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, C++, Stavebnice, Zrak, Součástka, Základní arduino, Destička, Nízké napětí, Flash paměť, Osmibit, Rex, Dobrá stabilizace, Vestavěná funkce, Pizza, Schéma, Jednotlivé bity, GPIO, Wi-fi čip, Delay, UFO, Staré auto, Malý kondenzátor

Určitě si přečtěte

Velká podzimní aktualizace Windows 10 je tady: Co přináší Fall Creators Update

Velká podzimní aktualizace Windows 10 je tady: Co přináší Fall Creators Update

** Po půl roce je tu další aktualizace Windows ** A opět přináší hlavně hromadu drobných kosmetických vylepšení ** Podívali jsme se na ty nejzajímavější

17.  10.  2017 | Jakub Čížek | 186

Budoucností Windows 10 je Fluent Design. Takto bude jednou vypadat celý systém

Budoucností Windows 10 je Fluent Design. Takto bude jednou vypadat celý systém

** Fluent Design je vzhled, do kterého postupně Microsoft převleče celý systém ** Staví na průhlednosti a velkých plochách ** Do Windows 10 se z části dostane už zítra při vydání podzimní aktualizace

16.  10.  2017 | Stanislav Janů | 155

Jak funguje největší akumulátor v Česku: podívejte se do elektrárny Dlouhé Stráně

Jak funguje největší akumulátor v Česku: podívejte se do elektrárny Dlouhé Stráně

** Přečerpávací vodní elektrárna Dlouhé stráně je obdivuhodné technické dílo ** Stejná turbína vyrábí elektřinu i tlačí vodu zpět do horního jezera ** Strojovna elektrárny je zabudována v podzemí

19.  10.  2017 | David Polesný | 19

Nejlepší optické iluze: Z toho vám půjde hlava kolem

Nejlepší optické iluze: Z toho vám půjde hlava kolem

** Mozek se nechá snadno ošálit, a to mnoha způsoby ** Podívejte se na několik nejlepších optických iluzí ** Iluze dokazují, že vnímání reality může být značně zkreslené

16.  10.  2017 | Vojtěch Malý


Aktuální číslo časopisu Computer

Nový seriál o programování elektroniky

Otestovali jsme 17 bezdrátových sluchátek

Jak na nákup vánočních dárků ze zahraničí

4 tankové tiskárny v přímém souboji