Плата расширения "QuatroPortA100"

1. Назначение устройства

Плата расширения «QuatroPortA100»  ПЭМ10.1100 (Рис. 1.1) предназначена для работы совместно с программируемым контроллером Вертор Классик. Ее функция сводится к обеспечению дополнительных возможностей по управлению электроприводами (электромоторами и серводвигателями) и подключению к выведенным разъемам модулей системы ВЕРТОР.

Плата оснащена двумя одноканальными драйверами моторов, что позволяет на основе контроллера Вертор Классик создавать мобильных двухприводных роботов.

Рис. 1.1

2. Конструкция платы расширения и назначение выводов (контактов)

Плата расширения выполнена в виде печатной платы, оснащенной следующими элементами (Рис. 2.1):

- группами колодок с контактами типа «гнездо», транслирующих контакты основного контроллера;

- разъемами типа XH-2.54-4P для подключения совместимых электронных модулей системы ВЕРТОР;

- шестью группами штыревых контактов для подключения стандартных RC серводвигателей малой мощности;

- клеммниками для подсоединения двух электрических двигателей, соответствующих требованиям номинального напряжения и мощности;

- разъемом питания под штекер размером 5,5х2,1 для подачи электроэнергии от заряжаемого модуля или иных источников питания;

- колодкой типа «гнездо» для подключения устройств по последовательной шине с протоколом UART;

- выключателем питания для клеммников электродвигателей и контактов сервоприводов;

- кнопкой принудительной перезагрузки контроллера в случае его сбоя или некорректной работы.

Рис. 2.1

На рисунке 2.2 представлен внешний вид платы с указанием габаритных размеров, размеров крепежных отверстий и их расположения.

Расположение и форма крепежных отверстий на плате расширения соответствует расположению крепежных отверстий оригинального контроллера Arduino Leonardo или Arduino Uno.

Все доступные пользователю выводы делятся на цифровые и аналоговые. Цифровые выводы пронумерованы от 0 до 13, а аналоговые от А0 до А5. Цифровые пины, имеющие поддержу ШИМ, отмечены знаком «~». К ним относятся пины «~3», «~5», «~6», «~9», «~10», «~11», «~13». Также на колодки выведены разъемы: питание 5v; питание 3.3v; «земля»; разъемы для подключения устройств, обменивающихся данными по протоколу I2C (SCL, SDA); вывод для подачи опорного напряжения (AREF); вывод для сброса контроллера (RESET).

На плате расширения смонтированы четырехконтактные разъемы типа XH-2.54-4P, с помощью которых пользователи получают возможность использовать контроллер Вертор Классик совместно с модулями системы электроники ВЕРТОР. Общей чертой всех разъемов является наличие выводов питания (VCC) и «земли» (GND), которые расположены по краям разъема. В части же сигнальных контактов, размещенных в центре разъема, существуют отличия.

Разъемы С1, С2, С4, С5, С7 - С9 являются разъемами общего назначения. Все эти разъемы (за исключением разъема С9, имеющего две цифровые линии) имеют один цифровой (промаркирован просто числовым номером) и один аналоговый (промаркирован буквой А с номером) контакты. К таким возможно подключение датчиков, выдающих аналоговый сигнал.

Разъемы С3 и С6 предназначены для подключения устройств, работающих по протоколу передачи данных I2C.

Рис. 2.2

Цифровые контакты, перед номером которых стоит знак тильда (~), поддерживают широтно-импульсную модуляцию, то есть на них может быть сформирован псевдо аналоговый сигнал.

Плата расширения предусматривает наличие выводов для подключения до 6-ти серводвигателей. Для этого используются цифровые пины 2, 4, 7, 8, 9, 10. Также, для подключения моторов, на плате смонтированы клеммники, в которые зажимаются выводы мотора. Для управления скоростью и направлением вращения первого мотора предназначены пины 5 и 12. Управление вторым мотором осуществляется с применением пинов 13 и 6. Максимальное напряжение питания подключенных электроприводов не превышает 6 В.

Подробно о устройстве платы, ее функциях и возможностях рассказано на
Академии Эвольвектор - https://academy.evolvector.ru/pem10-1100