RDS – niegdyś rewolucyjny element związany z droższymi oraz samochodowymi odbiornikami radiowymi, w domyśle miał przedstawiać istotne informacje wyświetlane na ekranach urządzeń. Życie pokazało, że najczęściej wyświetlają się tam reklamy samych rozgłośni czy numery telefonów do redakcji. Często też nazwa stacji. Cóż, pozostawiam dzisiejszy sens używania zarówno systemu jak i radia odbierającego klasyczne, analogowe fale wobec możliwości odbioru strumieniowego nierozstrzygnięty. Są jednak sytuacje, gdy takie radio przydaje się, a skoro już właściciel Arduino interesuje się budową odbiornika, dlaczego nie poszerzyć go o możliwość wyświetlania informacji RDS?Do tego celu można wykorzystać bibliotekę RDSParser.h, która znakomicie współpracuje <a target="_blank" rel="noopener noreferrer nofollow" href="https://arduino.pl/articles/poznajemy-peryferia-plytki-radiowe-rda5807m-tea5767-i-pochodne">z poznanymi kładami tunerów.</a> Wymaga ona określenia nazw podprogramów, jednego – odbierającego sygnały, drugiego – przekierowującego go domyślnie na wyświetlacz. Ogólnie rzec biorąc, temat jest złożony, ponieważ standard taki jest, w założeniach, czymś w rodzaju telegazety. Lecz w praktyce nigdy nie zostało to wykorzystane, ograniczając się do wyświetlania ośmiu znaków. Czasem wyświetla się parę takich ciągów po sobie, stanowiących szesnastoznakowe hasło, pojawia się dodatkowo nazwa stacji i godzina bieżąca. Innymi słowy: nie ma standardu, więc teoretyczna możliwość łączenia fragmentów komunikatów nie ma trochę sensu, bo może dać nieczytelne słowa z brakującą spacją, a gdybyśmy ją umieszczali domyślnie – dla odmiany może ona dzielić wrzucane słowa, podzielone na dwie części. Toteż najlepiej pozostać przy ośmiu znakach, będących standardem wszystkich odbiorników z RDS-em i coś takiego wkrótce przedstawię.

100.png

Poznajemy biblioteki - RDS, czyli radio wyświetla napisy

<a target="_blank" rel="noopener noreferrer nofollow" href="https://arduino.pl/articles/poznajemy-peryferia-plytki-radiowe-rda5807m-tea5767-i-pochodne">Radiowa płytka,</a> wprost wymarzona do współpracy z Arduino, może być oczywiście oprogramowana na piechotę przy użyciu interfejsu I2C, co zresztą kiedyś udało mi się napisać jeszcze w asemblerze na kontroler serii 51. Ale po co się męczyć? Biblioteki radiowe mają wszystko co potrzeba do przyjemnej pracy z tunerem, a nawet dodatkowe funkcje, niespotykane w konstrukcjach konsumenckich.Polecam bibliotekę radio.h jako sprawdzoną i dającą dostęp do wszystkiego. Biblioteka ta, wraz z uzupełniającą, obsługują następujące płytki: RDA5807M, RDA5807FP (RDA Microelectronics), SI4703, SI4705, SI4721, SI4730 (Silicon Labs/Skyworks), TEA5767 (NXP). W dokumentacji płytek należy poszukać różnic i ograniczeń, które mogą mieć miejsce w konkretnych przypadkach. Biblioteka umożliwia zdefiniowanie pracy tunera dla danego standardu obszarowego jak i bieżącą współpracę w pierwszym przypadku będą to: skok strojenia – standardowo 100 kHz, deemfaza czyli poziom tłumienia wysokich tonów ustalony standardem radiowym celem tłumienia szumów i zakres pasma strojenia użytecznego w danym obszarze świata.Ze spraw bieżącym możemy zadawać oczywiście częstotliwość pracy, poziom głośności i pracę stereo. Z płytki można także pobierać informacje, nie tylko przed chwilą wprowadzone, ale także o sile sygnału, więc przy odrobinie wyobraźni można zbudować wskaźnik mocy sygnału i dostrojenia. Płytka akceptuje także rozkazy szukania kolejnych stacji o deklarowanej mocy, jak również możliwość wyciszenia sygnału.Istnieją także dodatkowe instrukcje konfigurujące sposób pracy odbiornika, a wszystko można poznać analizując liczne przykłady dostarczone z biblioteką.

99.png

Poznajemy biblioteki - oprogramowanie obsługujące miniaturowe tunery radiowe FM

W tak zwanych dawnych czasach chyba każdy elektronik na początku swojej kariery budował radio. Powodzeniem cieszyły się miniaturowe odbiorniczki, które dało się wsadzić do pudełka zapałek. Ze względów konstrukcyjnych zwykle odbierały tylko program pierwszy na falach długich, gdyż zbudowanie radia odbierającego wiele stacji na UKF-ie było skomplikowane. Lata biegły, z czasem pojawiły się układy scalone integrujące w sobie cały odbiornik, a jeszcze później – takie, które posiadały interfejs umożliwiający zdalne strojenie i manipulowanie sposobem pracy. Takie kompletne płytki tunerów o rozmiarach centymetra kwadratowego były popularne w czasach pierwszych multimedialnych telefonów komórkowych jako opcja w wybranych modelach z dostępnym tunerem radiowym.Dziś wiele tych płytek stanowi standard i jest dostępnych za grosze. Mając możliwość pracy z interfejsem, oczywiście możemy zbudować kompletny odbiornik pracujący z Arduino. Płytka taka wymaga już tylko dołączenia słuchawek i anteny, przy czym anteną może być kabel słuchawkowy dołączony przez filtr rozdzielający pasmo akustyczne i wysokiej częstotliwości. Tunery pracują w standardzie trzywoltowym, z magistralą I2C (akceptują standard pięciowoltowy, ale zasilanie nie może mieć tej wartości). Pobór prądu jest niemały jak na współczesny świat cyfrowy i wynosi 20 mA, ale układ zapewnia wysterowanie słuchawek bądź w niewielkim zakresie małego głośnika. Co ciekawe, częstotliwości zadawane należą do zakresu 50-115 MHz, więc znacznie więcej niż oczekuje się od radia. Czułość półtora mikrowolta w porównaniu z tak zwanym „moim pierwszym radiem” jest rewelacyjna i większa od jakiegokolwiek polskiego tunera HiFi z czasów peerelowskich. Podobnie selektywność i dynamika, sięgająca 55 dB. Tak więc ta mała, śmieszna płytka może stać się sercem znakomitego radia analogowego, ale powstała głównie w innym celu – do stworzenia miniaturowych odbiorników przenośnych. Wkrótce wystąpi <a target="_blank" rel="noopener noreferrer nofollow" href="https://arduino.pl/articles/097-budujemy-arduinowe-radio-cz-1">w artykule poświęconym budowie radia.</a><img style="text-align: ; text-align: ; display: block" src="//arduino.pl/imgproxy/fWI4Ngq0IIl9FZXjaqhVVOEW-yiVM1Wvv9BHtUSL3YI/f:webp/w:1200/bG9jYWw6Ly8vaW1hZ2VzLzk4YS02LzdiZGVkLzdhMDQzLzk4YS02N2JkZWQ3YTA0Mzk5OTQxNjEyMjQ4LnBuZw==.webp" class="center" loading="lazy">

98.png

Poznajemy peryferia – płytki radiowe RDA5807M, TEA5767 i pochodne

Gdy ukazały się układy AVR, społeczność elektroników uśmiechnęła się do pomysłu integracji w strukturze niewielkiej pamięci niepotrzebującej zasilania do pamiętania zawartości, która miała relatywnie długą żywotność i była oddzielnym blokiem, do którego dostęp był względnie prosty. Zresztą rozwiązania te pojawiły się jeszcze w serii 51 i wyeliminowały konieczność dołączania osobnych kostek w charakterystycznych, ośmiobitowych obudowach. Arduino Uno i pochodne mają kilobajt takiej pamięci na pokładzie.Aby jednak skorzystać z dobra tej pamięci, potrzeba biblioteki, która – jak nakazuje logika - nazywa się EEPROM.h Biblioteka ta pozwala zapisywać pojedyncze bajty jak i zmienne oraz tablice. Wydawałoby się to – nic wielkiego, cóż skomplikowanego jest w zapisie bajtów w pamięci? A jednak w przypadku tej pamięci należy robić to dobrze. Po pierwsze, sam zapis wymaga pewnego czasu i przyspieszanie procesu może pogubić dane. O tym będzie pamiętać biblioteka. Po drugie, pamięć ta ma pewną skończoną ilość zapisów, z przedziału setki tysięcy. Zwykle to wartość abstrakcyjna, ale nietrudno byłoby napisać program, który szybko wykorzystałby limit. Biblioteka dba o równomierne zużycie obszaru bajtów, podobnie jak elektronika dysków SSD.W programie korzystamy zwykle z dwóch instrukcji: EEPROM.put umieszcza pod wybranym adresem zmienną, a EEPROM.get pobiera ją. Zapis wielu wartości może trwać długo, jedna komórka wymaga ponad 3 ms czasu i trzeba to uwzględnić w aplikacjach. Odczyt jest już szybki. W zestawie mamy jeszcze odpowiedniki zapisu i odczytu dla bajtów, czyli write i read. Mamy też odmianę instrukcji zapisu bajtu – update, która uaktualnia tylko zmienione wartości, oszczędzając cykle i czas. EEPROM.put została już wyposażona w inteligentny sposób zapisu, bez aktualizacji treści niezmienionej. Biblioteka wystąpi wkrótce praktycznie w serii artykułów o budowie radia FM.

97.png

Poznajemy biblioteki - EEPROM, czyli dostęp do pamięci nieulotnej

Gdy myślimy o mierzeniu temperatury w systemach mikroprocesorowych, naturalnym jest sięgnięcie po jakiś element wystawiający już dokładnie uformowaną informację w postaci cyfrowej, na którejś z popularnych magistral. Ale nie zawsze jest to uzasadnione. Na drugim biegunie będzie użycie pasywnego elementu, który w miarę liniowo reaguje na zmiany oporu w funkcji temperatury. To dziś jednak przesada, bez zbudowania otoczenia dla takiego elementu będzie on kapryśny i mało dokładny. Istnieje jeszcze forma pośrednia, czyli – z zewnątrz – termistor, ale zawierający w swojej strukturze elementy zapewniający dokładną pracę w deklarowanym przedziale temperatur. Przykładem takiej szkoły jest układ MPC970x Microchipa. Piszę o nim, bo przedstawiciel znajduje się on na <a target="_blank" rel="noopener noreferrer nofollow" href="https://arduino.pl/plytka-edukacyjna-tme">płytce edukacyjnej TME</a> i można sobie go tam dokładnie przetestować. Jedyne czego potrzebuje, to przetwornika analogowo-cyfrowego, a te, jak wiemy, w Arduino siedzą zwykle w ilości wystarczającej.W rodzinie można znaleźć kilka układów o zróżnicowanej dokładności i skoku napięć, w różnych obudowach – także do montażu klasycznego. Niektóre przelicza się w prosty sposób, inne wymagają specyficznych rachunków. W przypadku osadzonego na płytce elementu dane sczytane z dziesięciobitowego przetwornika należy pomnożyć przez 0,125 i przesunąć o 22 w dół. Dostaniemy wówczas temperaturę w stopniach Celsiusza w zakresie od 0 do 70 stopni. Trzeba pamiętać o użyciu zmiennej float do przechowywania wyników, inaczej zostaną one zaokrąglone do stopnia, co obniży nieco dokładność i osłabi możliwość analiz dryfu temperatury.Urządzenia takie mają szereg zalet wobec współpracujących choćby z szyną I2C: nie wymagają szyny i mogą być łączone długimi przewodami, zblokowanymi pojemnością zabezpieczającą przed indukowaniem się zakłóceń. Układ można podłączać wprost pod wejścia A/D Arduino albo pośrednio, przez wzmacniacz operacyjny, co uczyniono na płytce edukacyjnej TME. Układ ten wystąpił w serii <a target="_blank" rel="noopener noreferrer nofollow" href="https://arduino.pl/articles/093-budujemy-termostat-cz-1">artykułów o budowie termostatu.</a><img style="text-align: ; display: block" src="//arduino.pl/imgproxy/IMdLp_srRydBiLcCHxdYIwWmXEIstPF7fCQ91kUhh38/f:webp/w:1200/bG9jYWw6Ly8vaW1hZ2VzLzk2YS02LzdiZGVkLzc4NWU1Lzk2YS02N2JkZWQ3ODVlNTc2OTk2NTE0NDMwLnBuZw==.webp" class="center" loading="lazy">

96.png

Poznajemy peryferia - termometr MPC9701

Niedawno opisywany przeze mnie pakiet <a target="_blank" rel="noopener noreferrer nofollow" href="https://arduino.pl/articles/arduino-giga-r1-wifi-czyli-mega-na-sterydach">Arduino GIGA</a> wraz z <a target="_blank" rel="noopener noreferrer nofollow" href="https://arduino.pl/articles/arduino-giga-display-shield">płytką wyświetlacza</a> doczekał się interesującej realizacji projektu zarządzania przestrzenią biurową.W tym wypadku Arduino łączy się z API kalendarza Google, dzięki czemu rezerwacje pomieszczeń czy biurek mogą być przeprowadzane za pomocą ogólnie znanej aplikacji, bez potrzeby wprowadzania kolejnych apek i środowisk. Dane, za pomocą aplikacji niedostępnej dla użytkowników końcowych, są przetwarzane z kalendarza do postaci kompatybilnej z IoT Arduino Cloud.Same wyświetlacze prezentują informacje o statusie pomieszczenia i harmonogramie. A skoro już zainstalowano jednostki na miejscu, wykorzystano drzemiący dotąd potencjał, monitorując temperaturę, wilgotność, jasność – wykrywając np. awarię oświetlenia i inne elementy, które niejako można było monitorować gratis, dokładając jedynie kolejne linie kodu. Wspólne dla całego ekosystemu, który może rozrastać się w nieskończoność. Zachęcam do odwiedzenia projektu, gdyż został opisany ze szczegółami i doświadczeniem zespołu przygotowującego go.<a target="_blank" rel="noopener noreferrer nofollow" href="https://blog.arduino.cc/2024/12/19/deploy-your-smart-meeting-room-management-system-with-arduino-giga/">https://blog.arduino.cc/2024/12/19/deploy-your-smart-meeting-room-management-system-with-arduino-giga/</a>

095.png

Arduino GIGA zarządza biurem

Choć dziś drukarki 3D są już używane powszechnie, nie zawsze opłaca się ich używać. O ile w urządzeniach tworzonych jednostkowo przydają się znakomicie, przy prototypach, zwłaszcza budowanych na własne potrzeby, drukowanie obudów może nie mieć sensu ekonomicznego no i trwa. W takim przypadku polecam powrót do metod prehistorycznych, czyli do kartonu.W projekcie, który ostatnio opisywałem <a target="_blank" rel="noopener noreferrer nofollow" href="https://arduino.pl/articles/088-przejmowanie-kontroli-nad-urzadzeniami-multiefekt-gitarowy-cz-1">w artykule o hackowaniu urządzeń,</a> potrzebowałem połączyć ze sobą baterię potencjometrów – na chwilę tylko. Zwykle elektronicy łączą takie układy „na pająka”, tworząc niestabilną i niewygodną strukturę, co jest o tyle ważne, że układ taki nie leży odłogiem, a manipuluje się przy nim sporo. W tym wypadku dobrze byłoby go usztywnić i zapewnić mu kształt wygodny do obsługi.<img style="text-align: ; display: block" src="//arduino.pl/imgproxy/H7BAaociPhHB9UrbVtdDBSlSFY74L9uGYoVpk8Aaz2U/f:webp/w:1200/bG9jYWw6Ly8vaW1hZ2VzLzA5NGEtLzY3OWJlL2MyOTMzLzA5NGEtNjc5YmVjMjkzM2VmZDgwNjM2MjM2MC5wbmc=.webp" class="center" loading="lazy">Najlepiej użyć kartonu, który zgina się nie pękając i zachowuje odpowiednią sztywność. Dziś, gdy wszystko zamawiamy z sieci, każdy ma takich kartonów mnóstwo. Polecam zostawić sobie trochę wysokiej jakości arkuszy na takie okazje.By całość była wystarczająco sztywna, należy wyciąć szablon bryły o ściankach nierównoległych i zadbać o wystarczająco szeroką zakładkę – najlepiej centymetrową. W przypadku dna zakładka może obejmować całą powierzchnię. Karton można połączyć wkrętami z dużymi podkładkami, co umożliwi – w razie potrzeby – dostać się do wnętrza. Jak widać, tutaj osadziłem osiem potencjometrów, dodatkowo przyklejając ekran z folii aluminiowej.<img style="text-align: ; display: block" src="//arduino.pl/imgproxy/eZZIEMxm46Kbz1OckNnknxfRIsZBa85kGkH66gcvfOc/f:webp/w:1200/bG9jYWw6Ly8vaW1hZ2VzLzA5NGItLzY3OWJlL2MyODJiLzA5NGItNjc5YmVjMjgyYjY2Yjc0NzY3MDEwNy5wbmc=.webp" class="center" loading="lazy">Wiercenie otworów w kartonie należy przeprowadzać delikatnie, zaczynając od przebicia się gruba igłą. Następnie wstawiamy tam kolejne wiertła, ręcznie rozwiercając otwory i wycinając odchylony karton skalpelem lub ostrymi cążkami. Gotowa skrzynka będzie wyjątkowo sztywna i stabilna. Zaletą jest też możliwość naniesienia napisów, choćby ołówkiem. Wadą – łatwe brudzenie się takich obudów. Ale, jak mówiłem, nadają się one na prototypy i wykonuje się je w kilka minut. Choć, jak to w świecie elektroników bywa, jak już działa, zostaje na wieki ;)

094.png

Szybki sposób na obudowę

Arduino UNO posiada sześć wejść analogowych. Inne układy mają ich więcej, lecz zwykle na szesnastu się kończy. A co zrobić, gdybyśmy chcieli zbudować zaawansowany panel pełen potencjometrów do zastosowań w MIDI czy na przykład obróbki obrazu w Lightroomie?Tutaj z pomocą przychodzą multipleksery analogowe. Najbardziej chyba znany, CD4067 za pomocą czterobitowej szyny potrafi połączyć jedno z 16 wejść z wyjściem, samemu praktycznie nie wpływając na degradację sygnału. Układ pracuje także w drugą stronę i – co oczywiste – z sygnałami cyfrowymi. W razie potrzeby układ można odłączyć całkowicie, korzystając z wejścia sterującego. Podłączenie tego wejścia w drugim układzie za pomocą inwertera pozwoli zbudować system z 32 wejściami, adresowany pięcioma bitami.W przypadku Uno, wykorzystując wszystkie wejścia można stworzyć baterię 96 potencjometrów, co już wystarczy chyba w najbardziej rozbudowanych sterownikach audio. W tym przypadku zajmiemy jedynie cztery wyjścia cyfrowe do adresowania wejść w układach i będziemy mogli hurtem sczytywać sześć pozycji, przyspieszając w ten sposób pracę i latencję niezbędną na wyrównanie napięć pojemności systemu tak rozbudowanego sterownika.Układ ma także mniejszego brata CD4051, który różni się ilością kanałów. Posiada ich osiem i wystarczają mu tylko trzy linie adresowe. Wkrótce przedstawię praktyczny projekt wykorzystujący te układy.

093.png

Poznajemy peryferia – 4067

Wśród różnego rodzaju kitów, cieszących się popularnością, gdyż zwykle zawierają wszystko co potrzebne do budowy przynajmniej kilku projektów, Portenta Proto Kit ME stanowi zestaw droższy i przeznaczony dla profesjonalistów. Sercem zestawu jest <a target="_blank" rel="noopener noreferrer nofollow" href="https://arduino.pl/articles/poznajemy-portenta-h7">Protenta H7</a> – płytka stworzona dla zastosowań przemysłowych, bazująca na mikrokontrolerze STM32H747 wyposażonym w rdzenie Cortex-M7 oraz Cortex-M4. Płytkę osadza się na podstawie Mid Carrier, zawierającej łatwy dostęp do sygnałów, tym linii CAN, Ethernetu, gniazda microSD, USB, aparatu fotograficznego i złącza mini PCIe.W zestawie znajdziemy także: Nicla Sense ME, zawierający zaawansowany, inteligentny detektor ruchu, modem 4G GNSS Global oraz siedem płytek peryferiów takich jak potencjometr, przyciski, zestawy LED-ów, GPS itd.W dokumentacji zawarto wiele użytecznych, kompletnych projektów, jak monitor maszyn w przemyśle, z dostępem do chmury, monitor środowiska – profesjonalna stacja jakości powietrza i pogody, śledzenie logistyki, zarządzanie energią odnawialną i wiele innych. W zestawie zawarto także trzy miesiące dostępu do chmury w pakiecie Business.

092.png

Portenta Proto Kit ME – zestaw z górnej półki

Kto osiągnął odpowiedni wiek, dobrze pamięta romantyczne czasy ośmiobitowców, gdy nocami programował (a najczęściej grał) na takich maszynach jak Spectrum, Commodore czy Atari. Prawie wszyscy, stawiający wówczas pierwsze programistyczne kroki, poznawali BASIC-a: język poleceń interpretowanych na bieżąco. Mimo licznych wad, BASIC był prosty i łatwy do przyswojenia na poziomie użytecznym. Wadą, oprócz uczenia złych nawyków – czego ja osobiście nie widzę, bo czego człowiek się nauczy, może się zawsze oduczyć – była ślamazarność. Na tę bolączkę wymyślono kompilatory, które zamieniały BASIC w nieprzyjemną dla człowieka maszynową kupę bajtów, pracującą nawet kilkadziesiąt razy szybciej.Projekt zamienia ośmiobitowe Arduino w komputer klasy ZX81, który posiada kilobajt przestrzeni na kod użytkownika, ekran mieszczący cztery wiersze po 20 znaków, pełną klawiaturę QWERTY no i oczywiście BASIC, zajmujący prawie całą pamięć Arduino. Idea nie polega tylko na przedstawieniu programu, ale całości, toteż komputerek został umieszczony w zgrabnej, miniaturowej obudowie, która zawiera wszystko, by móc się komputerkiem pobawić. W projekcie cenna jest nie tylko dokumentacja techniczna sprzętu, ale przede wszystkim oprogramowania, które można analizować linia po linii. A ja prywatnie dodam, że ktoś mi skradł pomysł: myślałem o takim komputerku już w czasach 8051, ciągle przekładając pracę na później, bo powiedzmy sobie szczerze: poza elementem edukacyjnym użyteczność takiego współczesnego Sinclaira będzie symboliczna. Mimo to zachęcam do odwiedzenia strony projektu:<a target="_blank" rel="noopener noreferrer nofollow" href="https://community.element14.com/challenges-projects/element14-presents/project-videos/w/documents/28271/handheld-basic-computer-in-badge-format-with-the-arduino-uno----episode-612">https://community.element14.com/challenges-projects/element14-presents/project-videos/w/documents/28271/handheld-basic-computer-in-badge-format-with-the-arduino-uno----episode-612</a>

Wiadomości

Przeglądaj wg kategorii

Nasi partnerzy