Jakie są różne typy szpilek Arduino®?
Arduino® to marka programowalnego mikrokontrolera, który jest często wykorzystywany przez hobbystów do interakcji z innymi urządzeniami. W projektach takich jak robotyka i automatyka domowa płyty Arduino® są zwykle połączone z czujnikami, przyciskami i silnikami. Piny Arduino® umożliwiają użytkownikom łatwe podłączenie różnych urządzeń i komponentów do mikrokontrolera. Istnieją trzy główne typy wyprowadzeń Arduino®: wyprowadzenia cyfrowe, wyprowadzenia analogowe i wyprowadzenia mocy.
Pinów cyfrowych można używać jako pinów wejściowych i wyjściowych w większości mikrokontrolerów Arduino®. Oznacza to, że pojedynczy pin może zarówno wysyłać, jak i odbierać dane cyfrowe. Cyfrowe piny Arduino® mogą być tylko „wysokie” lub „niskie”. Gdy pin cyfrowy jest wysoki, występuje stałe napięcie. Gdy szpilka jest niska, to napięcie zanika. Włączanie i wyłączanie diody elektroluminescencyjnej (LED) to jeden z typowych przypadków wyjścia cyfrowego, a sprawdzanie stanu przycisku jest przykładem wejścia cyfrowego.
Oprócz zapewnienia prostych wejść i wyjść, cyfrowe styki Arduino® wielu płyt mogą być również używane do modulacji szerokości impulsu (PWM). Modulacja szerokości impulsu służy do symulacji zmiennego wyjścia analogowego za pomocą pinów cyfrowych. Na przykład, jeśli silnik jest podłączony do cyfrowego styku wyjściowego, obracałby się, gdy pin został podniesiony wysoko, i zatrzymałby się, gdy pin został obniżony. W przypadku PWM styk wyjściowy jest przełączany szybciej lub wolniej, aby zmienić prędkość silnika. Modulacja szerokości impulsu powoduje, że cyfrowe styki Arduino® przełączają się tak szybko i wysoko, że połączenie zachowuje się jak wyjście analogowe, a napięcie wyjściowe przez ten styk można precyzyjnie kontrolować.
Mikrokontrolery Arduino® posiadają również analogowe piny wejściowe. Podobnie jak cyfrowe piny wejściowe, służą one do odczytu stanu podłączonego urządzenia, takiego jak czujnik. Chociaż piny cyfrowe mogą stwierdzić tylko, czy połączenie jest wysokie lub niskie, piny Arduino® wejścia analogowego są w stanie odczytać dokładną wartość napięcia. Jest to przydatne do współpracy z czujnikami analogowymi, które mają szeroki zakres możliwych wartości. Na przykład analogowe czujniki termometryczne często wysyłają odczyt napięcia, który odpowiada temperaturze. Za pomocą analogowego pinu wejściowego Arduino® może odczytać wartość bezpośrednio.
Końcowym rodzajem pinów Arduino® jest pin zasilania. Większość mikrokontrolerów Arduino® ma kilka pinów zasilających, które odbierają i wytwarzają różne napięcia. Jednym z najważniejszych jest pin zasilania „VIN”. Ten pin służy do zapewnienia stałego napięcia do zasilania płyty z zewnętrznego źródła zasilania lub baterii. Piny zasilania o napięciu 5 V (5 V) umożliwiają komponentom i czujnikom odbieranie regulowanej mocy o napięciu 5 V bezpośrednio z mikrokontrolera. Wreszcie, pinów uziemienia (GND) można użyć do uziemienia urządzeń podłączonych do Arduino®.