Digital Laboratory Master Kit

Die Firma Master Kit hat das dritte Set in der Reihe "Alphabet Electronics" veröffentlicht. Dieses Kit heißt NR05 - "Digital Laboratory" und ist der Untersuchung programmierbarer Mikrocontroller gewidmet.



In der modernen Technologie und Elektronik werden Mikrocontroller sehr häufig verwendet: In Ihrer Kaffeemaschine oder Mikrowelle, wenn mehrfarbige LEDs blinken und die Garzeit gezählt werden, wird dieser oder jener Mikrocontroller höchstwahrscheinlich verwendet. Nicht ohne die Hilfe von Mikrocontrollern werden Kinderspielzeug zum Leben erweckt, Quadrocopter und Überschallkämpfer fliegen, Autos werden zusammengebaut und betrieben usw. Daher ist das Studium der Funktionsprinzipien, Fähigkeiten und Methoden des Einsatzes von Mikrocontrollern ein absolut notwendiger Bestandteil der Ausbildung jedes Elektronikingenieurs, sowohl eines Amateurs als auch eines Profis.

Mikrocontroller haben ihren Ursprung in Mikroprozessoren - kleinen Single-Chip-Computern, die digitale Informationen verarbeiten. Nur ein Mikrocontroller in einem Chip verfügt über einen Taschenrechner und einen Speicher zum Berechnen und Speichern von Programmen sowie Kommunikationsgeräten mit der Außenwelt - analoge und digitale Ein- und Ausgänge.



Es gibt viele Arten von Mikrocontrollern, die sich in ihrer Funktionalität unterscheiden, aber einer von ihnen diente als Grundlage für die Erstellung des Arduino-Projekts. Arduino ist eine Hardware- und Softwareplattform für die ultraschnelle Entwicklung elektronischer Geräte. Auf einer kleinen Platine befinden sich ein Mikrocontroller mit den für den Betrieb erforderlichen Elementen, ein USB-Anschluss und eine Konvertierungsschaltung zum Anschließen an einen Computer, mehrere Anzeige-LEDs und eine ganze Reihe von Kontakten zum Anschließen externer Sensoren und Aktoren - von normalen Schaltern und Relais bis hin zu drahtlosen Internetverbindungsmodulen. Das Board wird mit einem kostenlosen Computerprogramm geliefert - der Arduino IDE-Entwicklungsumgebung.

Die enorme Beliebtheit von Arduino ist hauptsächlich auf die Einfachheit und "Freundlichkeit" bei der Arbeit mit der Plattform zurückzuführen. Eine spezielle vereinfachte Programmiersprache, das Vorhandensein unzähliger zusätzlicher Module mit entsprechenden Softwarebibliotheken, bietet Lösungen für viele Probleme, die mit der Erstellung elektronischer Geräte für verschiedene Zwecke verbunden sind. Es können sowohl autonom arbeitende Geräte als auch Geräte sein, die mit einem Computer interagieren, was den Anwendungsbereich unendlich erweitert.

Aus dem gesamten Satz notwendiger und nützlicher Lösungen für Arduino haben wir mehrere Beispiele für unseren neuen Satz ausgewählt, die die Funktionen des Mikrocontrollers, verschiedene Eingangs- und Ausgangsmodi und die Interaktion mit zusätzlichen Modulen über verschiedene Protokolle veranschaulichen. Nachdem Sie alle diese Beispiele studiert haben, lernen Sie die Prinzipien der Arbeit und Programmierung von Arduino kennen. Sie können eine Wetterstation zu Hause mit zwei Punkten zum Messen von Temperatur, Druck und Luftfeuchtigkeit bauen und Daten auf einem zweizeiligen Flüssigkristalldisplay sowie anderen Geräten anzeigen.

Wie bei allen Master Kit-Schulungskits enthält das Digital Laboratory-Kit eine farbenfrohe Broschüre mit einer detaillierten Beschreibung aller Projekte sowie der erforderlichen theoretischen Menge in Bezug auf Arduino, ein Erweiterungsboard und zusätzliche Module. Alle Materialien werden in einer zugänglichen Sprache präsentiert, damit junge und unerfahrene Leser keine Probleme haben, den Text zu verstehen. Der traditionelle Abschnitt „Testen Sie sich selbst“ mit Fragen zu den zu untersuchenden Themen wird nicht vergessen.

Um die Module mit Arduino zu verbinden, hat Master Kit eine originale Erweiterungskarte entwickelt, mit der sich zusätzliche Module sehr bequem anschließen lassen. Verbinden Sie dazu einfach die auf der Platine signierten Anschlüsse mit dem entsprechenden Modul. Das Board verfügt außerdem über ein Display und fünf Tasten, die als eine Art Tastatur zum Senden von Befehlen an den Mikrocontroller dienen. Die Größe der Erweiterungskarte beträgt 12 x 13,5 cm. Die Karte





hat optimale Größen für Schulungszwecke. Die Anschlüsse befinden sich ziemlich frei und sind mit der Bezeichnung der Kontaktfunktion des Steckverbinders und der dem Arduino-Ausgang entsprechenden Nummer gekennzeichnet, was es einfach macht, die Schlussfolgerungen mit ihrer Bezeichnung im Programm zu vergleichen.



Basierend auf der Platine können Sie das fertige Gerät auch zusammenbauen, indem Sie es in einen geeigneten Koffer legen.

Im normalen Modus wird die Stromversorgung über den USB-Anschluss bereitgestellt, über den der Mikrocontroller programmiert wird. Die Karte wird jedoch auch von einer externen 9-12-V-Einheit mit Strom versorgt. Dies ist erforderlich, wenn externe Module mit relativ hohem Stromverbrauch wie Servoantriebe oder elektromechanische Relais verwendet werden.



Auf der Platine befindet sich außerdem ein Stromverstärker am Transistor und ein Anschluss zum Anschließen eines externen Lautsprechers oder einer leistungsstarken LED.



Natürlich können nicht nur die Module, deren Bezeichnungen auf der Platine aufgedruckt sind und die im Kit enthalten sind, an die Anschlüsse auf der Platine angeschlossen werden. Wenn ein neugieriger Forscher alle im Schulungshandbuch vorgeschlagenen Beispiele beherrscht, kann er viele andere Module verbinden und so seine eigenen Projekte erstellen. Eine große Anzahl von Modulen, die mit Arduino kompatibel sind, können auf unserer Website erworben werden.

In naher Zukunft planen wir die Veröffentlichung einer Reihe von Artikeln und Videomaterialien zu den Möglichkeiten des Digital Laboratory Kits. In diesen Artikeln werden neben einer visuellen Beschreibung der in der Schulungsbroschüre enthaltenen Projekte und der Verwendung der im Kit verfügbaren Module Projekte anhand zusätzlicher Module überprüft, die nicht Teil des Kits sind, aber interessante und nützliche Funktionen implementieren: UKW-Radio, Gerätesteuerung über ein Smartphone über drahtlose Kanäle, die Verwendung von Servos, Ultraschallradar und mehr.

Source: https://habr.com/ru/post/de389225/