12. marca 2014

Prehľad kitov Arduino v ponuke TME

TME s.r.o.

Arduino je platforma pre vstavané systémy (embedded), založená na projekte openhardware/software, určená pre mikrokontroléry ATMEL AVR (i keď nie je obmedzená iba na ne), ktoré sú časťou samostatného plošného spoja (PCB) so vstavanou obsluhou vstupno/výstupných signálov I/O a štandardizovaným programovacím jazykom. Meno Arduino sa nevzťahuje iba na jedno zariadenie, ale na súhrn technologii definovaných skupinou Arduino.

O obrovskej a stále rastúcej popularite tejto platformy rozhodol jav podobný tomu ktorý bol vyvolaný objavením sa počitača Apple Macintosh.Tento počítač ako prvý ponúkol užívateľom jednoduchú obsluhu akú doposiaľ nikto nepoznal. To spôsobilo že oň prejavili záujem ľudia ktorí toho doteraz o operačných sýstemoch, príkazoch a podobne mnoho nevedeli. Užívatelia chceli počítač používať bez toho aby sa museli ponárať do princípov jeho fungovania. Podobnú ideu ľahkosti obsluhy predstavujú v súčasnej dobe smartphony.
Rovnaký prístup predstavuje v segmente vstavaných systemov Arduino, ktorý ponúka užívateľom dobre premyslenú modulovú konštrukciu dosiek, ktorých funkčnosť je možné ľahko rozšíriť (okrem iného aj pomocou veľkého počtu dostupných rozširovacích dosiek obecne nazývaných shieldy sa vytvára viachladinová štruktúra – tzv. sendvič) a taktiež ovládať v dobre spracovanom návrhovom prostredí Arduino IDE. Stačí teda iba zostaviť vhodnú konfiguráciu hardwere, nahrať do nej program a získame funkčne hotové zariadenie.
Arduino je teda určené pre ľudí ktorí toho moc o vstavaných systemoch nevedia, ale chceli by si ich zostaviť aby zrealizovali svoje potreby. Napr. si predstavte architekta, ktorý by chcel vytvoriť farebné osvetlenie fasády budovy ktorú navrhol, pomocou LED RGB.
Platforma môže byť využitá k tvorbe samostatných zariadení alebo môže byť pripojená k počítaču. Je dôležité, že táto platforma funguje v prostredi Windows, Linux alebo Macintosh OS X. Programovací jazyk ktorým sa Arduino programuje je založený na projekte Wiring (aplikácia sa buduje definovaním prepojení medzi prvkami z ktorých sa skladá) a principiálne na jazyku C/C++.
Typická doska Arduino obsahuje mikrokontrolér s vyvedenými digitalnými a analogovými vstupno/výstupnými signálmi,rozhranie USB, Ethernet alebo sériove rozhranie k pripojeniu na počítač. Počítač sa používa na programovanie (mikrokontroler na doske Arduino má implementovaný bootloader vďaka ktorému nie je potrebný samostatný programátor) a k spolupráci v priebehu práce s Arduino.Vzhľadom na to, že je platforma Arduino úplne otvorená, sú okrem možnosti zakúpenia zostavených dosiek k dispozicii aj schémy zapojenia pre tých ktorí si chcú sami postaviť svoje Arduino.
Prehľad hotových kitov Arduino zahajuje základný Arduino Uno (A000066). Je postavený s použitím 8bitového mikrokontroléru ATMEGA328. Jeho zdroje sú 32kB pamäte programu Flash, 2kB pamäte dát SRAM a 1kB trvalej pamäte EEPROM. Mikrokontroler je taktovaný 16MHz (na doske je pre tento účel osadený kryštálový oscilátor). Doska ponúka 14 vstupno/výstupných signálov, z ktorých 6 môže byť použitých ako výstup PWM(riadenie zariadení signálmi s premenlivou striedou). 6 signálov z celkového počtu 14 može pracovať ako analógový vstup. Okrem toho je na doske osadená zásuvka USB pre pripojenie na počítač, napájaci konektor, konektor ICSP (In-Circuit Serial Programming s použitím externého programátora) a tlačítko RESET. V roli prevodníka USB-UART TTL (sériové rozhranie) je použitý predprogramovaný mikrokontroler ATMEGA16U2.

Prehľad základných parametrov dosiek Arduino, ktoré sú v ponuke TME nájdete v nižšie uvedenej tabuľke:

Arduino UNO (A000066)
Mikrokontrolér: ATMEGA328 (16 MHz, 32 kB Flash, 2 kB SRAM, 1 kB EEPROM)
Počet I/O signálov, vrátane výstupov PWM/analogových vstupov: 14/6/6
Rozhranie: USB
Zásuvky: Napájací, USB, kolíkové
Konektory: ICSP
Počet tlačítiek: 1
Poznámky: Základna, USB-UART prevodník ATMEGA 16U2, THT

Arduino Due (A000062)
Mikrokontrolér: AT91SAM3X8E (ARM, 84 MHz, 512 kB Flash, 96 kB SRAM)
Počet I/O signálov, vrátane výstupov PWM/analogových vstupov: 54/12/12
Rozhranie: USB OTG (Host/Slave), 4xUART, 2xTWI (SPI/I2C)
Zásuvky: Napájací, USB x2, kolíkové
Konektory: SPI, JTAG
Počet tlačítiek: 2
Poznámky: SMD

Arduino Mega 2560 (A000067)
Mikrokontrolér: ATMEGA2560 (16MHz, 256 kB Flash, 8 kB SRAM, 4 kB EEPROM)
Počet I/O signálov, vrátane výstupov PWM/analogových vstupov: 54/15/16
Rozhranie: USB, 4x UART
Zásuvky: Napájací, USB, kolíkové
Konektory: ICSP
Počet tlačítiek: 1
Poznámky: SMD

Arduino Mini (A000087)
Mikrokontrolér: ATMEGA328 (16MHz, 32 kB Flash, 2 kB SRAM, 512 B EEPROM)
Počet I/O signálov, vrátane výstupov PWM/analogových vstupov: 14/6/8
Rozhranie: UART
Zásuvky: kolíkové
Konektory: –
Počet tlačítiek: 1
Poznámky: SMD

Arduino Micro (A000053)
Mikrokontrolér: ATMEGA32U4 (16MHz, 32 kB Flash, 2,5 kB SRAM, 1 kB EEPROM)
Počet I/O signálov, vrátane výstupov PWM/analogových vstupov: 20/7/12
Rozhranie: USB
Zásuvky: kolíkové
Konektory: ICSP
Počet tlačítiek: 1
Poznámky: Prevodník USB-UART ATMEGA32U4, SMD

Arduino Nano (A000005)
Mikrokontrolér: ATMEGA328
Počet I/O signálov, vrátane výstupov PWM/analogových vstupov: 14/6/8
Rozhranie: USB
Zásuvky: USB, kolíkové
Konektory: ICSP
Počet tlačítiek: 1
Poznámky: Prevodník USB-UART FT232RL, SMD

Arduino Leonardo (A000057)
Mikrokontrolér: ATMEGA32U4
Počet I/O signálov, vrátane výstupov PWM/analogových vstupov: 20/7/12
Rozhranie: USB
Zásuvky: Napájací, USB, kolíkové
Konektory: ICSP
Počet tlačítiek: 1
Poznámky: Prevodník USB-UART ATMEGA32U4, SMD

Arduino YUN (A000008)
Mikrokontrolér: ATMEGA32U4
Počet I/O signálov, vrátane výstupov PWM/analogových vstupov: 20/7/12
Rozhranie: Ethernet, WiFi, USB OTG
Zásuvky: MicroSD, USB x2, kolíkové
Konektory: ICSP
Počet tlačítiek: 3
Poznámky: Procesor Atheros AR9331 (Linux on-board), SMD

Arduino Esplora (A000095)
Mikrokontrolér: ATMEGA32U4
Počet I/O signálov, vrátane výstupov PWM/analogových vstupov: 20/7/12
Rozhranie: USB
Zásuvky: USB, LCD, TinkerKit (rozširovacia doska)
Konektory: ICSP
Počet tlačítiek: 5
Poznámky: Doska navrhnuta ako základná pre kontrolér pre konzolu, doska obsahuje akcelerometer, čidlo osvetlenia a teploty, LED RGB, lineárný potenciometr, joystick, mikrofon, bzučiak, SMD

Arduino Ethernet (A000068)
Mikrokontrolér: ATMEGA328
Počet I/O signálov, vrátane výstupov PWM/analogových vstupov: 14/4/6
Rozhranie: Ethernet
Zásuvky: Napájací, RJ45, microSD, kolíkové
Konektory: ICSP
Počet tlačítiek: 1
Poznámky: Kontrolér Ethernet-SERIAL Wiz5100, SMD

Arduino Robot (A000078)
Mikrokontrolér: ATMEGA32U4 x2
Počet I/O signálov, vrátane výstupov PWM/analogových vstupov: –
Rozhranie: TWI (I2C/SPI), UART, USB
Zásuvky: Napájecí, USB, kolíkové, MMC/SD, baterie 4x AA
Konektory: ICSP
Počet tlačítiek: 1
Poznámky: Zložený z 2 okruhlych dosiek, displey TFT 160×128 1,77”, infračítko

Ponuku doplňuje široká škála rozširujucích dosiek (shield).
Prostredie Arduino IDE je navrhnuté priateľským spôsobom pre kutilov a osoby, ktoré nemajú mnoho spoločného s tvorbou programov. Je samozrejme úplne bezplatné a je možné stiahnuť si ho zo stránok Arduino (www.arduino.cc). Spoločenstvo použivateľov platformy Arduino je obrovské a uplne otvorené. Veľmi ľahko vyhľadáte na internete videa, príručky pre samoukov, kódy programov a kompletné aplikácie ktoré vznikli ich použivaním.