Artykuły

Skoro tak nam tu ostatnio wszystko świetnie zagrało, zróbmy jeszcze jeden projekt, tym razem naprawdę użyteczny. Wykorzystam tutaj szkic z artykułu, w którym Arduino grało krakowski hejnał. Akurat można go zagrać pięcioma przyciskami znajdującymi się na płytce edukacyjnej TME. Z tym, że czwarty port zajęła mi biblioteka, ale to nic. Płytka edukacyjna ma matrycę wejść i peryferiów. Wystarczy skrosować lewy przycisk na port trzeci, pierwotnie przeznaczony dla odbiornika podczerwieni. Przyjrzyjmy się szkicowi.

Czy jest możliwe, by bardzo prosty – jak na dzisiejsze standardy – ośmiobitowy mikrokontroler klasy ATmega328, któremu w zasadzie bliżej do Z80 z lat siedemdziesiątych, niż do tego, co siedzi w smartfonach, mógł odtwarzać muzykę z kart SD i to z jakością więcej niż przyzwoitą? I tak, i nie. Nie – jeśli byśmy chcieli napisać całą obsługę tego procederu sami, bez wstawek asemblerowych. Tak – bo zdolni ludzie zrobili to za nas i takie rozwiązanie dziś właśnie opiszę.

W poprzednim artykule odtwarzaliśmy sample, używając pamięci pokładowej Arduino. W przypadku emisji dźwięków ile by jej nie było, zawsze będzie za mało. Czas więc sięgnąć po najtańszy i jakże wygodny nośnik pamięci: karty SD. I tu mamy złą wiadomość: Arduino Uno R3 i pozostałe ośmiobitowe układy tej serii nie mają natywnego interfejsu współpracy z jakimikolwiek kartami pamięci jak również nie będą współpracować z pendrive’ami. Jeśli czegoś nie ma, to trzeba to zrobić, a więc w tym wypadku napisać. Powstało kilka bibliotek współpracy z kartami SD, gdyż takie są najbardziej popularne. Co prawda łatwiej dobrać się do kart CF, ale te już prawie wyginęły, a poza tym pracują z interfejsem równoległym, zjadającym sporo wyprowadzeń.

Poprzedni artykuł zakończyłem wtłoczeniem w pamięć Arduino Uno trzy i półsekundowego sampla. Myślę, że niejednego zaskoczy fakt, iż ten komunikat zajmuje tylko 26 kB. Oczywiście głośniczek podłączony wprost pod pin nie da wielkiej głośności i w razie potrzeby będzie trzeba wstawić wzmacniacz, choćby najprostszy, z jednego tranzystora. Po chwili zachwytów jednak zacznie nas irytować pisk. Cóż, PWM pracuje z częstotliwością 8 kHz, a to jest słyszalne i niemiłe. Zróbmy coś z tym.

Prawdziwą przyjemnością podczas zabaw z Arduino jest wyciskanie z tego komputerka tak zwanych siódmych potów, a dzisiejszy projekt do takich będzie należeć. Tak, Arduino jest komputerem i to ośmiobitowym – jeśli mowa o Uno R3 i pochodnych. Co oznacza, że w roku 2026 patrzy się na niego z pogardą. Tymczasem dla tych, którzy lubią panować nad układami mikroprocesorowymi w pełni bez patrzenia nań jak na czarną skrzynkę, to właśnie ośmiobitowce są wdzięcznym poligonem do zabaw, ponieważ ich złożoność nie przekracza możliwości poznawczych ludzkiego mózgu, niekoniecznie mózgu geniusza.

Przyjrzyjmy się teraz wejściom analogowym, ale tutaj przedstawię kolejną zmianę, która może mieć czasem istotne znaczenie. Każdy chyba zna i docenia współpracę z terminalem, czyli zrzucanie na zewnątrz ciągów danych, które zwłaszcza podczas uruchamiania aplikacji przydają się, by wiedzieć co się tam dzieje. Do tej pory używaliśmy polecenia Serial, jednak w nowym Arduino działa ono wyłącznie bezpośrednio, to znaczy dane są wysyłane na port szeregowy używający pinów 0 i 1. Żeby dane te zobaczył terminal, czy to wbudowany w IDE, czy w App Lab, trzeba użyć programowego mostka, który puści strumień przez pokładowy procesor płytki. Dlatego musimy osadzić bibliotekę, a polecenie Serial zamienimy nowym: Monitor. Ma tę samą składnię, ale współpracuje z wymienionym mostkiem, a nie portem wprost.

Jakoś przypadkiem znalazłem w sieci dyskusję: co w nowym Arduino jest cenniejsze: komputer czy mikrokontroler? Wydawałoby się oczywiste: komputer jest potężny, ma gigaherce i gigabajty, a kontroler to tylko kontroler. No i nie do końca, bo gdy przyjrzymy się mu z bliska, okazuje się, że to rzecz interesująca i cenna, nawet jeśli zapomnimy o całym tym Linuxie i App Labie. Dlatego postanowiłem go wziąć pod lupę i wskazać różnice względem tego co znamy, a także poszukać nowości.

W poprzednich artykułach przyglądaliśmy się nowemu Arduino Q, traktując je jak stare wersje tej najpopularniejszej płytki Uno. Jednak Q to coś zdecydowanie więcej i dziś poznamy jego drugą twarz. Najpierw jednak musimy zgromadzić następujące elementy.

Po otwarciu pudełeczka – którego wygląd ma chyba dłuższą tradycję niż samo Uno – ze środka wyskakuje znanych kształtów płytka. Jak zwykle od razu pomyślałem, by wsadzić ją w moje laboratorium do uruchamiania różnych aplikacji na etapie wstępnym i tak też zrobiłem. Zachęcony jednak przewodnikiem z oficjalnej strony Arduino postanowiłem chwilę zaczekać z podłączaniem jej do komputera. Co prawda płytka współpracuje ze starym dobrym IDE, ale dopiero App Lab – nowe środowisko – pozwoli wykorzystać potencjał mocy w pełni. Na razie poprzestańmy na tym, że to po prostu kolejne środowisko uruchomieniowe, o większych możliwościach. Udałem się zatem pod wskazany adres i po chwili ukazał się taki widok.

W świecie Arduino ostatnio dużo się mówi o nowince, której nikt się nie spodziewał: nowym, już trzecim Uno z literką Q. I to powstałej wyjątkowo szybko po premierze drugiego Arduino, zwanego R4, bo zaledwie dwa lata później. Przypomnę, że Uno ośmiobitowe, czyli pierwsze, pojawiło się w roku 2010. Niestety wraz z premierą zaistniało nieciekawe zjawisko: chaos. Na licznych portalach możemy się dowiedzieć o przełomie, wspaniałych możliwościach, nawet obejrzeć sobie zestawienie parametrów, ale niewiele z tego wynika. Tak naprawdę brakuje podstawowych informacji: dlaczego tak i po co? Postanowiłem uporządkować nieco wiedzę na temat nowej płytki, co nie jest takie proste, bo tej wiedzy jeszcze prawie nigdzie nie ma. Z pewnością wiele rzeczy się zweryfikuje, ale czas leci, a przede wszystkim Arduino Q rzucili do sklepu i oprócz teorii można w końcu zająć się praktyką. Zatem do dzieła.