Dovana būsimam inžinieriui

Juk būna, kad apsipirkdami internete, pirkdami nebrangius niekučius, radę juos už labai mažas kainas, vietoje kelių mums reikalingų daiktų vienetų nusipierkame visus dešimt. Ypač jei kaina už vieną, čia Lietuvoje, gaunasi beveik tokia pati ar didesnė, nei visų dešimties atsiųstų iš tolimosios Kinijos.

Nutinka ir taip, kad tokių pirkinių susikaupia ir suprantame, kad jie tik be reikalo guli nieko neveikdami, o galėtų kažkam tarnauti kaip puikūs ir įdomūs daiktai.

Taip po truputį ir pas mane susikaupė šioks toks nenaudojamų žaislų maišiukas, kurį šiek tiek noriu iškraustyti. Paskaičiavęs ką turiu, sugalvojau nedidelį būsimo inžinieriaus rinkinį arduino pagrindu, kuriame dalys ne tokios tradicinės, kaip visokiuose populiariuose rinkiniuose, bet - tikiu - įgūdžiams ir kūrybiškumui lavinti gali sėkmingai tarnauti.

Rinkinį sudaro:

1. Arduino Pro mini klonas „Deek-Robot“ (Pro Mini 3.3V ATMega328 8MHz) - 2 vienetai
2. CP2102 USB 2.0 to TTL UART 6PIN Serial koverteris + Dupont laideliai (5 gyslos)
3. USB 2.0 Micro OTG (On-The-Go) Adapterinis kabelis
4. 40 kontaktų kontaktinių lizdų juostelė
5. SYB-170 maketavimo plokštė
   
6. MB-102 830 skylių maketinė plokštė
7. MB-102 plokštės matinimo blokelis (be energijos šaltinio)
8. Maketavimo plokščių laidų rinkinys (65 laidai įvairaus ilgio)
9. 400 kontaktų maketavimo plokštė
   
10. HC-SR04 ultragarsinis atstumo sensorius
11. BMP180 slėgio sensorius
12. ADXL 335, GY-61 trijų ašių akcelerometras
13. ADXL 345, GY-291 trijų ašių akcelerometras
14. MPU6050 akcelerometras ir giroskopas (6 laisvės laipsniai/Degrees of Freedom)
15. MPU-6050 akcelerometras ir giroskopas (6 laisvės laipsniai/Degrees of Freedom) - kitokios formos
    
16. ATMega328P-PU MCU mikroschema
17. ATTiny85-20PU MCU mikroschema
18. NE555 taimerio mikroschemos - 2 vienetai
19. 16×2 LCD ekranas HD44780 geltonu apšvietimu
20. USBasp programatorius AVR USB USBISP ATMEGA8.
    

Ką su šiuo rinkiniu galima nuveikt?

Pirmiausia tai yra Arduino rinkinukas, bet Arduino plokštės bus mažytės - todėl kai kada patogesnės, pavyzdžiui - kelioninės. O kadangi šios Arduino plokštės ir kiti komponentai neturi įlituotų kontaktų, tai gera priemonė pasilavinti litavimą.

Rinkinyje dvi Arduino Pro mini analogiškos plokštės. Dvi, nes - pirmiausia - taip daugiau smagumo, o antra - iš šio rinkinio komponentų, naudingai išnaudojant kontaktinių lizdų juostelę galima pasigaminti dvi skirtingas kelionines Arduino versijas.

Kam skirtos maketavimo plokštės ir laidai - aiškinti nereikia.

Sensorių panaudojimas - tai tik fantazijos reikalas. Kaip matosi iš sąrašo - rinkinyje yra bent keturi akcelerometrai. Trumpai apie juos:

1. ADXL 335 - gana paprastas trijų ašių akcelerometras, su arduino bendrauja per analoginę moduliaciją - trys ašys, trys analoginiai įėjimai - vienas paprasčiausių ryšio su Arduino būdų. Jaunajam inžinieriui tai atitiktų pamokas su kintamu rezistoriumi, bet kitaip.
2. ADXL 345 - trijų ašių akcelerometras. Tačiau šis - jau puiki priemonė mokytis I2C arba SPI komunikacijos.
3. MPU-6050 - šešių laisvės laipsnių (6DOF) akcelerometras ir giroskopas. Žinoma I2C arba SPI komunikacija, bet daugiau funkcijų - daugiau įdomumo. Komplekte - du skirtingų formų plokštėse sumontuoti akcelerometrai - konstrukcijų fantazijai.

LCD ekranas - žinoma - vienas įdomesnių komponentų. Juk įdomu kai būsimas projektas kažkaip bendrauja su kūrėju.

Mikroschemos. Tai tiesiog bonusas tobulėjančiam inžinieriui. Mokytis apsieiti be visos arduino plokštės, arba gal kokias kitas linksmas schemas konstruoti:

1. ATMega328P-PU naudojama ir arduino plokštėse Duemilanove/Uno ir pan. kartais sugadinus - galima pakeist. O galima pasidaryti arduino be plokštės.
2. ATTiny85-20PU - jei projektas mažiukas ir reikia jį pasidaryti mažoje schemoje. Tinyduino.
3. NE555 - turbūt populiariausias taimeris. Ką iš jo sukonstruoti - ineternete projektų šimtai. O gal kažką kartu su arduino pavyks sukonstruot?

USBasp programatorius - o gal kada prireiks.

Pasiūlymas - Kelioninis Arduino.

Iš šio rinkinio komponentų galima pasidaryti labai nedidelį kelioninį arduino komplektą, kurį galima programuoti planšetiniu kompiuteriu, arba išmaniuoju telefonu. Visai smagus laiko praleidimo būdas keliaujant, pvz. traukiniu.

Pirmiausia patogiai susilituokime kontaktus į Arduino plokštes. Patogius variantus galima pasidaryti panaudojus komplekte esančią kontaktinių lizdų juostelę. Joje reikia ištraukti keletą kontaktų - pašalinama labai lengvai, tiesiog suėmus smulkiomis replytėmis už laisvo kontakto galo ir ištraukiant kontaktą, kad liktų tik tuščias lizdo vamzdelis. Patogiausia šalinti tokia tvarka: paliekate 12 kontaktų, o tryliktąjį pašalinate, tada paskaičiuojate dar 12 kontaktų ir vėl tryliktąjį (iš viso dvidešimt šeštąjį) pašalinate, vėl paliekate 3 kontaktus, ketvirtąjį (trisdešimtąjį) šalinate, paliekate 2, trečiąjį (trisdešimt trečiąjį) šalinate, paliekate 3 kontaktus, ketvirtą (trisdešimt septintąjį) šalinate, paliekate dar 2 kontaktus ir paskutinįjį šalinate. 

Dabar labai patogu ties tomis vietomis kur pašalinti kontaktai sulaužyti juostelę - truputį peiliuku įrėžkite plastmasę toje vietoje kur reikia laužt ir nulaužkite. Nulaužtus kraštus apdailinkite dilde. Gauname po du gabalus 12, 3 ir 2 kontaktų lizdų.

Dabar kontaktus belieka prilituoti prie Arduino plokščių. Išpakuotuose rinkinėliuose gausite daug kontaktinių kištukų juostelių. Dalis jų lenktieji - šiuos naudosime jungčiai į kompiuterį. Juos geriausia lituoti taip, kad litavimas būtų iš plokštės apačios, aišku lituojame tame gale, kur visi šeši kontaktai gražiai susideda į šešias skylutes (priešingame gale nėra tiek skylučių).

O kitus kontaktus panaudosime skirtingiems variantams:

1. Panaudoję pasigamintas kontaktų lizdų juosteles abi dvylikos kontaktų, vieną trijų ir vieną dviejų kontaktų įlituojame jas taip pat, kad visi lizdai būtų iš viršaus. Dvylikos kontaktų lizdai kraštuose, trijų kontaktų - gale (GND,A6,A7), dviejų kontaktų - A4 ir A5 vietose. Gaunasi tiesiog sumažinta arduino plokštė. Patogu ir paprasta lituoti, nes viskas lituojama iš apatinės plokštės pusės.
2. Likusius 2 ir 3 kontaktų lizdus įlituojame į antros plokštės tinkamas vietas: dviejų kontaktų - į A4 ir A5 lizdus, ir trijų kontaktų gale plokštės - į GND,A6,A7 lizdų vietas. O visi kiti kontaktai daromi iš kontaktinių kištukų juostelių ir lituojami nukreipti į apačią (litavimas iš viršutinės plokštės pusės). Gausime arduino plokštę, kurią galima įfiksuoti į maketavimo plokštę. Šioks toks jos trūkumas - neatsargiai elgiantis galima nulaužti prilituotus kontaktinius lizdus į A4, A5, A6, A7 jungtis.
   

Jungimui prie kompiuterio naudosime CP2102 USB į serial konverterį. Ši konverterį prie arduino plokštės jungiame taip:

Arduino	CP2102 konverteris
Vcc	3.3V (arba gali būti 5V)
GND	GND
TXO	RXD
RXI	TXD
DTR	RST (nebūtina)

Viskas - galima jungti prie kompiuterio ir kurti projektus. Tiesa, kai kada, nelabai noriai taip sujungtas arduino pasiduoda įprogramavimui ir todėl pradedant įkraut programą į arduino reikia staigiai pastausti arduino reset mygtuką. Arba ieškoti kito sujungimo būdo, kad būtų perduodamas RST signalas. Tebūnie tai jaunojo inžinieriaus tyrimas.

Kad arduino taptų tikrai kelioniniu - reikia į planšetinį kompiuterį, ar išmanųjį telefoną įsirašyti reikiamą programą - pvz. ArduinoDroid, o prie telefono ar planšetės prijungiame pasinaudodami OTG adapteriniu kabeliu.

Paprasta arduino plokšte kelionėje ne kaži ką gali nuveikti, todėl verta pridėti nedidelį komplektą iš mažos maketavimo plokštės, šiek tiek laidelių, galima įsidėti kokių nors nedidelių detalių - LEDų, rezistorių, kondensatorių. Viską susidėti į nedidelę dėžutę (pvz. panašią į Altoids). Kelionei pasiruošta.