Шилды, специально разработанные для Arduino Nano, позволяют значительно расширить функционал компактной платы, а также сократить усилия, затрачиваемые на монтаж, соединения и программирование.
Для Arduino Nano продаются следующие шилды:
- плата-адаптер с разведением всех пинов на резьбовые соединения
- плата для подключения датчиков или сервомоторов с отдельным питанием
- несколько вариантов ethernet-шилдов на разных контроллерах
- шилд с модулем реального времени
- шилд-драйвер подключения двух моторов
Шилд для подключения датчиков полезен, если вы создаете проекты с большим количеством сенсоров. Основные преимущества:
- Простота подключения. Он предоставляет стандартные интерфейсы для аналоговых и цифровых датчиков, а также разъемы для питания сенсоров (5V, 3.3V и GND).
- Гибкость проектирования. Вы можете быстро менять подключенные модули без лишних пайек или сложной коммутации.
- Удобство работы с I2C и SPI устройствами. Шилд упрощает использование датчиков, работающих на этих протоколах.
Шилд для сервомоторов с отдельным питанием направлен на подключение и управление сервоприводами. Его преимущества:
- Отдельное питание для моторов. Шилд позволяет подключить внешний источник питания, что разгружает Arduino Nano и защищает его от перегрева или перегрузки по току.
- Управление несколькими сервами. Большинство шилдов поддерживают одновременное подключение 4 и более сервомоторов.
- Упрощение кодирования. Сервоприводы подключаются через специализированные пины, а предварительно установленная библиотека (например, Servo.h) позволяет быстро настроить управление.
Ethernet-шилды на разных контроллерах дают возможность подключить Arduino Nano к локальной сети или интернету. На рынке доступны варианты на популярных контроллерах, таких как W5100, ENC28J60 и других.
Различия и преимущества:
- W5100 (или W5500):
- Простой интерфейс и поддержка популярных библиотек, таких как Ethernet.h.
- Высокая надежность и производительность.
- Используется чаще в проектах, где важна совместимость.
- Применение: интернет вещей (IoT), сервера данных, управление устройствами через сеть.
- ENC28J60:
- Дешевое решение с меньшим энергопотреблением.
- Популярен в DIY проектах, где нужно удешевить систему.
- Требует библиотеки UIPEthernet.h, которая более ресурсоемкая.
- Применение: обмен краткими сообщениями или контроль через локальную сеть.
Вывод:
- Если нужна стабильная работа и нет ограничений в бюджете, выбирайте W5100/W5500.
- Для экономии или проектов с низкой интенсивностью работы Ethernet подойдет ENC28J60.
С помощью шилда с модулем реального времени (например, DS3231 или DS1307) Arduino Nano может работать с точным временем и датой даже при отключении питания.
Преимущества такого шилда:
- Энергонезависимость. RTC модуль снабжен встроенной батареей, позволяющей сохранять данные времени без подключения к основному источнику питания.
- Точность времени. Многие модули (например, DS3231) обеспечивают минимальные отклонения от реального времени.
- Интеграция с кодом. Простая работа с библиотеками (например, RTClib) позволяет легко считывать и выставлять время.
Пример применения: часы, будильники, системы учета событий (например, регистрация посещаемости), системы полива или освещения.
Шилд-драйвер подключения двух моторов чаще всего построен на драйверах, таких как L298N, L293D или DRV8833, и ориентирован на управление двигателями.
Его ключевые преимущества:
- Управление одновременно двумя моторами. Вы можете настраивать направление вращения и регулировать скорость через ШИМ сигнал.
- Защита от перегрузки. Модуль поддерживает работу с моторами с высоким пусковым током.
- Отдельное питание для моторов. Что особенно важно, так как двигатели потребляют значительные токи.
Пример применения: роботы на колесах, конвейерные ленты, машинки с дистанционным управлением.
Дополнительные советы при выборе шилдов:
- Универсальность и совместимость. Убедитесь, что шилд совместим с пинами и напряжением Arduino Nano.
- Размеры и удобство монтажа. Поскольку Arduino Nano маленький, шилды часто проектируются очень компактными, чтобы минимизировать объем сборки.
- Питание. Если ваш проект потребляет много энергии (например, двигатели или сервоприводы), выбирайте шилды с возможностью подключения внешнего источника питания.
- Библиотеки и документация. Убедитесь, что для шилда доступны проверенные библиотеки и примеры кода для упрощения разработки.
