Wat zijn de verschillende soorten Arduino®-pinnen?
Een Arduino® is een merk van programmeerbare microcontroller die vaak door hobbyisten wordt gebruikt om met andere apparaten te communiceren. In projecten zoals robotica en domotica worden Arduino®-boards vaak gekoppeld aan sensoren, knoppen en motoren. Met Arduino®-pinnen kunnen gebruikers eenvoudig verschillende apparaten en componenten aansluiten op de microcontroller. Er zijn drie hoofdtypen Arduino®-pinnen: digitale pinnen, analoge pinnen en stroompinnen.
Digitale pinnen kunnen worden gebruikt als invoer- en uitvoerpennen op de meeste Arduino® microcontrollers. Dit betekent dat een enkele pin zowel digitale gegevens kan verzenden als ontvangen. Digitale Arduino®-pinnen kunnen alleen "hoog" of "laag" zijn. Wanneer een digitale pin hoog is, is een constante spanning aanwezig. Wanneer de pin laag is, is deze spanning verdwenen. Een light emitting diode (LED) in- en uitschakelen is een veelvoorkomend voorbeeld van een digitale uitgang en het controleren van de status van een knop is een voorbeeld van een digitale ingang.
Naast het bieden van eenvoudige in- en uitgangen, kunnen de digitale Arduino®-pinnen van veel boards ook worden gebruikt voor pulsbreedtemodulatie (PWM). Pulsbreedtemodulatie wordt gebruikt om een variërende analoge uitgang te simuleren met behulp van digitale pinnen. Als een motor bijvoorbeeld is aangesloten op een digitale uitvoerpen, zou deze roteren wanneer de pen hoog werd gebracht en stoppen wanneer de pen laag werd gemaakt. Met PWM wordt de digitale uitgangspen sneller of langzamer geschakeld om de snelheid van de motor te wijzigen. Puls-breedtemodulatie zorgt ervoor dat de digitale Arduino®-pinnen zo snel hoog en laag schakelen dat de verbinding zich als een analoge uitgang gedraagt en de resulterende spanning via deze pin nauwkeurig kan worden geregeld.
Arduino® microcontrollers hebben ook analoge invoerpinnen. Net als digitale invoerpinnen worden deze gebruikt om de status van een aangesloten apparaat, zoals een sensor, te lezen. Hoewel digitale pinnen alleen kunnen zien of een verbinding hoog of laag is, kunnen Arduino®-pinnen met analoge ingang de exacte spanningswaarde lezen. Dit is handig voor de koppeling met analoge sensoren met een breed bereik van mogelijke waarden. Analoge thermometersensoren verzenden bijvoorbeeld vaak een spanningswaarde die overeenkomt met de temperatuur. Met behulp van een analoge invoerpen kan een Arduino® de waarde rechtstreeks lezen.
Het laatste type Arduino® pin is de power pin. De meeste Arduino® microcontrollers hebben verschillende stroompinnen die verschillende spanningen ontvangen en uitvoeren. Een van de belangrijkste is de "voltage in" (VIN) voedingspen. Deze pin wordt gebruikt om een constante spanning te leveren om de kaart van stroom te voorzien via een externe voeding of batterij. Met vijf-volt (5V) stroompinnen kunnen componenten en sensoren gereguleerd vijf-volt vermogen rechtstreeks van de microcontroller ontvangen. Ten slotte kunnen aardpennen (GND) worden gebruikt om apparaten die op een Arduino® zijn aangesloten elektrisch te aarden.