Modulino – idea małych, zunifikowanych peryferiów łączonych standardem Qwiic, będącym szyną I2C, aż się prosi o podobnych rozmiarów jednostkę centralną. Nano jest nieco większy, ale na pewno nie aż tak duży jak Uno, więc teraz łańcuch takich „modulin” wygląda zgrabnie. Interfejsem łączącym Nano z systemem Modulino jest niewielka płytka o nazwie Nano Connector Carrier. Nie jest to jednak tylko zwykła „przejściówka” między systemami, gdyż zawiera znacznie więcej dóbr:<ul><li>Dwa złącza Grove w standardzie analogowym lub cyfrowym.</li><li>Grove I2C</li><li>Grove UART (złącze szeregowe)</li><li>Qwiic I2C</li><li>Czytnik kart microSD</li></ul>Interfejs pozwala pracować ze standardem 5 lun 3,3 V, który wybiera się przełącznikiem i przeznaczony jest do pracy z nowymi modułami Nano, bazującymi na 32-bitowych kontrolerach. Jak więc widać, obecne rozwiązania praktycznie już w stu procentach bazują na nowych standardach, z obowiązkową pracą w chmurze. Na szczęście stare, dobre ośmiobitowce nadal są dostępne i nie zanosi się na to, by miało się to w najbliższym czasie zmienić.

110.png

Modulino może już pracować z Nano

Arduino idzie krok dalej, teraz do standardów płytek dołącza standard peryferiów, który – jak to standard – mieści się na identycznych płytkach drukowanych, z charakterystyczną magistralą czteroprzewodową Qwiic podłączaną do gniazdek ustawionych przeciwlegle. Można więc z płytek uczynić cały szeregowy łańcuch, który łączymy ze sobą oczywiście bez lutowania. Żeby było jeszcze czyściej, producent proponuje płytę bazową z otworkami, dzięki którym możemy osadzić kilka modułów wraz z Arduino Uno – domyślnie wersją R4 WiFi. Wśród modułów, czy raczej modulin znajdziemy:<ol><li>Potencjometr z interfejsem I2C</li><li>Moduł zawierający osiem LED-ów, wraz ze sterownikiem.</li><li>Czujnik odległości.</li><li>Czujnik ruchu.</li><li>Buzzer z interfejsem I2C</li><li>Czujnik pogodowy – temperatury i wilgotności.</li><li>Zestaw trzech przycisków z interfejsem I2C</li></ol>Oprócz tego w zestawie znajdziemy płytę bazową, wkręty i elementy mechaniczne, pięć przewodów Qwiic i Arduino Uno R4 WiFi. Oczywiście taki zestaw można sobie zbudować z elementów produkowanych niezależnie, ale oryginałem można się zainspirować, jak również skorzystać z biblioteki. Całość nastawiona jest przede wszystkim na pracę w chmurze i ma charakter edukacyjny, także dla najmłodszych fanów platformy Arduino.

109.png

Modulino – a cóż to?

O watchdogu dla Arduino napisałem <a target="_blank" rel="noopener noreferrer nofollow" href="https://arduino.pl/articles/040-czym-jest-watchdog-cz-1">dwuczęściowy artykuł.</a> Stosując jednak nową wersję komputerka, nie możemy już użyć biblioteki napisanej dla rodziny mikrokontrolerów AVR. Na szczęście wraz z obsługą nowej płytki pojawiają się także przykłady, między którymi znajdziemy informację na temat tej pożytecznej funkcji w nowej odsłonie.Przede wszystkim będziemy musieli teraz użyć biblioteki WDT.h którą znajdziemy w systemie, jeśli ten będzie obsługiwał nowe Uno. W sekcji setup należy zadeklarować maksymalny czas, po którym nieodświeżany timer watchdoga zresetuje kontroler. Czas ten niestety nie może być dłuższy od 5592 ms i tutaj tkwi różnica wobec wersji AVR, oferujących do ośmiu sekund czasu. W końcu w pętli loop, w wybranych miejscach należy resetować licznik watchdoga, jak to się zwykle robi.<pre><code class="language-arduino">#include &lt;WDT.h&gt; &nbsp;// Biblioteka obsługi watchdoga.
void setup() {
&nbsp; WDT.begin(1000); &nbsp;// Czas odświeżania licznika watchdoga, nie dłuższy od 5592 ms
}
void loop() {
&nbsp; WDT.refresh(); &nbsp;// Resetuj timer watchdoga.
}</code></pre>Istnieje możliwość przedłużenia limitu niecałych sześciu sekund przy pomocy dodatkowego timera, ale o tym napiszę przy okazji omawiania większego projektu.

108.png

Watchdog dla nowego Arduino Uno R4

Ponieważ do pewnego projektu potrzebowałem ultrajasnych wyświetlaczy, postanowiłem rzec o nich słowo, gdyż parametry współczesnych rozwiązań wręcz zdumiewają. Wyświetlacze elektroluminescencyjne są na swój sposób magiczne. W większości wypadków świecą w bardzo wąskim zakresie widma i stąd się pewno owa magia bierze: jest to raczej niespotykane w przyrodzie źródło światła. Jest w tym także pewna pułapka. Z jednej strony niektóre kolory dadzą dużo silniejszą jasność subiektywną, z drugiej – inne znowu, mimo sporej jasności będą mniej czytelne.Tak uwielbiane przez tandetę ostatnich lat niebieskie ledy w praktyce bywają najgorszym wyborem. O ile jeszcze jako wskaźniki stanu dają sobie radę, zwykle jednak oślepiając, jako cyferki nie są zbyt dobrym rozwiązaniem, ponieważ najszybciej będą tracić na czytelności. Nasze oczy w tym zakresie widma mają po prostu kiepską rozdzielczość.Znowu zielone wyświetlacze i zielono-żółte będą się nam wydawać bardzo jasne – podobnie jak niebieskie, ale dodatkowo już wyraźne. Kto jednak ma budzik z zielonymi cyferkami obok łóżka, często go obraca, bo to światło w nocy jest zbyt mocne.Cyfry pomarańczowe są świetnym kompromisem. Nie są już tak efektowne pod względem jasności, ale nadal świecą mocno, natomiast są czytelne i przyjemne w odbiorze. Do zegara nocnego jednak najlepiej będą się nadawać wyświetlacze czerwone. Przy czym mamy tu czerwień, że tak powiem: płytszą – jaśniejszą i głęboką, która gościła w kalkulatorach lat siedemdziesiątych, jednak ciemniejszą i nieco mniej czytelną. Ta jednak zupełnie nie razi i najlepiej nadaje się do budzików. Jaśniejsza również jest w porządku pod względem nocnej tolerancji, a nie wymaga tak dużego prądu, co ma znaczenie przy zasilaniu urządzenia z akumulatora.Wyświetlacze, które do mnie dotarły, należą do najjaśniejszych na rynku w najbardziej typowym standardzie 56 setnych cala. I muszę przyznać, że parametry szokują. O ile pomarańczowe potrzebują połowy miliampera do zadowalającego świecenia w warunkach zacienionego pomieszczenia, czerwone zadowoliły się połową tej wartości. Niebieskim i zielonym w zupełności wystarczy 100 mikroamperów na segment! A to oznacza konieczność użycia dwudziestokiloomowego rezystora przy świeceniu statycznym albo czterokrotnie niższej wartości dla multipleksu, jak w przykładzie, <a target="_blank" rel="noopener noreferrer nofollow" href="https://arduino.pl/articles/107-budujemy-ze-zrozumieniem-elektroniczny-budzik-cz-1">który opisywałem w tym artykule.</a> Gdzie te czasy, gdy ładowano stuomowe rezystory i modlono się, by multiplekser się nie zaciął?<img style="text-align: ; display: block" src="//arduino.pl/imgproxy/ggcA4THA0e2AjB_0B_72r0rFoLLui80zKbAZQFfTwyM/f:webp/w:1200/bG9jYWw6Ly8vaW1hZ2VzLzEwNy0xLy02ODM0LzJmYzM5LzEwNy0xLTY4MzQyZmMzOWRhOWQ4ODY4MzM4OTUucG5n.webp" class="center" loading="lazy">A jak to wszystko wygląda w dokumentacji? Czerwone wyświetlacze z tych „mniej głębokich” oferują aż 60 milikandeli i tylko dlatego nie wydają się nam tak jasne, bo czerwień nie jest tak odbierana przez człowieka. Te jak i cała reszta dopuszcza 20 mA ciągłego prądu, ale przy połowie miliampera jest już wystarczająco jasno, a przy ćwierci – jasno w warunkach wieczorno – nocnych.<img style="text-align: ; display: block" src="//arduino.pl/imgproxy/SHa2Xa_o_G5efh5VQWfJ_LfC4rP25Dx8eKhX1ZiZfCM/f:webp/w:1200/bG9jYWw6Ly8vaW1hZ2VzLzEwNy0yLy02ODM0LzJmYzNhLzEwNy0yLTY4MzQyZmMzYTM2NDk4MDI4NjQyOTgucG5n.webp" class="center" loading="lazy">Odmiana „głębokoczerwona” ma przesunięte widmo o dwadzieścia nanometrów w stronę skraju pasma i wygląda tajemniczo. Jednak o wiele ciemniej – raz że emituje 1/6 poprzedniej jasności bezwzględnej, dwa – głębsza czerwień w oczach człowieka świeci słabiej. Niewątpliwie jednak takie wyświetlacze są bardzo ładne, czego na filmie nie da się oddać.<img style="text-align: ; display: block" src="//arduino.pl/imgproxy/RJ2U-nY0DCxRhuRr5wIybnKQXmGKG2unyF7E3iM_0SE/f:webp/w:1200/bG9jYWw6Ly8vaW1hZ2VzLzEwNy0zLy02ODM0LzJmYzNhLzEwNy0zLTY4MzQyZmMzYThiM2YzMjYwOTEzMDUucG5n.webp" class="center" loading="lazy">Pomarańczowe cyferki są podobne do czerwonych płytkich, natomiast zielone biją wszelkie rekordy: 250 milikandeli w paśmie o największej czułości ludzkiego oka. To oznacza, że możemy zejść z prądem do 100 mikroamperów, a nadal jasność będzie przyzwoita.Wyświetlacze takie umożliwiają budowanie urządzeń pracujących z akumulatora, dając początek nowej ery: niezależnym gadżetom ze świecącymi cyframi, których nie trzeba odstawiać do ładowarki co dzień czy nawet raz na tydzień. Ale by coś takiego zbudować z Arduino, potrzeba nieco zabiegów. Będziemy się tym zajmować w kolejnych artykułach.

107.png

O rewolucji wśród wyświetlaczy LED, która nadeszła niepostrzeżenie

Wśród podstawowego zestawu bibliotek na pewno znajdziemy TimerOne – bibliotekę uruchamiającą przerwania. Jest to rzecz prosta, a niezwykle przydatna. Czym są w ogóle przerwania? Jak sama nazwa wskazuje, to proces przerywający wykonywanie programu i przekierowujący wątek we wcześniej wybrane miejsce. Proces ten może być inicjowany różnymi wydarzeniami: pojawieniem się napięcia w wybranym miejscu, zakończeniem jakiegoś procesu (na przykład wysyłania komunikatu) czy – i w tym wypadku TimerOne jest przydatny – odliczeniem pewnego przedziału czasu.Naturalnym więc będzie wykorzystanie tej biblioteki do utworzenia bloku czynności cyklicznie powtarzających się, przede wszystkim różnego rodzaju zegarów czy sterowań wyświetlaczami, które muszą być odświeżane w równych odstępach czasu. Przykład takiego rozwiązania <a target="_blank" rel="noopener noreferrer nofollow" href="https://arduino.pl/articles/108-budujemy-ze-zrozumieniem-elektroniczny-budzik-cz-2">opisałem w cyklu artykułów o budowie budzika.</a>Jak się obsługuje bibliotekę TimerOne? Najprościej – należy ją dołączyć do projektu, a w sekcji setup dopisać wartość czasu wywołującego przerwanie oraz adres, w który program zostanie przekierowany.<pre><code class="language-arduino">#include &lt;TimerOne.h&gt; // Biblioteka obsługi przerwań.
void setup() {
&nbsp; Timer1.initialize(1000000); &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;// Ustaw licznik na sekundę.
&nbsp; Timer1.attachInterrupt(przerwanie); &nbsp;// Włącz przerwanie z określeniem miejsca lądowania.
}</code></pre>Maksymalny czas odmierzany może wynosić ponad 8 sekund (dokładnie 8388480 mikrosekund). Minimalny – jedną mikrosekundę. Dodatkowo biblioteka może generować sygnał PWM na pinie 9 lub 10 z dokładnością dziesięciobitową jak również zawieszać swoje działanie. Przy pisaniu przerwań należy pamiętać o tym, by kod wykonujący się podczas trwania przerwania zmieścił się w ramce czasowej, zostawiając rezerwy dla reszty programu. O metodzie obliczania tych rezerw pisałem w wymienionej wcześniej serii artykułów.

106.png

Poznajemy biblioteki - przerwania

W jednym z ostatnich projektów miałem duży problem z nawiązaniem połączenia z punktem dostępu. Podejrzewając kłopoty z hasłami, zapobiegawczo zmieniłem je nawet na wszelki wypadek, a potem próbowałem innych połączeń, ale nic to nie zmieniło. Okazało się, że biblioteka, z której projekt korzystał, wymagała młodszej wersji firmware, o czym jednak projekt nie powiadomił i wyjaśnienie znalazłem dopiero w dokumentacji, ukryte głęboko.Dlatego w przypadku nowoczesnych płytek warto przed rozpoczynaniem bardziej złożonych projektów uaktualniać firmware, zwłaszcza kontrolerów towarzyszących, jak EPS na płytce Uno WiFi. W tym celu należy:<ul><li>W Arduino IDE wejść w menu Narzędzia.</li><li>Wybrać Aktualizacja firmware</li><li>Wybrać płytkę Arduino i kliknąć w SPRAWDŹ UAKTUALNIENIA</li><li>Jeśli płytka będzie wymagać odświeżenia, pojawi się numer wersji i propozycja zainstalowania jej.</li></ul>Proces trwa dość długo – kilka minut i wygląda nieco skomplikowanie, lecz jest samodzielny. W moim przypadku na końcu wymagane było odłączenie płytki od kabla USB. Po podłączeniu Ardunio ponownie zgłosiło się jako Uno R4 WiFi i wcześniejsze problemy z połączeniem z siecią zniknęły zupełnie.

105.png

Uaktualniaj swoje Arduino!

Edytor online właśnie uzyskał AI Assistant – zintegrowanego asystenta AI. Dzięki temu przełączanie się pomiędzy platformami celem zweryfikowania kodu, usprawnienia go czy wręcz napisania fragmentów przechodzi do historii – wszystko teraz można znaleźć w jednym miejscu. I jak kiedyś kolejne wersje bibliotek stawały się coraz doskonalsze dzięki społeczności skupionej wokół Arduino, tak obecnie AI związana z chmurą będzie się stawać coraz sprawniejszym narzędziem programistycznym.Z najważniejszych elementów asystenta wyróżniono tutaj:<ul><li>Szybką generację kodu, za pomocą próśb w tak zwanym „języku ludzkim”.</li><li>Poprawianie błędów, nie tylko składni i nie tylko na żądanie, ale także w czasie rzeczywistym.</li><li>Uzyskiwanie pomocy, wyjaśnień i interpretacji kodu, gdyby ten był dla nas niejasny.</li></ul>Do trzydziestu interakcji miesięcznie AI Assistant jest darmowy, co pozwala się z nim zapoznać. Za 7 dolarów możemy wejść w plan maker, z wystarczającą amatorom ilością zasobów, w tym – z 1500 interakcjami AI

104.png

AI programuje Arduino

Arduino, które powstało podczas niezobowiązujących dyskusji na imprezach uczelnianych, już dawno stało się istotnym czynnikiem rozwoju świata, co między innymi zauważył Time, umieszczając ideę na liście World’s Top EdTech Companies roku 2025. W ten sposób uhonorowano zaangażowanie społeczności działającej już dwie dekady. W zestawieniu wzięło udział 7000 podmiotów mających znaczenie dla rozwoju przemysłu i związanych z nim finansów, a Arduino zajęło na tej liście pozycję dziewiątą.Podkreślono przy tym otwartość standardów w świecie robotyki, informatyki i sztucznej inteligencji, wsparcie także zupełnie początkujących i najmłodszych sympatyków Arduino. A także: podział obszarów na edukacyjne na poziomie podstawowym, uczelnianym i przemysłowe i mocno rozwijającą się dziedzinę Internetu Rzeczy oraz Chmurę Arduino. Na koniec wskazano istotny czynnik otwartości oprogramowania i tworzenia standardów, które należą do jednych z najbardziej rozpowszechnionych we współczesnym świecie mikroelektroniki. A mnie osobiście bardzo przyjemnie jest w tym wszystkim brać udział, choćby w tak skromnym wymiarze :)

103.png

Arduino na dziewiątym miejscu listy World’s Top EdTech Companies

Arduino Opta to Arduino profesjonalne, wbudowane w szczelne obudowy klasy przemysłowej, zgodne z szyną DIN, zawierające współczesne mikrokontrolery, <a target="_blank" rel="noopener noreferrer nofollow" href="https://arduino.pl/articles/arduino-opta">o których niedawno wspominałem.</a> Trójce sterowników towarzyszy teraz trójka ekspanderów. I tak:<ul><li>Opta Ext D1608E zawiera 16 wejść (cyfrowych lub analogowych) oraz 8 mechanicznych przekaźników sieciowych o prądzie maksymalnym 6 amperów. Zgodny z szyną DIN moduł zawiera złącza zaciskowe wszystkich wejść i wyjść oraz wskaźnik: zasilania i stanu przekaźników. Maksymalne napięcie wejściowe – 10 V.</li><li>Opta Ext D1608S różni się od powyższego wyłącznie przekaźnikami: tutaj mamy półprzewodnikową odmianę i możliwość przełączania napięcie do 24 woltów przy prądzie do 2 amperów.</li><li>Opta Ext A0602 oferuje 4 uniwersalne wejścia analogowe pracujące z napięciami do 10 woltów bądź prądem do 4 lub 20 mA, które są kompatybilne z czujnikami temperatury PT100 w standardzie dwuprzewodowym. Kolejno na pokładzie znajdują się dwa wejścia dla PT100 w standardzie trójprzewodowym oraz 2 wyjścia analogowe o parametrach jak wyżej. Mamy tu także 4 wyjścia PWM, o napięciu ustawianym w zakresie od 8 do 40 woltów.</li></ul>System Opta pozwala połączenie pięciu dowolnych modułów serii z jednostką bazową zawierającą mikrokontroler i nie są do tego potrzebne dodatkowe przewody, gdyż cały system łączy się na zasadzie „sąsiad z sąsiadem” za pomocą złącza snap-on. Interfejs ten automatycznie powiadamia jednostkę sterującą o nowych zasobach. Elementy są dostarczane z bogatą biblioteką przykładów zgodnych zarówno ze znanym arduinowcom środowisku IDE, jak również z typowo przemysłowymi językami PLC: LD i FNBD

102.png

Rodzina Opta powiększa się

Nowe Uno o pełnej nazwie R4 WiFi zawiera – jak sama nazwa wskazuje – moduł WiFi, bazujący na drugim mikrokontrolerze znajdującym się na tej płytce, ESP32-S3. Jedną z bibliotek pozwalających pracować z siecią WiFi bez wchodzenia w zawiłości techniczne jest WiFiS3. Biblioteka ta pozwala między innymi:<ul><li>Inicjować zarówno moduł sieciowy jak i połączenie z siecią WiFi</li><li>Obsługiwać protokoły zabezpieczone hasłami: WEP, WPA i WPA2</li><li>Ponawiać zerwane połączenia i zarządzać nimi.</li><li>Przeprowadzać transmisję danych.</li><li>Integrować się ze standardami internetowymi, między innymi TCP/IP, HTTP i MQTT</li><li>Uprościć konfigurację do pojedynczych komend.</li></ul>W ramach zaprzyjaźniania się z biblioteką, <a target="_blank" rel="noopener noreferrer nofollow" href="https://arduino.pl/articles/104-arduino-i-siec-cz-1">w serii artykułów</a> opisałem podstawowe komendy, w tym informacje o IP hosta, przydzielonym, o sile sygnału oraz możliwości pingowania stron. W ostatniej części powstało urządzenie do nadzorowania routera, które w przypadku dłuższego braku sygnału resetuje go. Zachęcam do zapoznania się sieciowymi możliwościami Arduino.

Wiadomości

Przeglądaj wg kategorii

Nasi partnerzy