Електроніка, схеми, плати, статті - сторінка 20

I2C Шина (TWI)

Raspberry Pi має порт UART, RXD (GPIO15) і TXD (GPIO14). Сьогодні ми навчимося його використовувати. До UART можна підключити будь-який пристрій. Я підключив Bluetooth модуль. До нього підключився зі смартфону за допомогою термінальної програми SENA BTerm і таким чином мав зв’язок з Raspberry Pi. Можна підключити RaspberryPi до комп’ютера за допомогою UART-USB модуля і зробити термінальний зв’язок між Raspberry Pi та вашим комп’ютером.

У попередній статті я торкнувся теми GPIO. Сьогодні я розповім як керувати виводами GPIO.

Ще раз нагадаю, що виводи GPIO Raspberry Pi призначені для роботи з рівнем напруги 3.3 В. Raspberry Pi не має захисту від перенапруги, тому ви маєте завжди використовувати сигнали, що не перевищують рівень 3.3 В.

Отже, для тестів приготуємо світлодіод, та кнопку. Під’єднаємо їх як вказано на схемі.

Ви, мабуть, помічали, що у деяких магазинах інколи на товари закріплюють "протиугонні" прилади. Це можуть бути якісь блямби або наліпки. Якщо таку штуковину не зняти на касі, і вийти за спеціальну рамку, розташовану при вході до магазину, то задзеленчить веселий дзвоник і біля Вас миттєво з’являється кубічний чоловік (або декілька). І починається практичне пізнання що таке RFID. Але повернемось до теорії.

Також багато хто має ключі від під’їзду, схожі на брелок. Досить його піднести до замка і двері відчиняються. У деяких містах існує система оплати за проїзд (наприклад у метро), де використовуються безконтактні RFID картки. Аналогічні картки використовуються у деяких фірмах для контролю доступу. На деяких товарах виробники наклеюють свої RFID мітки у вигляді наліпок, які не відразу можливо помітити. Такими мітками помічають тварин, а інколи - і людей.

Спочатку викладу трохи теорії, зібраної з Інтернету. Потім (в наступних статтях) - на прикладах я розповім, яким чином можна під’єднати різні зчитувачі до мікроконтролерів, мікрокомп’ютерів, та звичайних комп’ютерів.

Raspberry Pi - це мікрокомп’ютер, який несподівано для його авторів набув досить великої популярності. Випускається у декількох версіях, ціна приблизно $40. Незважаючи на досить маленькі розміри (уміщається на долоні) - це справжній мікрокомп’ютер, на який встановлюється операційна система і який працює майже як звичайний комп’ютер. "Майже" - тому що не гуде :)

Raspberry Pi може працювати під Windows CE, Debian, Fedora, Gentoo, Arch Linux, RISC OS, AROS або FreeBSD, навіть існує Android для Raspberry Pi. Також розроблені ОС які базуються на Debian (Raspbian) і Fedora (FedoraRemix, Pidora) оптимізовані під Raspberry Pi.

Оскільки крім стандартних, притаманних комп’ютеру інтерфейсів, Raspberry Pi має "ноги" для підключення зовнішніх приладів, це розширює сферу застосування Raspberry Pi у системах автоматизації та при побудові інших цікавих речей від розумного дому та роботизованих систем до автопілотів. Мені дали протестувати Raspberry Pi вже з встановленою системою Raspbian. Оскільки я адмін FreeBSD, розібратися з клоном Debian проблем не було. Далі всі приклади будуть для ОС Raspbian.

Хочу відразу зауважити, що з моїх вражень Raspberry Pi - перш за все комп’ютер. А потім вже - плата, до якої можна підключити сенсори чи зовнішні прилади. Оскільки на Raspberry Pi буде стояти операційна система Raspbian, треба мати хоча б елементарні навички у керуванні Unix-подібних систем з командного рядка. Для тих, хто звик у віконця тикати мишкою, - буде трохи незвично розбиратися.

Гибкие солнечные батареи
(на русском языке)

Продовжуючи тему сонячної енергії я розповім про мої експерименти з двигуном Стірлінга. А одна з наступних статей буде присвячена експериментам з сонячними батареями. Також я обґрунтую свою думку: чому саме сонячні батареї мають більші перспективи, незважаючи на їх високу вартість.

Але повернемось до двигуна Стірлінга. Двигун Стірлінга винайшов Роберт Стірлінг (Rev Dr Robert Stirling) :) Двигун Стірлінга, який робить за циклом Стірлінга не зміг конкурувати з двигуном внутрішнього згоряння, який робить за циклом Карно. Теоретично ККД обох циклів приблизно однаковий, але на практиці Двигун Стірлінга реалізувати з високим ККД значно складніше, ніж двигун внутрішнього згоряння. Це і стало вирішальним моментом у "боротьбі" двох систем. Незважаючи на це, двигуни Стірлінга залишаються досить цікавими і зараз. Особливо, коли мова йде про перетворення дармової теплової, наприклад - сонячної, енергії в механічну.

Модель системи орієнтування на Сонце.

Під час моїх сонячних дослідів постало питання так званої системи sun tracking, тобто системи орієнтування на Сонце. Такі системи використовують для автоматичної орієнтації таких приладів як сонячні теплові концентратори, сонячні батареї, тощо. У sun tracking системах використовують датчики освітлення, за допомогою яких визначається найбільш оптимальне положення до сонця. Обертання системи здійснює двигун з редуктором.

Для коррекціі положення по одній осі використовується два датчика освітлення, в даному випадку фоторезистори. Вони розташовані таким чином, щоб при оптимальній орієнтації на Сонце, рівень сигналів датчиків був однаковий. Якщо вісь пристрою орієнтовано на сонце не точно, відповідно, один з датчиків освітлюється менше. А різниця між рівнями сигналів датчиків визначає в яку сторону треба обертати систему (двигун).

Зовнішні переривання

У STM32 зі зовнішніми перериваннями можуть працювати будь-які лінії вводу-виводу. Тобто, будь-який пін можна налаштувати на роботу з перериванням. У STM32F103 всього 19 ліній зовнішніх переривань:

• EXTI0...EXTI15 - для роботи з пінами портів
• EXTI16 - підключений до PVD
• EXTI17 - RTC Alert event (будильник)
• EXTI18 - USB Wakeup event
• EXTI19 - Ethernet Wakeup event

Окрім статей про безколекторні двигуни  можу порекомендувати наступну літературу

(нажаль, російською або українською я майже нічого не знайшов):

Design and Prototyping Methods for Brushless Motors and Motor Control

Shane W. Colton

Автор: Б.Ю. Семенов, м. Москва Дуже непогана книжка для тих хто починає розбиратися з силовою електронікою.

Завантажити

Я вже писав про свої сонячні досліди майже рік тому. Цього року продовжив експерименти з дзеркалом. В магазинах частенько продають дзеркала, які мають  з одного боку звичайну (пласку) поверхню, а іншого - увігнуту: для збільшення зображення.