Mitkä ovat erilaiset Arduino® -nastat?

Arduino® on ohjelmoitavan mikro -ohjaimen merkki, jota harrastajat käyttävät usein vuorovaikutuksessa muiden laitteiden kanssa. Robotiikan ja kodin automaation kaltaisissa projekteissa Arduino® -levyt liitetään yleisesti antureihin, painikkeisiin ja moottoreihin. Arduino® -nastojen avulla käyttäjät voivat helposti liittää erilaisia ​​laitteita ja komponentteja mikro -ohjaimeen. Arduino® -nastoja on kolme päätyyppiä: digitaaliset, analogiset ja virtatapit.

Digitaalisia nastoja voidaan käyttää useimpien Arduino® -mikro -ohjaimien tulo- ja lähtötappina. Tämä tarkoittaa, että yksi nasta voi sekä lähettää että vastaanottaa digitaalista dataa. Digitaaliset Arduino® -nastat voivat olla vain “korkeita” tai “alhaisia”. Kun digitaalinen nasta on korkea, jännite on vakio. Kun nasta on alhainen, tämä jännite on poissa. Valodiodin (LED) kytkeminen päälle ja pois päältä on yksi yleinen esimerkki digitaalilähdöstä, ja painikkeen tilan tarkistaminen on esimerkki digitaalitulosta.

Yksinkertaisten tulojen ja lähtöjen tarjoamisen lisäksi monien levyjen digitaalisia Arduino®-nastoja voidaan käyttää myös pulssileveysmodulaatiossa (PWM). Pulssileveysmodulaatiota käytetään simuloimaan vaihtelevaa analogista lähtöä digitaalisten nastojen avulla. Jos esimerkiksi moottori on kytketty digitaaliseen ulostulotappiin, se pyörii, kun tappi nostettiin korkealle, ja pysähtyi, kun tappi asetettiin matalaksi. PWM: n avulla digitaalinen lähtötappi vaihdetaan nopeammin tai hitaammin moottorin nopeuden muuttamiseksi. Pulssileveysmodulaatio saa digitaaliset Arduino®-nastat vaihtumaan korkealle ja matalalle niin nopeasti, että yhteys toimii analogisen lähdön tavoin ja tuloksena olevaa jännitettä tämän tapin kautta voidaan ohjata tarkasti.

Arduino® -mikrokontrollereissa on myös analogiset tulonastat. Kuten digitaalisia tulonappeja, niitä käytetään liitetyn laitteen, kuten anturin, tilan lukemiseen. Vaikka digitaaliset nastat voivat kertoa vain, onko yhteys korkea tai matala, analogiset tulot Arduino® -nastat pystyvät lukemaan tarkan jännitearvon. Tästä on hyötyä liitettäessä analogisia antureita, joilla on laaja valikoima mahdollisia arvoja. Esimerkiksi analogiset lämpömittarianturit lähettävät usein lämpötilaa vastaavan jännitteen. Käyttämällä analogista tulonappia Arduino® voi lukea arvon suoraan.

Viimeinen Arduino® -nasta on virtatappi. Useimmissa Arduino® -mikrokontrollereissa on useita virtaliittimiä, jotka vastaanottavat ja antavat erilaisia ​​jännitteitä. Yksi tärkeimmistä on “jännite sisään” (VIN) -virtatappi. Tätä nastaa käytetään jatkuvan jännitteen tuottamiseen piirilevylle ulkoisesta virtalähteestä tai akusta. Viiden voltin (5 V) virtatapit mahdollistavat komponenttien ja antureiden vastaanottaman säädetyn viiden voltin virran suoraan mikrokontrollerista. Lopuksi maadoitettuja (GND) nastat voidaan käyttää Arduino® -laitteeseen kytkettyjen laitteiden sähköiseen maadoitukseen.