Arduino versus PICAXE

Zajímavý článek, který napsal Michal Černý, 19.9.2014 na serveru Robodoupě – webu o robotice. Odkaz na článek je zde. Zde je uvedený článek, jeho kopie, s vyznačením důvodů, proč pro našeho robota, výuku ve školách i v našich vzdělávacích kurzech byla zvolena právě platforma PICAXE. Hlavním důvodem je však, že cílem našich kurzů je připravit žáky pro elitní a vysoce odbornou práci na systémech pracujících v reálném čase programovaných s využitím programovacího jazyka ASSSEMBLER bez ohledu na cílovou platformu, na které budou naši žáci v budoucnu pracovat. Po našich kurzech mohou bez problému pracovat s procesory firmy Microchip PIC, Intel – Atmel, Motorola, HP apod. Vybavit je potřebnými znalostmi a dovednostmi také v oblasti elektroniky (od návrhu obvodů, přes návtrh, osazení, diagnostiku a oživění těchto systémů).

Použití Arduino modulů nejen s mikrokontroléry PICAXE

Mohlo by se zdát, že Arduino moduly – periferní obvody, jsou určeny výhradně pro systémy Arduino. Opak je pravdou. Jakékoliv periferní obvody mikrokontrolérů nejsou určeny pro daný typ systému, nebo procesoru. Pro  jejich využití je třeba znát způsob práce a komunikace s nimi.  Pokud je používáte s Arduinem, je jejich použití snadné, a může je používat i neprogramátor. Knihovny jazyka C pro arduino obsahuje jejich ovladače i uživatelský interface (procedůry a funkce pro jejich ovládání a práci s nimi) a tak pro jejich použití není třeba o modulech téměř nic znát.Stačí si přilinkovat potřebné knihovny. Nevýhodou je, že nic nevíme o tom, jak se ovládání ve skutečnosti realizuje, což je obvykle velký problém, pokud potřebujeme využít modul v systémech řízených v reálném čase a díky tomu musíme mít pod kontrolou každý takt řídícího procesoru. V tomto případě je nutné potřebné knihovny (procedury a funkce ) vytvořit pro danou aplikaci sami, nebo lépe celý systém programovat v Assembleru.

Mikrokontroléry PICAXE umožňují kromě programování v jazyce Basic, který se však do mikrokontroléru ukládá v Assembleru (nebo spíš ve strojovém kódu), programovat jednoduché aplikace i přímo v Assembleru. Proto je využívání PICAXE procesorů velmi dobrým přechodem mezi vyšším programovacím jazykem, jako je Basic nebo C na programování v Assembleru, tedy programování, kde máme pod kontrolou každý takt procesoru a můžeme programovat velmi výkonné aplikace. Naučíme-li se jak se systémy programují na této úrovni, není pro nás omezením pracovat se zařízením jakýkoliv jiným typ procesoru (Atmel, Microchip, Motorola, HP apod.). 

Zde se budu věnovat Arduino periferiím a ukazovat, jak se dají programovat například s procesorem PICAXE, či jinými typy procesorů.

Popis modulů

Kapacitní dotykový senzor s TTP223-BA6
Kapacitní dotykové čidlo může být použito jako náhrada za mechanický spínač/tlačítko. Lze jej například instalovat tak, že snese mnohem tvrdší zacházení, které by mohlo mechanický spínač snadno zničit. Je také vhodné tam, kde by mohlo dojít k přenosu nebezpečných látek na mechanické tlačítko, které by jej mohly svým působením zničit, nebo může při vhodném krytí pracovat v nebezpečném prostředí.

24 bitový dvoukanálový AD převodník s obvodem HX711 – Jádrem převodníku je obvod HX711, který obsahuje dva kanály. Vstupní multiplexer volí mezi difernciálními vstupy A a B. Kanál A může být programován se zesílením (GAIN) 128, nebo 64, které koresponduje s rozsahem +-20 mV, nebo +-40 mV, kanál B má zesílení 32 a rozsah +-80 mV.

Detektor zvuku FC-04 – Detektor zvuku je jednoduchý obvod umožňující detekovat, když velikost akustického signálu přesáhne požadovanou úroveň.

Zobrazovací modul se 4 LED sedmisegmentovými digity s řídícím procesorem TM1637 – Grove – 4 digits display – Modul je řízen obvodem TM1637, který má za úkol celé ovládání displaye, jeho jas a zobrazované hodnoty, umožnit provádět pomocí dvou vodičové sběrnice CLK (clock – hodiny) a DIO (data IO – vstup/výstup dat) – zjednodušené I2C (nepracuje se slave adresami).

MP3 přehrávač zvuků DFPlayer Mini – umožňuje přehrávání MP3 a WAV souborů pod řízením procesoru, nebo manuálně.

3 radarové senzory – od nejjednoduššího modulu který detekuji příchod osoby do chráněné zóny až po modul, který umožňuje měřit také rychlost pohybu

v