Troyka Shield: инструкция и подключение

Плата расширения Troyka Shield поможет подключить Troyka-модули к платам Arduino Rev3 и Iskra JS.

Датчики подключаются через стандартные трёхпроводные шлейфы без пайки и макетной платы.

Подключение

Troyka Shield устанавливается на управляющие платформы формфактора Arduino R3 сверху методом бутерброда.

Плата расширения может быть установлена и на платформы форм-фактора Arduino Mega.

При коммуникации с управляющими платами с большим USB разъёмом, контакты Troyka Shield могут замкнутся между собой. Для решение проблемы наклейте пару слоёв изоленты на коннектор USB.

Элементы платы

Тройка-контакты

На плате расширения расположены несколько групп Troyka-пинов.

Troyka-контакты «S-V-G»

Пины для подключения модулей и сенсоров с рабочей линией питания:

  • S — сигнальный пин. Контакт соединён с соответствующим цифровым или аналоговым пином.
  • V — питание. Контакт соединён с рабочим напряжением управляющей платформы.
  • G — земля. Контакты соединён с землёй управляющей платформы.

Troyka-контакты «S-V2-G»

Пины для подключения модулей и сенсоров с альтернативной линией питания:

  • S — сигнальный пин. Контакт соединён с соответствующим цифровым или аналоговым пином.
  • V — питание. Контакт соединён с рабочим напряжением управляющей платформы или пином 5 Вольт.
  • G — земля. Контакты соединён с землёй управляющей платформы.

В этой группе используется дополнительная линия питания V2, напряжение на которой можно устанавливать джампером выбора питания.

Джампер выбора питания

На линии питания «S-V2-G» есть возможность выбора питания путём установкой джампера.

  • При коммуникации с управляющими платами с 5 вольтовой логикой, например Arduino Uno или Iskra Neo, состояния джаммпера роли не играет: на линии питания будет всегда 5 вольт.
  • При коммуникации с управляющими платами с 3,3 вольтовой логикой, например Arduino M0 Pro или Iskra JS:

Светодиодная индикация

Имя светодиода Назначение
ON Индикатор питания. Горит при подаче питания на управляющую плату, не горит – при отключённом питании.
L Пользовательский светодиод подключенный к 13 пину. Горит при подаче высокого логического уровня на 13 пин, не горит — при подаче низкого уровня.

Контакты интерфейса I²C

Troyka-пины для подключения устройств, которые общаются с управляющей электроникой по интерфейсу I²C / TWI.

Контакты интерфейса SPI

Troyka-пины для подключения устройств, которые общаются с управляющей электроникой по интерфейсу SPI.

Монтажная площадка

Площадка с луженными отверстиями для прототипирования выводных компонентов с помощью пайки. Размеры площадки позволяют установить на Troyka Shield макетную плату Breadboard mini, которую легко закрепить с помощью своей самоклеящейся основы.

Таким образом, вы получаете универсальный хаб для подключения Troyka-модулей и выводных компонентов, например микросхем,транзисторов, резисторов и светодиодов.

Кнопка RESET

Кнопка подключена к пину RESET и служит для сброса микроконтроллера на управляющей плате, на которую будет установлен Troyka Shiled.

Контакты разъёма ICSP

Troyka Shield пробрасывает сигналы ICSP-разъёма управляющей платформы. Это необходимо, так как некоторые платы расширения используют для коммуникации сигнальные пины разъёма ICSP.

Примеры работы

Рассмотрим варианты примеров подключение различных устройств к плате расширения Troyka Shield. Используемые пины для связи сенсоров и модулей с Troyka Shield зависят от конкретного устройства, а точнее от типа его коммуникации, сигнала и протокола.

Обратитесь к странице с обзором сенсоров, чтобы определить как организована коммуникация с каждым устройством. После чего можно приступать к считыванию его показаний.

Подключение цифровых Troyka-модулей

Для начала подключим к Troyka Shield светодиод «Пиранья» (Troyka-модуль) через стандартный трёхпроводной шлейф к 11 цифровому пину. Если подать высокий уровень на 11 пин светодиод загорится, если низкий — погаснет.

Добавим к предыдущему эксперименту кнопку (Troyka-модуль) и подключим её к Troyka Shield к 7 цифровому пину. Если написать соответствующий скетч, то при нажатии на кнопку светодиод загорится, а отпустить — погаснет.

Подключение аналоговых Troyka-модулей

Подключим потенциометр (Troyka-модуль) к аналоговому пину A0 на плату расширения Troyka Shield. В качестве индикации возьмём светодиод «Пиранья» (Troyka-модуль) и подключите к 11 пину с поддержкой ШИМ. После написания соответствующего скетча, яркость светодиода будет меняться в зависимости от перемещения ручки потенциометра.

Подключение устройств к контактам интерфейса I²C

Существуют сенсоры и модули, которые общаются с управляющей электроникой по двум проводам через интерфейс I²C / TWI. Для подключения таких I²C модулей необходимы линии SDA или SCL, которые выведены на Troyka Shield отдельными контактами.

В качестве примера подключим светодиодную матрицу к Troyka Shield. После загрузки в плату соответствующей программы, на матрицу можно выводить символы, цифры и мелкие анимации.

Подключение устройств к контактам интерфейса SPI

Существуют сенсоры и модули, которые общаются с управляющей электроникой через интерфейс SPI. Для подключения таких SPI модулей необходимы линии SCK, MISO и MOSI которые выведены на Troyka Shield отдельными контактами.

В качестве примера подключим SD картридер к Troyka Shield. Карта памяти поможет управляющей плате работать с большими объёмами файлов.

Подключение модулей с 5 В питанием

На плате Troyka Shield в линии «S-V2-G» есть возможность выбирать напряжение линии питания. Это удобно когда управляющая плата с 3,3 вольтовой логикой, а рабочее напряжение подключаемого модуля равно 5 вольт.

В качестве примера подключим сервопривод FS90 с 5 В питанием на плату Iska JS к 8 цифровой пину и выставим джампер выбора источника питания Troyka-контактов «S-V2-G» в режим V2+5V.

Для управляющих плат с 5 вольтовой логикой — джаммпер выбора питания не имеет смысла: на линии всегда будет 5 вольт.

Режимы управление питанием

В зависимости от цели и варианта использования датчиков, плата поддерживает два режима подключения модулей: штатный или энергосберегающий.

Штатный режим

Подключим датчик влажности почвы (Troyka-модуль) через стандартный трёхпроводной шлейф к Troyka Shield штатным образом:

  • S — сигнальный, подключим к аналоговому пину A0.
  • V — питание, соединим с питанием управляющей платы.
  • G — земля, соединим с общей землёй.

В результате на сенсор будет всегда подаваться питание, независимо от программы.

Энергосберегающий режим

Если у вас автономная конструкция и важен каждый миллиампер источника питания, то напряжение на датчик можно подавать только во время измерения его показаний, а затем снова отключать.

Подключим датчик влажности почвы (Troyka-модуль) через стандартный трёхпроводной шлейф к Troyka Shield следующим образом:

  • S — сигнальный, подключим к аналоговому пину A0.
  • V — питание, соединим к аналоговому пином A1.
  • G — земля, соединим c аналоговым пином A2.

В результате датчик можно включать программно, если на его выводы питания и земли подавать соответствующие уровни напряжения. А затем уже снимать показания.

Принципиальная и монтажная схемы

Характеристики

  • Совместимость: Arduino форм-фактора Uno R3, Mega 2560
  • Питание подключённых модулей: 3,3–5 В
  • Интерфейсы Troyka (S-V-G): 14 групп контактов
  • Интерфейс I²C: 3 группы контактов
  • Интерфейс SPI: 1 группа контактов
  • Габариты: 69×53×19 мм

Ресурсы