Ποιοι είναι οι διαφορετικοί τύποι ακίδων Arduino®;

Το Arduino® είναι μια μάρκα προγραμματιζόμενου μικροελεγκτή που χρησιμοποιείται συχνά από χομπίστες για αλληλεπίδραση με άλλες συσκευές. Σε έργα όπως η ρομποτική και ο οικιακός αυτοματισμός, οι πλακέτες Arduino® συνδέονται συνήθως με αισθητήρες, κουμπιά και κινητήρες. Οι ακίδες Arduino® επιτρέπουν στους χρήστες να συνδέουν εύκολα μια ποικιλία συσκευών και εξαρτημάτων στον μικροελεγκτή. Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι ακίδων Arduino®: ψηφιακές ακίδες, αναλογικές ακίδες και ακίδες ισχύος.

Οι ψηφιακές ακίδες μπορούν να χρησιμοποιηθούν και ως ακροδέκτες εισόδου και εξόδου στους περισσότερους μικροελεγκτές Arduino®. Αυτό σημαίνει ότι ένα μόνο pin μπορεί να στείλει και να λάβει ψηφιακά δεδομένα. Οι ψηφιακές ακίδες Arduino® μπορούν να είναι μόνο «υψηλά» ή «χαμηλά». Όταν μια ψηφιακή ακίδα είναι υψηλή, υπάρχει σταθερή τάση. Όταν η ακίδα είναι χαμηλή, αυτή η τάση έχει φύγει. Η ενεργοποίηση και απενεργοποίηση μιας διόδου εκπομπής φωτός (LED) είναι μια συνηθισμένη περίπτωση μιας ψηφιακής εξόδου και ο έλεγχος της κατάστασης ενός κουμπιού είναι ένα παράδειγμα ψηφιακής εισόδου.

Εκτός από την παροχή απλών εισόδων και εξόδων, οι ψηφιακές ακίδες Arduino® πολλών πλακών μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για διαμόρφωση πλάτους παλμού (PWM). Η διαμόρφωση πλάτους παλμού χρησιμοποιείται για την προσομοίωση μιας μεταβαλλόμενης αναλογικής εξόδου χρησιμοποιώντας ψηφιακές ακίδες. Για παράδειγμα, εάν ένας κινητήρας είναι συνδεδεμένος σε μια ψηφιακή ακίδα εξόδου, θα περιστρέφεται όταν η ακίδα ψηλά και θα σταματά όταν η ακίδα χαμηλώνει. Με το PWM, η ψηφιακή ακίδα εξόδου εναλλάσσεται πιο γρήγορα ή πιο αργά για να αλλάξει η ταχύτητα του κινητήρα. Η διαμόρφωση πλάτους παλμού αναγκάζει τις ψηφιακές ακίδες Arduino® να αλλάζουν ψηλά και χαμηλά τόσο γρήγορα που η σύνδεση συμπεριφέρεται σαν αναλογική έξοδος και η τάση που προκύπτει μέσω αυτής της ακίδας μπορεί να ελεγχθεί με ακρίβεια.

Οι μικροελεγκτές Arduino® διαθέτουν επίσης αναλογικές ακίδες εισόδου. Όπως και οι ψηφιακές ακίδες εισόδου, αυτές χρησιμοποιούνται για την ανάγνωση της κατάστασης μιας συνδεδεμένης συσκευής, όπως ενός αισθητήρα. Παρόλο που οι ψηφιακές ακίδες μπορούν να διακρίνουν μόνο εάν μια σύνδεση είναι υψηλή ή χαμηλή, οι ακίδες αναλογικής εισόδου Arduino® μπορούν να διαβάσουν την ακριβή τιμή τάσης. Αυτό είναι χρήσιμο για τη διασύνδεση με αναλογικούς αισθητήρες που έχουν ένα ευρύ φάσμα πιθανών τιμών. Για παράδειγμα, οι αισθητήρες αναλογικών θερμομέτρων στέλνουν συχνά μια ένδειξη τάσης που αντιστοιχεί στη θερμοκρασία. Χρησιμοποιώντας μια αναλογική ακίδα εισόδου, ένα Arduino® μπορεί να διαβάσει την τιμή απευθείας.

Ο τελικός τύπος ακροδεκτών Arduino® είναι ο ακροδέκτης τροφοδοσίας. Οι περισσότεροι μικροελεγκτές Arduino® διαθέτουν αρκετούς ακροδέκτες ισχύος που λαμβάνουν και εξάγουν μια ποικιλία τάσεων. Ένα από τα πιο σημαντικά είναι η ακίδα τροφοδοσίας “voltage in” (VIN). Αυτή η ακίδα χρησιμοποιείται για την παροχή σταθερής τάσης για την τροφοδοσία της πλακέτας από εξωτερικό τροφοδοτικό ή μπαταρία. Οι ακίδες ισχύος πέντε βολτ (5 V) επιτρέπουν στα εξαρτήματα και τους αισθητήρες να λαμβάνουν ρυθμιζόμενη ισχύ πέντε βολτ απευθείας από τον μικροελεγκτή. Τέλος, οι ακίδες τροφοδοσίας γείωσης (GND) μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ηλεκτρική γείωση συσκευών που είναι συνδεδεμένες σε ένα Arduino®.