Game Board NANO MOSFET EXPANDER

Płytka uniwersalna GameBoardNANO MOSFET EXPANDER służy do budowania układów bazujących na Arduino NANO v3. Ułatwia przygotowanie eleganckiego rozwiązania pozbawionego plątaniny okablowania. Dzięki standaryzacji wymiarów można łączyć z sobą wiele płytek w stos.

Płytka umożliwia zamontowanie:

  • 5 transoptorów chroniących wejścia Arduino, które sterowane są sygnałem GND. Dwa wejścia obsługują przerwania INT0 i INT1.
  • 10 tranzystorów N-mosfet zasilających wyjścia poprzez podanie na nie sygnału GND. Trzy wyjścia obsługują sprzętowy PWM.
  • 2 wejścia analogowe współdzielone z portem i2C
  • 4 wejścia analogowe współdzielone z wyjściami L1…L4
  • stabilizator 7805, który może podawać zasilanie na Arduino oraz na dodatkowe urządzenia podłączone do magistrali i2C. Zasilanie 12V można odłączyć od wejścia VIN poprzez nie montowanie zwory.

Płytka posiada dodatkowo port obsługi UART oraz SPI.

Układ został tak zaprojektowany aby było możliwe programowanie w układzie za pomocą portu USB oraz ICSP(SPI).

Płytka umożliwia między innymi sterowanie diodami LED, silnikami DC. Można również sterować silnikami krokowymi, przekaźnikami, elektrozaworami, stycznikami o napięciu roboczym zależnie od zastosowanych tranzystorów ale nie wyższym niż 48V DC.

Można również nie montować tranzystorów i używać bezpośrednio wyjść do sterowania np. serwonapędami.

Tabela połączeń

Zacisk płytkiPin ArduinoFunkcjonalność
P1A7wejście analogowe, aktywny poziom <10
P2A6wejście analogowe, aktywny poziom <10
P3D2INT0, wejście, aktywny stan: LOW
P4D3INT1, wejście, aktywny stan: LOW
P5D10wejście, aktywny stan: LOW(nie montuj U45 i R45 jeśli używasz SS w SPI)
L1A3/D17wyjście
L2A2/D16wyjście
L3A1/D15wyjście
L4A0/D14wyjście
L5D9wyjście, PWM
L6D8wyjście
L7D7wyjście
L8D6wyjście, PWM
L9D5wyjście, PWM
L10D4wyjście
GND*n.c.niezależna masa(GND) podłączona do SOURCE mosfetów
GNDGNDmasa
+12VVINzasilanie zewnętrzne
+5V*5Vzasilanie wewnętrzne
SDAD18/A4sygnał danych magistrali i2C lub analog 0..5V
SCLD19/A5sygnał zegara magistrali i2C lub analog 0..5V
SSD10SPI aktywacja dla układu slave lub wejście P5
MOSID11SPI wyjście układu master
MISOD12SPI wejście układu master
SCKD13SPI sygnał zegara
TxD1UART wyjście
RxD0UART wejście

Możliwe modyfikacje

Dodatkowe wejścia analogowe

Jeśli nie potrzebujemy tylu wyjść a przydało by się nam kilka dodatkowych wejść analogowych możemy wówczas, użyć wyjść L1, L2, L3 i L4. Przykładowo, dla wyjścia L1 nie montujemy tranzystora Q1 i zwieramy pole DREN (duże pole) z polem GATE(małe pole połaczone z R1 i R21). Nastepnie albo zwieramy pola rezystora R1 albo montujemy rezystor 0R lub inny, który potrzebujemy. Rezystora R21 można nie montowac lub założyć wymaganą wartość. Można również zamontować tam kondensator, który może nam pomóc w odfiltrowaniu zakłóceń lub dopasować charakterystykę wejścia. Zwarcia drenu z bramką również można dokonać za pomocą rezystora smd w obudowie 1206 co pozwoli na stworzenie filtru na wejściu. Tak spreparowane wyjście możemy używać jako wejście analogowe A3 lub wejście binarne D17.

Analog z dzielnikiem napięcia zamiast wyjścia

W poprzednim akapicie wyjasnione jest jak zmienić wyjście(tam L1) na wejście analogowe. Ponieważ zwarcia drenu z bramką można dokonać za pomocą rezystora oraz można zamontować rezystor R21 to oznacza, że stworzymy dzielnik, który może nam pozwolić na odbieranie sygnałów analogowych o wyższym napięciu niż 5V. Przykładowo z instalacji 12V lub 24V. Zatem, rezystor zwierający dren i bramkę(na który podawany jest zewnętrzny sygnał analogowy) wraz z rezystorem R21(który zwiera do masy) tworzą dzielnik napięcia, z którego sygnał jest odbierany przez element R1, którym może być rezystor np. 0R lub inny, którego wymagamy.

Przykładowo, jeżeli chcemy odbierać sygnał analogowy z zakresu 0..10V możemy, zamontować rezystor dren-bramka o wartości 1k oraz R21 również 1k. Rezystor R1 możemy zlutować zworą lub rezystorem 0R co jest bardziej eleganckie.

Biblioteki, przykłady, schematy, rysunki

Zobacz na nasz Google Drive.