Image
20.3.2019 0 Comments

IoT prakticky – hardvér a zbernica dosky školského mikropočítača BBC micro:bit

Na úvod pripomenieme, že doska školského mikropočítača BBC micro:bit, ktorú sme predstavili v článku je dostupná aj u nás na e-shopoch ho kúpite za menej ako 20 eur a metodické materiály pre učiteľov nájdete na webe.Vo voľnom pokračovaní predstavíme podrobnejšie hardvérové možnosti dosky a konektor zbernice.

Možnosti pripájania externých modulov a zapojenia pomocou vodičov sú v našom videu. Vo videu nájdete aj krátky príhovor profesora Kalaša o pedagogickom význame platformy BBC micro:bit

Hardvérová výbava BBC micro:bit je oveľa bohatšia, než by sa na prvý pohľad mohlo zdať. Na strane spojov sú dve tlačidlá označené ako A a B a maticový displej zložený z 25 LED diód. Ten v reverznom móde funguje aj ako snímač intenzity okolitého svetla Na strane súčiastok je senzor pohybu, čiže akcelerometer, snímač naklonenia, kompas, čiže magnetometer a senzor teploty.

 Micro:bit podporuje dva druhy bezdrôtovej komunikácie - Bluetooth Low Energy (BLE) pre komunikáciu s mobilnými zariadeniami a rádiový prenos pre komunikáciu s inými zariadeniami BBC micro:bit. Taktiež je možná sériová komunikácia s počítačom cez USB kábel. Srdcom dosky je 32-bitový mikrokontrolér ARM Cortex-M0 taktovaný na 16MHz s 256KB Flash a 16kB RAM pamäti. 

Hardvérová výbava dosky BBC micro:bit

Napájanie je realizovateľné tromi spôsobmi: cez USB kábel; dvoma batériami v špeciálnom držiaku bežne dodávanom s BBC micro:bit alebo pripojením batérie priamo na napájacie piny.

Jednoduchá pripojiteľnosť

Konektor na okraji plošného spoja má päť širokých kontaktov s pokovenými otvormi do ktorých je možné pripnúť vodiče s krokosvorkami, alebo zasunúť „banánikové“ konektory s priemerom 4 mm. . Medzi nimi je 20 ďalších úzkych kontaktov. Tie je možné využiť keď vložíte BBC micro: bit do vhodného konektora

Popis pinov a konektor na pripojenie k prepojovaciemu poľu 

Široké kontakty s pokovenými otvormi sú označené 0, 1, 2, 3V a GND, čiže elektrickú zem. Piny 0, 1 a 2 sú flexibilné GPIO (general-purpose input/output) porty, čiže vo voľnom preklade vstupy a výstupy na všeobecné použitie. Tieto tri piny taktiež umožňujú čítať analógové napätia pomocou analógovo-digitálneho prevodníka (ADC). Piny 3V a GND sú určené na napájanie dosky. Napätie 3V získate z dvoch do série zapojených tužkových batérií. Ak je doska napájaná z USB alebo z batérie cez konektor na druhej strane dosky, môžete použiť 3V pin na napájanie periférnych zariadení. Cez široké kontakty môžete pomocou krokosvoriek, alebo banánikov pripojiť rôzne súčiastky a rozšíriť tak možnosti samotnej dosky. Tri piny, ktoré môžu fungovať buď ako vstupné výstupné digitálne porty, alebo ako analógové vstupy poskytujú oveľa viac možností, než by sa na prvý pohľad mohlo zdať.  Bez toho, aby ste k nim čokoľvek pripájali ich môžete po príslušnom naprogramovaní využiť aj ako dotykové tlačidlá. Aby to fungovalo musíte sa druhou rukou dotýkať pinu GND. Cez rezistory môžete k týmto pinom pripojiť LED diódy, rôzne typy senzorov, z hliníkovej fólie vytvorené dotykové plochy, prípadne komponenty elektrotechnických stavebníc využívajúce banániky. Dokonca aj stavebnica robotického podvozku využíva na pripojenie riadiacej dosky len široké kontakty.

Pozorný pohľad na zbernicu prezradí, že medzi širokými kontaktmi sú aj úzke neoznačené kontakty. Na rozdiel od prototypových dosiek typu Arduino, či Raspberry k týmto kontaktom nemôžete pripojiť prepojovacie vodiče, ale potrebujete konektor, do ktorého dosku micro:bit zasuniete. K dispozícii sú dva typy konektorov v cenovej relácii 5 – 7 eur, ktoré umožnia pripojiť micro:bit k bezkontaktnému prepojovaciemu poľu, na ktorom potom môžete realizovať aj zložitejšie konštrukcie, alebo druhý typ konektora má piny, na ktoré môžete nasunúť prepojovacie vodiče s dutinkami. 

Úzke kontakty sú v dokumentácii číslované od 3 do 22. Niektoré z nich sú zdieľané s hardvérovými komponentmi. Napríklad piny 3, 4, 6, 7, 9, 10 sú zdieľané s niektorými LED diódami, takže ak využívate maticový displej, tieto piny použiť nemôžete. Pin 5 je zdieľaný s tlačidlom A a pin 11 s tlačidlom B. Pin 5 má pull-up rezistor, čo znamená, že na pin je cez rezistor privedené napätie 3V. Po pripojení externého tlačidla medzi pin 5 a GND je pri rozpojenom tlačidle na pine 3V, čiže ligická jednotka. Po stlačení tlačidla je na pine 0 V, čiže logická nula. Nula na pine generuje udalosť stlačenia tlačidla.

Pin 13 GPIO, ktorý sa využíva pre signál SCK pre rozhranie trojvodičovej zbernice Serial Peripheral Interface (SPI). SPI využíva pin 14 ako Master In Slave Out (MISO) a pin 15 pre signál Master Out Slave In (MOSI). Pin 16 sa využíva aj ako SPI Chip Select. Ďalšie komunikačné rozhranie I2C využíva piny 19 a 20 pre hodinový signál (SCL) a dátovú linku (SDA). Pomocou zbernice a protokolu I2C je možné pripojiť niekoľko zariadení súčasne. Na túto zbernicu je pripojený aj interný akcelerometer a magnetometer. Piny 21 a 22 sú pripojené na GND. 

Na e-shopoch sú taktiež k dispozícii rozširujúce moduly umožňujúce ovládať jednosmerné motory, servomotory, spínať väčšiu napäťovú a prúdovú záťaž pomocou relé, stavebnice robotických podvozkov, moduly displejov, moduly s ovládacími prvkami usporiadanými ako na ovládačoch pre hernú konzolu, 
 

Modul na ovládanie motorov a modul so spínacími relé

 

Robotický podvozok - stavebnica a zostavený podvozok

K dispozícii sú aj moduly umožňujúce pripojiť k doske micro:bit moduly pre Raspberry Pi. Všetko v cenovej relácii 10 – 25 eur.  

Zobrazit Galériu

Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

Technológie

IoT prakticky – programovanie Micro:bitu v jazyku Python - 1 časť

24.06.2019 00:10

Python je interpretovaný programovací jazyk určený pre všeobecné programovanie. Hlavnou výhodou je jeho zrozumiteľnosť, takže zdrojovému programu v jazyku Python porozumie aj začiatočník a bude veľmi ...

Technológie

IoT prakticky – dokáže inteligentný hlasový asistent Mycroft na Raspberry Pi konkurovať Alexe?

18.06.2019 00:10

Azda najatraktívnejšou a zároveň najdostupnejšou formou implementácie umelej inteligencie pre bežných používateľov sú inteligentní digitálni asistenti. Amazon Alexa, Google Asistant, Apple Siri, či Mi ...

Technológie

IoT prakticky – sieť Sigfox na efektívnu a energeticky úspornú komunikáciu IoT zariadení

16.06.2019 00:10

IoT sa prezentuje ako obrovské množstvo „vecí“ prepojených navzájom a pripojených do internetu. Sú to rôzne snímače, riadiace obvody akčné členy ako napríklad diaľkovo ovládané ventily, pripojené autá ...

q

Žiadne komentáre

Vyhľadávanie

SWAN_062019

Najnovšie videá