Kogenematutele kasutajatele, kes soovivad iseseisv alt luua robotseadmete või automaatikatööriistade juhtimissüsteeme, pakutakse IT-teenuste turul erinevaid riistvaramooduleid ja nende modifikatsioone. Reeglina on sellistel seadmetel lihtne arhitektuur koos kopeerimisõigusega ja nendega kaasas olev tarkvara lihtsate utiliitide näol. Selliseid tooteid saab kasutada nii iseseisv alt kui ka juhtmega või juhtmevaba liidese kaudu teiste arvutisüsteemidega ühendatud.
Graafiliste kuvaritega töötamise plussid
Varem kasutati mobiiltelefonide tootmises laialdaselt graafilisi ühevärvilisi ekraane.
Nokia on välja andnud tohutul hulgal erinevaid sellise ekraaniga varustatud mudeleid. Nende telefonide ajad on möödas, kuid ekraanid pole turult kadunud ja neid kasutatakse aktiivselt tänapäevani. Need osutusid asendamatuteks ja lisaks odavateks seadmeteks teksti ja graafilise teabe kuvamiseks. Graafilised kuvad töötavad, luues ekraanidele punktmaatrikse, mis tõstavad pildi esile. Need säästavad ressursse ja aega, kuvades samal ajal suure hulga teavet ja tarbivad vähe energiat. Nokia 5110 seadmeid saab kasutada paljudes erinevates valdkondades: foto-, video-, tele-, meditsiini- ja paljudes muudes tööstusharudes.
Enne Nokia ekraani Arduino riistvaramooduliga ühendamise kirjeldamist on vaja neid seadmeid lühid alt tutvustada.
Arduino Uno kasutamise eelised
Loodud on palju platvorme ja mikrokontrollereid, mis on analoogsed käesolevas artiklis esitatud Arduino platvormiga. Mõned neist analoogidest on Netmedia BX-24, Parallax Basic Stamp ja paljud teised. Keskendume siiski Arduino Unole, kuna sellel konstruktoril on teiste kontrollerite ees mitmeid eeliseid. Tööplatvormi valimisel peaksite neile tähelepanu pöörama. Esiteks on see nende seadmete madal hind. Selle tarkvaraga mudelid maksavad alla 45 dollari ja neid saab soovi korral käsitsi ehitada, kuna need on üsna lihtsa disainiga. Teine märkimist vääriv punkt on see, et Arduino platvormid võivad töötada kõigi operatsioonisüsteemidega: Windows, Linux ja Macintosh OSX, samas kui kõik muud platvormid piirduvad töötamisega ainult Windowsiga.
Arduino Uno Kirjeldus
Arduino Uno on platvorm erinevate seadmete arendamiseks ja programmeerimiseks, millel on 14 digitaalset sisendit ja väljundit, 6 analoogsisendit,mitu pistikut (USB, ICSP, toide) ja nupp, mille funktsioon on seadme taaskäivitamine. Sellel platvormil on sisseehitatud kaitse, mis väldib lühiseid ja tagab ohutu töö USB-kaabliga. See käivitub, kui USB-porti läbib rohkem kui 500 mA voolu. Võrreldes suurarvutitega suhtleb Arduino Uno ümbritseva füüsilise keskkonnaga palju tihedam alt. Platvorm on ehitatud trükkplaadile ja loodud töötama avatud lähtekoodiga. Seda saavad kasutada nii õpilased kui ka amatöörid, aga ka professionaalid, kes saavad mudeleid oma äranägemise järgi laiendada ja täiendada ning töötada vab alt avatud lähtekoodiga. Platvorm on disainitud nii, et sellele saab hõlpsasti lisada uusi komponente. Disain eeldab arendajapoolset valikut seadme iseseisvaks kasutamiseks, seetõttu ei asetata seda ümbrisesse ega ole paigaldusega jäig alt kinni.
Nokia 5110 ekraani kirjeldus
Nokia 5110 graafiline ekraan on soodne ühevärviline ekraan, mille diagonaal on 1,6 , mis võimaldab kuvada mitte ainult tekstiteavet, vaid ka pilte. Selle eraldusvõime on 48x84 px ja tööpinge on 2,7–5 Q. Teave kuvatakse vertikaalsete plokkidena, kaheksa pikslit kõrge ja kuus joont lai ning iga kontakt on tagaküljel märgistatud, et aidata kasutajatel neid leida.
Täielikuks tööks graafiline kuvatuleb ühendada tahvliga. Selles artiklis kirjeldatakse üksikasjalikult, kuidas ühendada Nokia 5110 ekraaniga alustamiseks Arduino Unoga.
Ühendamiseks vajalikud materjalid
-
Nokia 5110 graafiline ekraan;
- Arduino Uno;
- silmus või seitse juhet;
- USB-kaabel (arvutiga ühendamiseks), aku või AC/DC-adapter (plaadi toiteks ilma arvuti abita).
Kuidas ühendada Nokia 5110 graafiline ekraan Arduinoga
1. Esimene samm on ühendada Nokia 5110 ekraan Arduinoga. Graafikaseadmega on kaasas kaheksa pistikuga leivaplaadi kinnitus. Kui plaanite kasutada trükkplaati, siis "sirged jalad" sobivad. Muudel juhtudel tasub osta 90 kraadise nurga all olevad pistikud. Esiteks tuleks need sisestada kuvarisse ja seejärel ühendada seade Arduino külge.
2. Järgmisena peate juhtmed ühendama. Parim on kasutada kaablit, kuid sobib ka tavaline MGTF-traat. Oluline on teada, et selle kuvari toiteallikaks ei ole 5 V, vaid 3,3 V. Seetõttu võite 3 V turvaliselt ühendada plussiga ja maandada miinusesse. Ülejäänud juhtmestik on teatud järjekorras ühendatud Arduino ja Nokia 5110-ga. Ühendusskeem on järgmine:
-
Gnd-kontakt (ühine juhe) - Arduino maandusse (miinusesse);
- Bl (taustvalgustuse võimsus) - Arduino maandusse (miinusesse);
- Vcc (võimsusmoodul) – Arduino porti 3,3 V.
Järgmisena on kõik kontaktid parem alt vasakule ühendatud portidega:
- Pin 1 (SCLK – impulss teabe edastamiseks) – digitaalport D3;
- Pin 2 (SDIN/MOSI – andmed) – digitaalport D4;
- Pin 3 (D/C – andmetüüp) – digitaalport D5;
- Pin 4 (RST) – digitaalport D6;
- Pin 5 (SCE – kiibi valik) – digitaalport D7.
Teekidega töötamine
Vajaliku teabe kuvamiseks seadme ekraanil peate laadima raamatukogu. Parim variant tekstilise teabega töötamiseks on programm LCD5110_Graph. Juba nimest võib aru saada, et see teek loodi spetsiaalselt Nokia 5110 jaoks. Utiliidi saab alla laadida ka Internetist. See on lisatud arhiivina. Lahtipakkitud fail tuleb teisaldada kausta Libraries. Pärast seda saate programmi käivitada. Avanenud aknas tuleb valida "Fail", liigutada kursor "Näited", seejärel valida vajalik. Ekraanile ilmub valmis kood, mis on kasutajatele väga selge ja elementaarne kasutada. Kogu vajalik teave on loetav ja redigeeritav, kuid oluline on mitte rikkuda koodi struktuuri. Teegi mitmesugused funktsioonid laiendavad Nokia 5110-ga töötamise võimalusi.
Graafiliste jooniste kuvamiseks ekraanil tuleb need kõigepe alt joonistada graafilistes programmides, näiteksnagu Adobe Photoshop või Paint. Pärast joonise valmimist tuleb see salvestada BMP (Monochrome Bitmap) formaadis. Järgmisena peaksite teeki kasutades teisendama joonise avatud lähtekoodiks. Pärast neid samme ilmub ekraanile pilt.
See Nokia 5110 ekraani ühendamine Arduinoga aitab teil omandada graafiliste kuvaritega töötamise põhioskused ja õppida erinevaid riistvaramooduleid kasutades pilte programmeerima.
