View Categories

Что купить новичку? Платы, модули

Где покупать? #

"Официальные" Arduino платы стоят довольно дорого, но почти на всё официальное найдётся дешёвый китайский клон, который продаётся по цене компонентов или даже дешевле (такова политика партии). Так что самые низкие цены - на нашем любимом AliExpress. У меня в отдельной статье на сайте собраны ссылки на почти все популярные платы, датчики и модули, с картинкой, описанием и ссылкой на документацию и примеры. Изучив эту страницу, можно получить представление об основных возможностях робототехнических штуковин.

На момент написания урока хорошие цены появились и на отечественных маркетплейсах, так что если лишняя неделя доставки для вас критична - покупайте там

Готовые наборы #

В продаже есть очень много Arduino-наборов. Обычно в них кладут самые корявые и дешёвые варианты китайских модулей, а состав набора не очень сбалансирован. Мы сделали свой набор GyverKIT - максимально большой и продуманный, с самыми ходовыми модулями в нормальном исполнении. Подробнее о наборе можно почитать на официальном сайте. Также данные уроки написаны с упором на GyverKIT - практически все примеры и проекты можно собрать из набора, а ко всем компонентам набора есть подробная документация с примерами и библиотеками.


GyverKIT Pro

Основная плата #

Начать стоит с выбора Arduino-совместимой платы. На данный момент их существует несколько сотен разных, но для новичка выбор сводится буквально к нескольким популярным моделям:

Платы отличаются размером, ценой, а самое главное - микроконтроллером, который задаёт основные возможности и особенности работы.

Цена - немаловажный фактор: плату очень легко сломать, неправильно подключив к схеме. Поэтому однозначно не стоит начинать с дорогих моделей

Классические Arduino #

Первые официальные платы на основе устаревших МК AVR. Тем не менее, крайне приятны в работе и обучении:

  • ATmega328p
    • Arduino UNO - самая первая и самая популярная модель, идёт почти во всех наборах. Не рекомендуется к покупке, т.к. большая и неудобная для подключения
    • Arduino Nano - компактная и дешёвая версия UNO, на которой выведены дополнительные пины МК. Самая сбалансированная и удобная плата для большинства проектов - как для макетов, так и для пайки
    • Arduino Mini - компактная версия Nano без встроенного "загружатора" для пайки в проект
  • ATmega32U4
    • Arduino Leonardo - аналог UNO на чуть более современном процессоре, основная фишка - аппаратная эмуляция клавиатуры/мыши по USB
    • Arduino Micro - компактная версия Leonardo с теми же возможностями для USB
  • Arduino MEGA - плата для очень крупных проектов, имеет много пинов и памяти
  • Digispark - дешёвая плата на младшей серии МК - мало пинов и памяти, но есть программная эмуляция USB. Можно взять "на сдачу" - пригодится

Espressif #

Платы на очень мощных и дешёвых китайских МК с огромным объёмом памяти и поддержкой WiFI (старшие модели - ещё и Bluetooth):

  • ESP8266
    • ESP-01 - сильно урезанная плата без "загружатора" с 1-2 доступными пинами, подходит для компактных проектов
    • Wemos D1 mini - очень удобная компактная плата, выведены все доступные пины
    • NodeMCU - то же самое, но выведены лишние пины - плата крупнее размером, лишние пины могут запутать
  • ESP32
    • ESP32 DevKit - плата на более мощном МК, больше памяти и пинов. Неудобно работать на макетке
    • ESP32-CAM - версия с цветной камерой и слотом под SD-карту на борту. Неудобно работать на макетке, нет встроенного "загружатора"
  • ESP32C3
    • Luatos - отличная компактная плата под замену Wemos Mini
    • XIAO - очень маленькая плата для самых компактных WiFi-проектов

Pi Pico #

Недорогая и очень популярная на западе плата на мощном двухъядерном процессоре RP2040. Имеет несколько интересных особенностей, умеет программироваться на Python, хорошо показывает себя в проектах, где нужно "быстро дрыгать ногами". Для остального не имеет смысла при наличии на рынке дешёвых ESP с WiFi.

STM32 #

Платы на старых, но гораздо более "мощных" МК STM32. Особо не имеют смысла для работы с Arduino-фреймворком, т.к. раскрывают свои возможности именно при работе "напрямую". Не рекомендуются для знакомства с робототехникой:

  • BluePill (STM32F103C8T6)
  • BlackPill (STM32F411CE) - более производительный МК

Вывод #

Для знакомства с робототехникой я рекомендую плату Arduino Nano - она недорогая, удобна в подключении, 100% совместима с Arduino-фреймворком и очень стабильна в работе, программа быстро компилируется и быстро загружается. AVR - очень дружелюбная платформа, после изучения C/C++ и Arduino-фреймворка можно для общего развития попробовать программирование на Ассемблере или работу напрямую с регистрами МК по документации на контроллер - это очень поможет в работе с более сложными МК типа STM32 в будущем.

Для проектов с WiFi рекомендую плату Wemos mini. Почему ESP8266, а не ESP32? Потому что 8266 лучше поддерживает Arduino-фреймворк и более стабильна в этом плане, ESP32 пока что сырая и часто выходят обновления с ошибками и нарушением совместимости. Также под ESP8266 быстрее компилируется и загружается код, а стандартные библиотеки довольно лёгкие - в ESP32 заканчивается память, если включить WiFi и Bluetooth - приходится делать переразметку памяти. Ну и последний довод - Wemos удобно втыкается в макетку, ESP32 DevKit - нет. Ещё один хороший вариант - плата Luatos (ESP32C3).

Датчики и модули #

Теперь поговорим о датчиках, ведь зачем нам Ардуино без датчиков? (на самом деле можно придумать пару сотен проектов, где датчики не используются). Всё, что подключается к отладочной плате, можно условно разделить на "рассыпуху" и "модули".

Рассыпуха #

"Рассыпуха" - это то, что не распаяно на плате, также зовётся электронными компонентами или радиоэлементами. Похоже на штучку с ногами, которые никак не подписаны. Кнопки, резисторы, светодиоды, фотодиоды, фототранзисторы, фоторезисторы, потенциометры, резистивные датчики, герконы, датчики холла, термисторы, транзисторы и так далее:

Для знакомства с электроникой, а также просто иметь под рукой рекомендуется следующие компоненты:

  • Резисторы 10 кОм и 220 Ом, можно ещё 100 Ом. Минимальной мощности, например 1/4 W
  • Светодиоды цветные 5 мм
  • Потенциометры 10 кОм
  • Тактовые кнопки 6 мм. Можно взять 12 мм с колпачками
  • Полевые транзисторы, например IRLB8743PBF или IRF3205
  • NTC термистор 10 кОм
  • Фоторезистор

Для экспериментов и обучения:

  • Сдвиговый регистр 74HC595 (выход), 74HC165 (вход)
  • 7-сегментный индикатор 0.36" на 4 цифры

В хозяйстве пригодится:

  • Керамические конденсаторы 0.1 uF и 1.0 uF
  • Электролитические конденсаторы 16V 100 uF
  • 7805 - стабилизатор напряжения на 5V
  • LM317 - настраиваемый стабилизатор напряжения
  • Маломощные биполярные транзисторы КТ3107 + КТ3102 или 2N2222 + 2N2907 (PNP + NPN)
  • Мощные полевые транзисторы IRF540 + IRF5305 (N + P канал)
  • PC817 - оптопара с фототранзисторным выходом
  • Диоды FR107 (быстрые), UF4007 (ультрабыстрые), 1N4007 (выпрямительные), 1N4148 (маломощные)
  • Стабилитроны набором, либо ходовые: 3.6V, 5.1V, 6.8V, 12V, 15V
  • TL431 как управляемый стабилитрон
  • Таймеры 555 на сдачу

Модули #

Модули: электронный компонент, который распаян на плате и имеет подписанные пины для питания и обмена данными. В то же время, модули можно разбить на простые и сложные. Простые модули это всё та же "рассыпуха", но припаянная к плате, которая имеет 3-4 пина: два на питание (+ и - / VCC и GND) и третий сигнальный (DO, OUT). С сигнального выходит сигнал 0 или 5 V при срабатывании датчика. На модуле стоит компаратор сигнала с возможностью настройки чувствительности. Есть стартовый набор "37 датчиков" и вот даже в нём чего-то не хватало, как мне показалось. Такие модули самостоятельны и могут работать без МК, их можно подключать например к реле с логическим входом:


Датчик звука, датчик температуры, датчик света, датчик препятствия, датчик холла

У "сложных" модулей в основе лежит цифровая микросхема, пины могут быть подписаны как SDA, SCL, CLK, MISO, MOSI. Эти модули общаются с МК по специальным цифровым протоколам связи и для работы с ними нужно использовать библиотеки или изучать документацию и писать свою библиотеку:

Выбрать модули по вкусу можно в этом каталоге ссылок на моём сайте, а минимальный набор для обучения должен содержать:

  • Дисплей LCD 1602
  • Часы реального времени RTC DS3231
  • Ультразвуковой датчик расстояния HC-SR04
  • Датчик температуры и влажности, например HTU21D
  • Сервопривод
  • Матрица MAX7219

Подключение, инструменты #

Для комфортной сборки макетов понадобится макетная плата (макетка, breadboard) с набором перемычек папа-папа. Также пригодятся перемычки папа-мама и мама-мама средней длины:


Макетка, перемычки папа-папа и папа-мама для "внешних" модулей

Не ко всем модулям припаяны пины, поэтому понадобится простенький паяльник и припой, он же пригодится при окончательной сборке-пайке проекта. Обратите внимание на наш паяльный набор GyverKIT Solder mini, в него входит USB паяльник и всё нужное для пайки.


GyverKIT Solder mini

Видео #

0 0 голоса
Рейтинг статьи
Подписаться
Уведомить о
guest

0 комментариев
Старые
Новые Популярные
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
Прокрутить вверх