Jste zde

Výkonné GPS a komunikační shieldy pro Arduino

V dnešním článku o platformě Arduino se zaměříme na tři pokročilé shieldy. Jedná se o ethernetový modul s PoE, WiFi shield a GPS modul kombinovaný s GSM/GPRS. Díky nim lze spojit Arduino se světem, monitorovat polohu, získávat bezdrátově data z internetu apod.
Všechny tři shieldy jsou založené na rozšířených čipsetech, ke kterým je dostupná technická dokumentace a napsané kvalitní knihovny. Díky knihovnám můžeme rovnou používat veškeré funkce těchto pokročilých shieldů.
 
 

Arduino Ethernet Shield rev3 s PoE modulem

 
Arduino Ethernet Shield umožňuje Arduinu připojení k internetu. Je založen na čipu Wiznet W5100, pro který je k dispozici řada knihoven. Wiznet W5100 poskytuje IP stack, schopný komunikovat protokoly TCP a UDP. Čip podporuje současně až čtyři připojení. Při využití Arduino knihovny Ethernet můžeme psát velmi jednoduše programy a přistupovat k Ethernet shieldu. Shield připojujeme k desce Arduino pomocí dlouhých pinových lišt, které „pasují“ přímo na Arduino. Verze R3 přináší tomuto štítu standard propojení pinů 1.0, které obsahuje další čtyři piny: dva z nich umístěné v blízkosti pinu AREF, které se používají pro komunikaci TWI, a další dva, umístěné v blízkosti pinu RESET. Pin IOREF se používá k přizpůsobení shieldu na desku, na které je namontován. Poslední pin není připojen a je vyhrazen pro budoucí použití.
 
 
Poslední verze shieldu disponuje navíc micro SD kartou, která může být použita pro ukládání souborů, které budou k dispozici přes síť. Shield je kompatibilní s Arduino Duemilanove a Mega (pomocí knihovny Ethernet). Další výhodou je napájení Power-over-Ethernet (PoE), které slouží k napájení z běžného krouceného ethernetového kabelu kategorie 5. Je kompatibilní s IEEE 802.3af a pracuje se všemi kompatibilními injektory PoE (další informace).
 
 

Základní vlastnosti:

 
  • Kompatibilní s Arduino Mega2560/Uno rev3
  • Konektor na micro SD kartu se změnou napěťových úrovní
  • Napájení po Ethernetu - PoE
 

 

WiFi Shield V2.2 (802.11 b/g/n)

 
WiFi štít podporuje WiFi ve specifikacích 802 b/g/n. Shield je osazen čipovou sadou WizFi210, která vyniká nízkou spotřebou. WizFi210 disponuje technologií pro dynamickou správu napájení, což znamená, že má pohotovostní režim a režim nízké spotřeby.
 
 
Komunikace s modulem WiFi probíhá přes sériovou linku s úrovněmi TTL – jakékoliv zařízení se sériovým portem TTL tak může být s tímto WiFi modulem snadno propojeno a řízeno na dálku prostřednictvím bezdrátové sítě. Modul podporuje různé druhy komunikačních protokolů a šifrovacích algoritmů. Architektura umožňuje modul snadno integrovat do jakéhokoliv projektu na bázi Arduina, AVR, PIC nebo ARM (další informace).
 
 

Základní vlastnosti:

 
  • WiFi konektivita, sériové rozhraní, kompatibilní s Arduino
  • Rychlé bootování pod 20 ms
  • Nízký příkon díky Dynamic Power Managementu (odběr 34 µA v režimu Standby)
  • Pracuje se standardními přístupovými body 802.11b/g/n při rychlostech až 11 / 5,5 / 2 / 1 Mbps (802.11b)
  • Bezpečnostní protokoly WEP, WPA/WPA2-PSK, Enterprise, EAP-FAST, EAP-TLS, EAP-TTLS, PEAP
  • Rozsah pracovních teplot -40 až +85 °C
  • Rozměry 32 x 23,5 x 2,9 mm
  • Certifikace CE, FCC, KCC
  • 802.11b/g/n
  • Wifi čipset WizFi210
  • Modulace DSSS a CCK
  • Frekvenční rozsah 2,4 - 2,497 GHz
  • Síťové protokoly UDP, TCP/IP (IPv4), DHCP, ARP, DNS, HTTP/HTTPS Client and Server
  • Spotřeba (typ.): Standby = 34 µA / příjem = 125 mA / vysílání = 135 mA
  • RF výstupní výkon (typ.) 8 dBm ± 1 dBm
  • I/O rozhraní UART, SPI, I2C, WAKE, ALARM, GPIO
  • Napájecí napětí 3,3 V
  • Rozměry (mimo antény): 59 x 54 mm
 
 

GPS/GPRS/GSM Shield V3.0

 
Poslední modul je GPS/GPRS/GSM shield s čtyřpásmovým GSM/GPRS, které pracuje na frekvencích EGSM 900 MHz / DCS 1800 MHz a GSM 850 MHz / PCS 1900 MHz. Shield je postaven na čipsetu SIMCom SIM908. Tento čipset je považován za průmyslový standard a kromě GSM komunikační části obsahuje i část pro příjem signálu GPS, takže lze modul použít i k satelitní lokaci. Se shieldem proto můžeme sofistikovaně řídit robotické systémy, monitorovat jejich polohu pomocí GPS a sledovat pohyb materiálu, vozidel nebo též lidí.
 
 
GSM modem je řízen AT příkazy (GSM07.07, 07.05 a SIMCOM AT příkazy). Na desce je osazena anténa s vysokým ziskem (další informace).
 
 

Základní vlastnosti:

 
  • Napájecí napětí 6 až 12 V
  • Nízká spotřeba (100 mA při 7 V - GSM mód)
  • Čtyřpásmový GSM 850/900/1800/1900 MHz
  • GPRS multi-slot class 10
  • GPRS mobile station class B
  • GSM phase 2/2+
  • Class 4 (2 W @ 850/900 MHz)
  • Class 1 (1 W @ 1800/1900 MHz)
  • Modul řízen AT příkazy (GSM07.07, 07.05 a SIMCOM)
  • Podpora GPS
  • Osazeno anténami pro GPS & GSM
  • Programovatelný spínač, použitelný s Arduinem
  • LED pro napájecí napětí, stav sítě a pracovní stavy
  • Přepínač S1 - programovací mód / komunikační mód, S2 - řídicí rozhraní USB / Arduino
  • Rozhraní: držák SIM karty, reproduktor a mikrofon
  • Rozměry 81x70 mm
  • Specifikace SMS přes GSM / GPRS
  • P2P MO a MT
  • SMS cell broadcast
  • Text a PDU mód
  • Specifikace pro GPS
  • 42kanálový přijímač, GPS L1 C/A kód, High-performance STE engine
  • Citlivost -160 dBm (tracking), studený start -143 dBm
  • Čas do prvního zachycení polohy 30 s (studený start, typ.), teplý start 1 s (typ.)
  • Přesnost (horizontální poloha) <2,5 m CEP
  • Spotřeba (GSM v módu idle): Acquisition 77 mA, Tracking 76 mA
 
 

Download a odkazy:

 

 

Hodnocení článku: