.3v 1602 Character LCD Blue 5 $
• Arduino I2C RTC DS1307 AT24C32 Real Time Clock Module 1,8$
• Channel 5V Relay Module 1,99 $
• SD Card Module 1,85 $
• DHT11 Temperature and Relative Humidity Sensor 3,96 $
• Breadboard Power Supply Module 2,41 $
• Breadboard 170 Tie-points 1,96 $
• 2.54mm 15cm 40 WAY 1,81 $
• 40 Way 30cm Flat Arduino Jumper 2,22 $

Cały zestaw kosztował mnie ok 40$ i jest on w zupełności wystarczający dla elektronika-amatora. Warto podkreślić, że nie potrzebujemy programatora, a środowisko programowania dostępne jest na licencji open-source.

Na początku tego roku Arduino z powodzeniem służyło mi jako sterownik oświetlenia i temperatury. Niby nic wielkiego- termostat, ale dorzucie do tego wyświetlacz LCD oraz zegar czasu i powstaje profesjonalny sterownik. W planach mam rozbudowanie sterownika o rejestrowanie danych dotyczących temperatury na karcie SD. A to wszystko bez lutowania, wystarczy połączyć ze sobą kilka modułów oraz dodać kilka linijek kodu w języku zbliżonym do języka C.

Na zakończenie kilka ciekawych projektów zbudowanych na platformie Arduino: [youtube=https://www.youtube.com/watch?v=GUcX41pokZY] [youtube=https://www.youtube.com/watch?v=iEUGbagf5-4] [youtube=https://www.youtube.com/watch?v=SyuLhEUImng] [youtube=https://www.youtube.com/watch?v=DEi9Fkp5wjc]

Od dłuższego czasu mam w planach zbudowanie uniwersalnego pilota, który będzie obsługiwany przez smartfona, ot taka tańsza wersja pilota Logitech Harmony 1100.

Powyższy tekst jest tylko wpisem testowym. Jestem ciekaw drodzy czytelnicy jak Wy się na to zapatrujecie i jakie macie zdanie na ten temat? Być może macie jakieś ciekawe pomysły, które mogłyby zostać zrealizowane wspólnymi siłami?