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 установке на управляющую плату с большим USB-разъёмом контакты Troyka Shield могут замкнуться между собой. Для решения 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:
V2+IOref
— на линииV
будет присутствовать рабочее напряжение платы 3,3 вольта. Режим полезен при подключении аналоговых сенсоров, например потенциометр или датчик освещённости.V2+5V
— на линииV2
будет присутствовать в любом случае 5 вольт. Это удобно при подключении модулей с минимальным рабочим напряжением 5 вольт, например микросервопривод или ультразвуковой дальномер.
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 вольтам.
В качестве примера подключим сервопривод FS90 с питанием 5 В на плату Iska JS к 8
цифровому пину и выставим джампер выбора источника питания Troyka-контактов «S-V2-G» в режим V2+5V
.
Для управляющих плат с 5-вольтовой логикой джампер 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
- Troyka Shield в магазине