[002] Przegląd standardowych płytek

Pierwsze Arduino nazywało się oczywiście Uno i wygląda tak. Na płytce nie ma zbyt wiele elementów. Czarna duża kostka to serce albo mózg, czyli mikrokontroler przystosowany do pracy w środowisku Arduino. Na początku był to Atmel ATMega8, później rozwojowe wersje, z większą ilością pamięci. Istotne jest, że aby pracować w środowisku Arduino, nie trzeba znać zawiłości technicznych związanych z danym kontrolerem. Wypada tylko wiedzieć ile ma pamięci – by zmieścił się kod, który mamy zamiar napisać oraz z jakim napięciem pracuje – by go przypadkiem nie spalić. To wszystko jest oczywiście doskonale opisane w dokumentacji.

Na płytce znajduje się jeszcze kilka innych układów. Drugi, malutki mikrokontroler to łącznik między gniazdkiem USB, a mikrokontrolerem głównym. Albowiem układ programuje się wprost z komputera przez USB. Znajdziemy tam także zasilacz, bowiem urządzenie można zasilać zarówno z gniazdka USB jak i z niestabilizowanego zasilacza zewnętrznego. Poza tym są tu jeszcze diody świecące, wskazujące stan komunikacji płytki z komputerem, włączenie zasilania oraz jedna dioda ogólnego przeznaczenia. Mamy jeszcze układy resetujące płytkę po włączeniu, przycisk resetowania ręcznego, kwarc i goldpiny, o których opowiem kiedyś, gdy będzie okazja, bo dla podstawowych zabaw z Arduino są zbędne.

Przydatne są za to gniazda ułożone na przeciwległych krawędziach płytki i one stanowią istotę projektu. To tutaj podłącza się klawiatury, wyświetlacze, potencjometry i wszelkie inne czujniki, a także układy wykonawcze. Każde gniazdko jest podpisane, a schemat z opisem stanowi niezbędną każdemu ściągę. Tutaj słowo wyjaśnienia: wtykając tu na oślep cokolwiek bardzo trudno zepsuć płytkę. Łatwiej już popsuć peryferia, ale to głównie gdy pomyli się bieguny zasilania. Zatem Arduino jest dość niezawodne, a nawet gdyby zdarzyła się nieprzygoda, kontroler można wymienić, bo został umieszczony na podstawce.

Gniazdka mają różne funkcje, a większość z nich można wybrać spośród kilku alternatywnych, ale o tym porozmawiamy innym razem. Kształt płytki stanowi standard, więc możemy do niej dokupić obudowę oraz płytki montażowe, które pasują rozstawem gniazd, a zowią się shieldami. To płytki – nakładki z różnymi funkcjami, które można układać w stos, jak mięsko i serek na kanapce.

Wspominałem o standardzie, porządku i końcu ery chaosu, gdy tymczasem na samej stronie oficjalnej projektu możemy naliczyć kilkadziesiąt różnych Arduino. Mało tego, Włosi mają prawa do nazwy i grafik, ale już nie do schematów i rozwiązań montażowych. Wobec tego na świecie powstało sporo firm robiących własne Arduino, które już się tak nie nazywa oficjalnie, choć mało kto się tym przejmuje.

To prawda, standard dość szybko uległ rozmnożeniu na wiele nowych standardów. Jednak jest w tym porządek, ponieważ po pierwsze, tak naprawdę kształtów płytek jest tylko kilka i w obrębie każdej rodziny wszystko do siebie pasuje. Po drugie wszystkie urządzenia kompatybilne z Arduino programuje się, używając tego samego języka i tych samych procedur. Co najwyżej bogatsze wersje będą używać procedur, których skromniejsze nie będą w stanie uruchomić.

Dlaczego powstało tyle odmian? Z różnych powodów. Na przykład popularna stała się wersja Arduino Mega. Posiada 70 portów zamiast 20, które oferuje wersja podstawowa. Używa się jej wszędzie tam, gdzie trzeba mieć dużo portów. Jednak to dwie inne płytki zrobiły największą karierę: Nano i Micro.

Nano właściwie jest tym samym co pierwsze Arduino, tylko mocno pomniejszonym. Jest dzięki temu tańsze i mieści się tam, gdzie nie ma miejsca na Uno. Wygospodarowano tam nawet dwa dodatkowe porty, więc jest ich w sumie 22.

Mini natomiast jest wersją Nano, ale bez interfejsu USB. Jest jeszcze mniejsze i tańsze, lecz do programowania potrzebny jest osobny interfejs – programator. Jednak gdy buduje się dużą ilość urządzeń wykorzystujących Arduino, to właśnie ta płyta używana jest najczęściej ze względu na koszty. W gotowym urządzeniu złącze USB często jest zbędne.

Jeśli ktoś dotąd nigdy nie spotkał się ze środowiskiem Arduino, pewno ma obecnie chaos w głowie. Wszystko się jednak poukłada, gdy zajmiemy się przykładami. Zdradzę, że teraz czeka nas zapoznanie się z częścią programową, bowiem to, co mikrokontroler będzie robić, trzeba napisać w postaci rozkazów. Ale o tym już w następnym artykule.