TutorShield для изучения программирования микроконтроллеров

Мы разработали и запустили в производство Arduino-совместимый шилд для изучения программирования микроконтроллеров и предлагаем вам его небольшой обзор.

TutorShield лицевая сторона

Это Arduino-совместимый шилд на котором собраны наиболее часто используемые элементы, подключаемые к микроконтроллерам. А именно:

1. Трехцветный светодиод
2. Три переменных резистора
3. Датчик температуры DS18B20
4. Пьезоизлучатель
5. Двухразрядный семисегментный индикатор с динамической индикацией
6. Две кнопки
7. Инкрементальный энкодер
8. Светодиод на каждый вывод

Требуемой устройство определяется установкой перемычек. Мы постарались расположить элементы по выводам МК так, чтобы получить максимальное число возможных комбинаций.

Схема TutorShield

На обратной стороне шилда нанесена подсказка с расположением выводов МК.

TutorShield обратная сторона

Мы напишем два учебных курса по программированию микроконтроллеров с использованием этого шилда: по программированию в среде Arduino и по написанию прошивок на С. Мы разработали этот шилд в первую очередь для нужд образования. Также, мы считаем, что этот шилд может быть полезен в тех ситуациях, когда необходимо отладить прошивку микроконтроллера для будущего устройства, когда его аппаратная часть еще не готова.
Далее мы рассмотрим то, как подключаются элементы шилда к основной плате.

Трехцветный светодиод

Для подключения трехцветного светодиода соедините выделенные контакты джампером. На плате есть подпись «color».

Зеленый светодиод будет подключен к выводу D9 Arduino, оранжевый к D10, голубой к D11. На этих выводах можно вывести аппаратный ШИМ микроконтроллера. Высоким уровнем светодиод включается.

Переменные резисторы

Контакты для перемычек, подключающих подписаны «a0», «a1» и «a2».

К выводу A0 подключен большой переменный резистор с валом. Валы резисторов на контактах A1 и A2 получится крутить только при помощи отвертки.

Датчик температуры

Датчик температуры подключается к 12му выводу Arduino при установке джампера между контактами, подписанными как «temp»

Это 1-wire датчик и линия данных должна быть подтянута к питанию через сопротивление. На самом шилде его нет. Вместо него используется пользовательский светодиод, который подключен к выводу D13 большинства Arduino-совместимых плат.

Пьезоизлучатель

У него нет встроенного генератора и пользователю предлагается самостоятельно генерировать звуковой сигнал. То есть он может воспроизвести любую ноту. Для работы с ним установите перемычку «buz». При этом пьезоизлучатель будет подключен к выводу A5.

Сегментный индикатор

Для использования сегментного индикатора, необходимо установить перемычки подписанные «display»:

Старший разряд индикатора управляется выводом D4, младший — D5. Низкий уровень напряжения на этих выводах включает соответствующий разряд. Соответствие остальных выводов сегментам: D6 — A, D7 — B, D8 — C, D9 — D, D10 — E, D11 — F, D12 — G. Разрядной точки у этого индикатора нет. Сегменты включаются низким уровнем напряжения на выводе.

Кнопки

Есть два способа подключения кнопок. Их можно подключить к цифровым выводам D2, D3. Для это надо установить вот эти перемычки в поле «button»:

Кнопки поддтянуты к напряжению 5В, поэтому в нормальном состоянии на входах будет логическая единица, а при нажатии 0В.
Второй способ предполагает подключение кнопок к одному входу АЦП. В зависимости от комбинации кнопок будут разные напряжения на этом входе. Перемычку надо установить между следующими контактами:

Энкодер

По принципу своей работы энкодер очень схож с кнопками, поэтому подключен он так же, как и кнопки к выводам D2 и D3:

Светодиодная матрица

Каждый из выводов может быть подключен к светодиоду, которые находятся в светодиодной матрице. Перемычки расположены рядом с самими выводами. Рядом с индикатором подписано соответствие светодиодов выводам Arduino.

На данный момент мы работаем над двумя обучающими курсами с использованием этого шилда:

• Курс по изучению программирования Arduino
• Курс по изучению программирования AVR-микроконтроллеров на C

Приобрести TutorShield вы можете здесь, в интернет-магазине GOOD-KITS.ru. В образовательных целях вы можете приобрести его сразу в комплекте с нашей Arduino-совместимой платой Eduboard.
Также можно TutorShield в хакспейсе MakeItLab.

Мы будем очень рады, если вы поддержите наш ресурс и посетите магазин наших товаров shop.customelectronics.ru.