Shieldy pro vývojové desky Arduino

Shieldy jsou moduly s přídavnými obvody, které lze nasadit přímo na konektory některých vývojových desek platformy Arduino. Účelem tohoto článku je poskytnout jednak bližší popis možností typického shieldu, jednak přehled o tom, jaké shiedy jsou pro Vaše projekty k dispozici.

Stohovatelné shieldy
Stohovatelné shieldy

Bezkonkurenčně nejvyšší počet shieldů je k dispozici pro vývojové desky Arduino Uno (a pinově kompatibilní Arduino Leonardo), naprostou většinu těchto shieldů lze ale použít i na deskách Arduino Mega2560, kde zůstane po nasazení shieldu zadní část konektorů volná; občas se ale setkáte i se shieldy navrženými pro Arduino Nano či přímo pro Arduino Mega2560.

Některé shieldy lze kombinovat a nasazovat postupně na sebe – takovému provedení se říká stackable (stohovatelné) – například na fotografii Johna Boxalla nahoře (převzato ze stránek shieldlist.org ).

A jaké shieldy jsou tedy pro Vaše projekty k dispozici? Velmi rozsáhlý seznam dostupných řešení naleznete například na výše uvedené stránce Arduino Shield List , kde je ke dnešnímu dni prezentováno více než 800 různých shieldů.

Shieldy v naší nabídce lze rozdělit do několika skupin
prototypové shieldy,
senzorové shieldy,
komunikační shieldy,
shieldy s displejem,
výkonové shieldy a
multifunkční shieldy.

Prototypové shieldy

Uno prototype shield
Uno prototype shield

Prototypové shieldy slouží k zapojení Vašich vlastních obvodů a aplikací. Na typickém protoshieldu naleznete vedle resetovacího tlačítka a několika LED diod jednak piny nebo konektory, na které jsou vyvedeny V/V signály vývojové desky, jednak plochu univerzálního plošného spoje, na kterém můžete propojit Vaše vlastní obvody. Většina prototypových shieldů je navržena tak, aby na místě univerzálního plošného spoje byla i plocha na umístění malého 170-pinového nepájivého propojovacího pole. Ceny prototypových shieldů se pohybují od 70,- do 250,- Kč.

Senzorové shieldy

V5.0 sensor shield
V5.0 sensor shield

Senzorové shieldy slouží k jednoduchému propojení vývojové desky s externími moduly pomocí propojovacích DuPont kablíků. Na ploše senzorového shieldu obvykle naleznete všechny V/V piny procesoru seřazené vedle sebe, přičemž vedle každého datového pinu je umístěn i zemnící a napájecí pin. Na desce jsou většinou umístěny i další konektory k připojení servomotorků, displejů, napájení a k vyvedení signálů sériových sběrnic I2C, SPI a pod. Ceny senzorových shieldů se pohybují od 150,- do 200,- Kč.

Komunikační shieldy

W5100 Ethernet shield
W5100 Ethernet shield

Komunikační shieldy obsahují typicky obvody k připojení vývojové desky do sítě Eternet (ať již metalicky konektorem RJ-45 nebo wifi signálem), k připojení do mobilní sítě GSM/GPRS nebo k síti satelitní navigace GPS. Do této kategorie lze zařadit i Arduino USB host shield, který dokáže zabezpečit funkci USB serveru (USB host) a následně s využitím knihoven Google ADK (Accessory Development Kit) komunikovat například se zařízeními Android, nebo Arduino XBee adapter shield, který slouží k připojení rádiových komunikačních modulů řady XBee. Tyto moduly jsou navrženy k implementaci bezdrátové point-to-point komunikace v pásmech 900 MHz nebo 2,4 GHz, a to na vzdálenost od 100 metrů až do 60 km přímé viditelnosti. Ceny komunikačních shieldů se pohybují od 250,- do 2.000,- Kč.

Shieldy s displejem

LCD 1602 + keypad shield
LCD 1602 + keypad shield

Shieldy s displejem (display shield) lze rozdělit do dvou skupin – jednak se jedná o víceméně multifunkční desky s dvouřádkovým alfanumerickým LCD displejem nebo s malým grafickým LCD displejem 84 x 48 bodů a několika tlačítky nebo joystickem, sloužící k snadnému zabezpečení základní komunikace s vývojovou deskou: Běžné nasazení je například při instalaci na robotickém autíčku či automatu. Ceny LCD shieldů se pohybují od 200,- do 400,- Kč.

2,8" TFT display shield
2,8″ TFT display shield

Druhou skupinou jsou výrazně sofistikovanější TFT shieldy, které obsahují barevný dotykový TFT displej s úhlopříčkou od 2,4 palce do 4,0 palce, v rozlišení od 240 x 320 pixelů do 480 x 320 pixelů. Vzhledem k výpočetní náročnosti obsluhy dotykového TFT displeje je obvykle tento modul (nasunutý na vývojovou desku) navržen jako samostatné perifern zařízení, které komunikuje s druhou vývojovou deskou jako nadřízeným procesorem. Ceny dotykových TFT shieldů se pohybují od 300,- do 550,- Kč.

 

Výkonové shieldy

VNH2SP30 2x 16V/30A motor shield
VNH2SP30 2x 16V/30A motor shield

Pro řízení motorů a servomechanismů či pro spínání jiných výkonových zařízení slouží výkonové shieldy. V nabídce naleznete několik modulů pro řízení 2 nebo 4 stejnosměrných motorů s napájením od 7 do 36 V a s odběrem od 0,6 A do 30 A. V nabídce jsou i reléové shieldy se 2 nebo 4 relé, případně autonomní PWM shield pro ovládání až 16 servomotorů po sběrnici I2C. Ceny výkonových shieldů se pohybují od 150,- do 450,- Kč.

Multifunkční shieldy

Arduino clock shield
Arduino clock shield

Poslední skupinou v nabídce shieldů jsou multifunkční shieldy. Tyto moduly mohou být navrženy k jednomu konkrétnímu účelu, např. k sestavení digitálních hodin s alarmem (na obrázku), k emulaci herní konzole s joystickem a ovládacími tlačítky nebo k řízení maticového LED zobrazovače, nebo mohou sloužit k seznámení se s možnostmi platformy, jako například Arduino Uno multifunction shield, který obsahuje čtyřmístný sedmisegmentový displej, bzučák, 2 teploměry, senzor osvětlení, infračervený senzor a několik dalších součástek. Ceny multifunkčních shieldů se pohybují od 300,- do 500,- Kč.

Leave a Reply