Bastlíme s Arduinem – začínáme | Kapitola 7
Seznam kapitol
Moderní svět je prorostlý různými druhy elektroniky,jež nám každý den usnadňují život. Vyvinout takové zařízení přitom stojí hodně času a znalostí, které se získávají roky náročného studia a praxí. Sníte-li o tom realizovat svůj vynález, jen tak si po domácku postavit nějaký gadget či se zábavnou cestou naučit základy mikroelektroniky, je dnešní článek právě pro vás. Tak jdeme bastlit!
Tuto kapitolu využijeme k sestavení našeho úplně prvního výtvoru, který nemá za cíl nic jiného než pouze rozsvítit červenou LED stiskem jednoho tlačítka. Ke složitějším projektům je potřeba se postupně dopracovat a k tomu je pochopení absolutních základů nutnost. Pouhé rozsvícení diody se tak ukazuje jako nejlepší začátek každého bastlíře. K sestavení projektu samozřejmě využijeme pouze komponenty dodané v balení Arduino Starter kitu. Není ale problém je sehnat i kdekoliv jinde.
Ještě poznamenám, že k sestrojení obvodu se stejnou funkcí ani není potřeba žádná destička Arduino. Obvod se stejnou funkcí by se dal poskládat ze součástek doslova za pár korun. Abychom se tedy mohli v příštím díle pustit do samotného programování Arduina a tedy i do zajímavějšího projektu, je nezbytné si osvojit absolutní základy.
Použité součástky
V první řadě si na stůl připravíme všechny nutné komponenty. Z Arduino Starter kitu tedy vybalíme následující:
1× Arduino UNO R3
V tomto miniprojektu nám Arduino UNO poslouží jen jako zdroj 5V napájení, které získáme jeho připojením k USB rozhraní. Instrukční sadu procesoru Atmel ATMega 328P v tomto příkladu nijak nevyužijeme.
1× nepájivé pole + 4x propojka
Abychom mohli všechny součástky pohodlně zapojit, potřebujeme nepájivé pole a celkem čtyři propojky. Pokud jste se ještě s nepájivým polem nesetkali, pak nemějte obavy, jde o senzační vynález umožňující vytvářet elektronická zapojení bez nutnosti zdlouhavého pájení a tepelného namáhání součástek. S jeho pomocí tak velmi rychle sestavíte prototyp zařízení tzv. nanečisto, protože každou chybu, kterou v zapojení učiníte, lze snadno opravit. To ale samozřejmě neznamená, že nemusíme být opatrní. Špatná hodnota zařazeného odporu nebo třeba opačná polarita napájení na vstupech obvodu mohou vést k nenávratnému poškození součástky.
Důležité je rovněž vědět, na jakém principu nepájivé pole funguje, neb bez toho bychom do něho zapojovali součástky jen stěží. Desku lze rozdělit do dvou symetrických polovin. Okraje desky lemují vždy červené a modré lajny, které slouží pro rozvod napájení (červená) a země (modrá). Každá linie otvorů pro danou barvu je vždy zkratovaná (otvory jsou vzájemně propojené). To tedy znamená, že když do jednoho z otvorů červené linie přivedeme napájení, napětí se objeví i v dalších otvorech této lajny (samozřejmě jen na jedné straně při okraji desky). Ve druhém sloupci otvorů pak vidíme mnoho řad linií po pěti otvorech, jež slouží k samotné realizaci našeho obvodu. Zde jsou opět jednotlivé řádky zkratované. Ovšem pozor, zkratovaných je vždy jen pět otvorů v řadě (označené A–E a v druhé polovině pak F–J). Zapojujeme-li tedy nějaký integrovaný obvod, každá jeho nožička by měla být zapojena v jedné této řádce. Takový čip pak musí být umístěn přesně ve středu nepájivého pole, aby každá jeho noha měla svoji unikátní zkratovanou řádku otvorů. Pokud bychom čip neumístili do středu pole a polovina jeho nožiček by sdílela stejnou řádku s polovinou druhou, mohlo by to v některých případech vést i ke zničení tohoto integrovaného obvodu.
1× základní červená LED
V balení rovněž nalezneme poměrně bohatou sadu LED různých barev. My si pro účely našeho malého experimentu vybereme červenou LED. Jde o součástku, která má dvě nožičky – katodu (připojujeme na záporný pól, tedy na GND na Arduinu) a anodu (připojujeme na kladný pól, tedy třeba na 5V výstup na Arduinu). Oba typy snadno rozpoznáme, a to podle délky. Katoda je zpravidla kratší než anoda.
1× spínač
Spínače přerušují obvod, tedy odpojují zátěž od napájení. Pro naše účely bude spínač sloužit k vypínání a zapínání LED.
1× odpor
V našem obvodu je dále nezbytný odpor (či odborněji rezistor). Jeho zařazením totiž omezíme proud protékající přes červenou diodu, čímž zabráníme jejímu spálení či poškození. To je ovšem ten lepší případ. Pokud bychom LED neovládali tlačítkem, ale třeba některým výstupním pinem, mohli bychom poškodit také samotný mikrokontrolér.
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
