Hardware | Pojďme programovat elektroniku | Programování

Pojďme programovat elektroniku: Žádný bastlíř se neobejde bez armády švábů

  • Každý bastlíř se po čase neobjede bez armády švábů
  • Dnes si některé z nich vyzkoušíme
  • Třeba zázračný posuvný registr

Většina začínajících bastlířů si na začátku koupí nějaké to integrované Arduino, rozbliká diodu, pošle „Ahoj“ do počítače skrze sériovou linku a možná ovládne i nějaký ten maličký elektromotorek ze staré autodráhy nebo elektrovláčku.

Když se nadšení amatéři nabaží základů a začnou toužit po chytré domácnosti a internetu věcí, Arduino Uno schovají do skříně a koupí armádu programovatelných Wi-Fi čipů ESP8266 třeba opět ve formě integrovaných destiček NodeMCU a Wemos se vším všudy včetně USB konektoru. A tak stále dál a dál...

Švábi, které doma rozhodně chcete

Každému bastlíři, který postupně rozšiřuje sbírku všemožných chytrých součástek, ale stejně dříve či později domácnost ovládne početná rodinka švábů. Nemám na mysli samozřejmě ty živé, které přežívají mezi krabicemi od pizzy a v dřezu překypujícím neumytým nádobím, protože vy už dlouhé dny řešíte zapeklitý elektrotechnický problém a není s vámi žádná řeč, ale ty křemíkové.

Klepněte pro větší obrázek
Rodinka křemíkových švábů: Jeden formát schránky, ale různý účel. Všimněte si vykrojení na jednom z konců každého integrovaného obvodu. Slouží pro orientaci.

Křemíkový šváb je libovolný integrovaný obvod, jenž je uložený v typickém pouzdře DIP (Dual In-line Package), které švába nebo stonožku opravdu tak trochu připomíná.

Pouzdro DIP má docela pestrou historii; v roce 1964 jej navrhli pánové Don Forbes, Rex Rice a Bryant Rogers z Fairchild R&D a pro příštích pár desítek let se z DIPu stal prakticky standard podoby jakéhokoliv čipu od těch primitivních, které prováděly jednoduché logické operace, až po první generace procesorů Intel.

Klepněte pro větší obrázek
Intel 4004 z roku 1971, aneb šváb v těle DIP16. Foto: Thomas Nguyen, CC BY-SA 4.0

ATmega328P

Nu dobrá, ale k čemu pořizovat jakési šváby, když mám to Arduino Uno, kde jsou všechny části mikropočítače hezky napájené v jednom celku? Protože jak se budou bastlířské schopnosti každého začátečníka zlepšovat a zlepšovat, začne mu podobná destička vadit.

Základní Arduino zpravidla pohání osmibitový čip ATmega328P. Uvnitř je vše, co program k běhu potřebuje: flashová paměť pro jeho kód, operační paměť a další klíčové obvody. Vše ostatní na desce Arduina je jen pomocná elektronika (třeba obvod USB konektoru a převodníku napětí), která ale s fungováním samotného čipu vlastně vůbec nesouvisí, a ten tak může běžet prakticky samostatně.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
Holý šváb ATmega328P (DIP28) sestavený na nepájivém poli do podoby funkčního mikropočítače a pro srovnání prakticky identické Arduino Uno

Má to dvě výhody. Tou první je cena. Zatímco takové základní Arduino Uno koupíte třeba na eBay za částku okolo stokoruny, samotný čip ATmega328P stojí zlomek této ceny – asi jako půllitr piva. Za pár stovek vám jich z Číny dorazí třeba deset a vy si s několika dalšími lacinými součástkami postavíte celý mikropočítač podle aktuální potřeby. Chybí mi zrovna na test nějaké Arduino? Za deset minut si ho poskládám ze svých zásob třeba na breadbordu.

No a za druhé, jelikož je ATmega328P opravdu jen holý šváb – DIP28 (číslo označuje počet nožiček – vývodů), je také mnohem úspornější, protože jeho součástí nejsou zbytečné stavové blikající diody. Představte si třeba, že budete chtít provozovat Arduino na baterii. Holý čip ATmega328P v takovém případě vyšťaví baterii po mnohem delším čase než Arduino Uno, Arduino Mega a další.


Nu dobrá, takže to máme švába hlavního mikrokontroleru, ale co nějaké další? V následující kapitole se podíváme na vskutku zázračný posuvný registr, který se bude hodit každému, komu na Arduinu, ESP8266, ARMech aj. docházejí volné GPIO piny.

Témata článku: Hardware, Pojďme programovat elektroniku, Programování, Arduino, Stavebnice, C++, NEO, Zrak, Pracovní napětí, Posila, GPIO PIN, CLK, Malý kondenzátor, Dobrá stabilizace, Wi-fi čip, Klíčové slovíčko, LSB, Povel, Oxid křemičitý, Elektrický obvod, Delay, #define, Odpadní teplo, Horní hranice, Vestavěná funkce


Určitě si přečtěte

Český Turris MOX: Nejbláznivější síťový počítač nejen pro fanoušky Lega

Český Turris MOX: Nejbláznivější síťový počítač nejen pro fanoušky Lega

** CZ.NIC začal prodávat svůj Turris MOX ** Z několika základních jednotek postavíte skoro cokoliv ** Kompletní Wi-Fi router, rozsáhlý switch i univerzální linuxový server

Jakub Čížek | 31

Pojďme programovat elektroniku: Rádiový čip, který má skoro každá bezdrátová myš

Pojďme programovat elektroniku: Rádiový čip, který má skoro každá bezdrátová myš

** Bezdrátové myši řídí čip od Nordic Semiconductors ** Jeho rádiové vysílače si před lety oblíbila i komunita kutilů ** Dnes si je vyzkoušíme v praxi

Jakub Čížek | 9

Windows 10X už si můžete vyzkoušet. Novému systému Microsoft zjevně věří

Windows 10X už si můžete vyzkoušet. Novému systému Microsoft zjevně věří

** Windows 10X přijdou již ke konci roku ** Microsoft vydal emulátor, kde systém ukázal ** Vývojáři musí upravit své aplikace

Vladislav Kluska | 58

Biblická potopa Česka: Jak bychom dopadli, kdyby nás zatopil oceán

Biblická potopa Česka: Jak bychom dopadli, kdyby nás zatopil oceán

** Představte si biblickou potopu ** Nejprve zaniknou Děčín a Břeclav, pak i Brno a Praha ** Hlavním městem se stane Jihlava a zbytky Čechů přežijí na Kvildě

Jakub Čížek | 93

Nejlepší příslušenství k počítači. Tipy na osvědčené klávesnice, tiskárny, routery…

Nejlepší příslušenství k počítači. Tipy na osvědčené klávesnice, tiskárny, routery…

** Tipy na klávesnice, myši, routery, tiskárny, sluchátka a další věci k počítačům ** Poradíme, s jakými produkty neuděláte chybu ** Vybíráme jak příslušenství na běžnou práci, tak na hraní her

David Polesný | 22



Aktuální číslo časopisu Computer

Megatest 12 bezdrátových sluchátek

Vyplatí se Apple z bazaru?

Test batohů pro notebooky

Vybíráme nejlepší sportovní hodinky