Sinine NanoTronic - tuttav loogika uues kuues

Üldjoontes jätkab nn. "Sinine versioon" NanoTronic 0.84v MosfetPro varasemat loogikat pakkuda Arduino Nano laiendust nuppude, led-tulede ja tööstustandardi 24V sisendite (ingl. input) ja väljundite (ingl. output) jaoks. Sinisel versioonil on samuti valikuvõimalus monteerida nn. "jämedamate juhtmete" jaoks kas kruviklemmid või vedruklemmid, mõlemate jalgadele on trükiplaadil universaalse mõõduga läbiviigud. 

Esimene montaažietapp koosneb täpselt samamoodi Arduino Nano ATmega 328P mikrokontrollerist, USB Type-C juhtmest, millega saab ühendada iga arvutiga. Laiendusplaadi NanoTronic 0.84v MosfetPro külge on monteeritavad järgnevad komponendid, mis on enda toimelt üsna sarnased rohelisel plaadil kasutatavatele

• 3020 LED tuled, 0.1 W kollane     4tk
• Vedrunupud 6 x 6 x 5mm         4tk
• 0204 Takistid 300 Ω SMD 1/4W    1tk
• 1206 Takistid 4.7KΩ SMD 1/4W    4tk
• 15 P üherealised 2,54 mm klemmliistud 4tk
• 3 x 5 mm nailonkruvid ja mutrid 4tk + 4tk

Erinevus on takistite mõõdus ja võimsuses, nuppude puhul on sisendite müratasanduseks kasutatud varasemast vähem üledimensioneeritud ja väiksemate mõõtmetega takisteid. 

Oluline on varasemast parem visuaalne eristuvus 300 Ω takisti puhul on võetud kasutusele nn. "barrel" kujuga silindriline korpusetüüp, mis erineb suurepäraselt 1206 SMD takistitest, ilma et oleks vaja nende sorteerimisel luubiga väärtusi lugeda. 

Nii sisendite kui väljundite puhul on 24V ja 5V vooluringide eraldamiseks kasutatud optroneid ehk optopaare PC817C, milles on kasutatud optilist signaali edastust optroni sisese LED-i ja fototransistori vahel. Tegemist on töökindla ja praktikas hästi testitud komponendiga, mis võimaldab korraliku kvaliteediga juhtida üle kHz signaale. 

Optron, pingejagur, mosfet ja vabajooksudiood

Kõige olulisem erisus on väljundite jaoks 24V signaali töötluseks kasutatavas elektroonikaahelas, kus optronilt tulev signaal läbib pingejagurit ja juhib Mosfetit SI2319DS, mis on kompaktses SOT-23 korpuses. Lisaks on katkestustejärgse vabavoolu tagamiseks kasutatud dioodi SS24 või SS520, juhul kui planeeritav täituri voolutarve on kõrgem. 

Kasutatud lahendus on praktiline PWM signaali muundamiseks, samas õppeotstarbeliselt hästi näitlikustav, sest võimaldab käsitleda teoreetiliselt kui ka praktiliselt monteerida nii pingejaguri, SOT-23 korpuses mosfeti kui ka vabavooludioodi, mis on kõik omavahel mõnevõrra erineva jalgade asetuse ja montaaživõtetega, samas toimivad ühe tervikliku süsteemiga. Plaadile on mahutatud 5 väljundit, mis võimaldavad juhtida 24V pingega 3,1 A voolutugevusega PWM mootoreid. 

Väljundsingaali töötluseks kasutatavad komponendid

Alalisvoolumootorite juhtimine

Nüüdne varasemast oluliselt kõrgem voolutugevuse tase ja PWM signaali kiirema lülituse võimalused loovad aluse alalisvoolumootorite otsejuhtmiseks, ilma et oleks vaja eraldi mootori draivereid. Ühelt poolt võimaldab see lihtsamat ühendusskeemi, lisaks odavamaid kogukulusid ja ka paindlikumat juhtimist, mis on otse mikrokontrolleri poolt tarkvaraliselt programmeeritav - näiteks sujuva stardi funktsioonid, et tagada lülituste puhul väiksem koormus nii toiteallikale kui ka mehhaanikaosadele. 

Seinakinnitus

Kinnitus DIN liistule on sarnaselt 3 mm kruvidega 3D prinditud plastikadapteri külge, oluliseks erinevuseks on laiendusplaadi kitsam kuju, mis võtab teiste elektripaigaldiste vahel vähem ruumi ja võimaldab kasutada sarnaseid funktsioone oluliselt kompaktsemas elektrikapis. 

Klemmide suund ülalt alla

Varasema vasakult paremale voogamise suuna asemel on nüüd kasutatud ülevalt alla suunda, mis on valdavalt kasutusel elektrikappides ja -paigaldistes, mis haakub paremini teiste releede ja lülititega. 

Lihtsam P2P topeltühendus

Varasemate laiendusplaatide puhul oli võimalus ühendada kaks kontrollerit omavahel SDA, SCL ja GND portide ühendusega laiendusplaadil olevate 2.54 mm klemmliistudesse maketeerimisjuhtmeid kasutades. 

Integreeritud trükiplaadid

Vajadus topeltportide kasutamiseks võib olla vägagi reaalne, nüüdse elektrikapi ja DIN liistu sõbralikum laiendusplaadi kuju toetab mitme NanoTronicu kasutamist külg-külje kõrval. Selleks, et montaaž oleks kiirem ja elektrikappi ei jääks maketeerimisjuhtmeid, on nüüd needsamad kahe kontrolleri omavahelist ühendust loovad SDA, SCL ja GND pordid ühendatud juba trükiplaadi tasandil. 

Topeltklemmid lisaseadmetele

Varasema, tüüpiliselt ekraani ühendamiseks kasutatud üherealise SDA, SCL, ACC ja GND nelja pistikuga klemmliistu asemel on nüüd topeltrida, 2 x 4 pistikuga, mis võimaldab kasutada samaaegselt nii ekraani kui ka maketeerimisjuhtmetega ühendada veel lisaks kas mõne lisaseadme või veel kolmanda mikrokontrolleri. 

Jätkuvalt on võimalus lisaks ekraanipistiku kõrval olevatele topeltklemmidele kasutada ka Arduino Nano kõrval olevat klemmliistu, millel on standardikohased 2.54 mm maketeerimisjuhtmete pesad ehk teisisõnu on varasemast oluliselt rohkem riistvaraliste laienduste jaoks mitme (lisa)seadme, sh. mikrokontrolleri omavahel ühendamiseks.