Ардуино – одна из популярнейших систем упрощенного проектирования материнских плат для инженеров. Такому статусу она обязана своей простоте, относительно программной и аппаратной составляющей, ведь что первое, что второе – уже предоставляется пользователю на блюдечке, а ему остается лишь скомбинировать их по своему желанию. Получается такой конструктор, с целым рядом микроконтроллеров, под различные ситуации, что также увеличивает вариативность его применения.
Давайте же разберёмся в одной из основ создания проектов, а именно, как подключать на Ардуино нано питание и с какими нюансами вы столкнетесь по ходу этого процесса.
Как уже упоминалось, система крайне вариативна, и это в ней заложено самими создателями. А соответственно, она должна быть готова к разным ситуациям и вариантам эксплуатации, чтобы «неловкий» пользователь не сломал что-то ненароком. Или, что происходит чаще, ему не приходилось самостоятельно проектировать материнскую плату под нюансы каждой системы.
Отклоняясь от темы, упомянем, что последнее всё же приходится делать, и, создавая полностью авторские разработки, вам придется докупать резисторы, транзисторы и прочую утварь, но в большинстве случаев – такой подход архаичен и в нем нет необходимости.
А всё дело в том, что на Ардуино питание выстроено специальным образом, позволяющим работать с различными источниками питания, а соответственно, и с некоторой областью характеристик тока, вместо четких значений у аналогов системы. Именно этим питание Аrduino nano и подкупает большинство новичков, а вот более продвинутым пользователям такое решение кажется спорным и может вызывать в их сообществе множество дискуссий.
Почему так происходит, вы поймете сами, как только наработаете определённый опыт в проектировании систем и начнете делать более серьезные вещи, но к тому моменту, скорее всего, надобность в использовании Ардуино у вас и вовсе отпадет.
Если говорить более конкретно, то питание на Ардуино может подключаться через три различных источника:
- Mini В USB, когда вы тестируете проект на ПК. Это крайне важный и удобный момент, ведь нет необходимости, при программировании и тестировании вашего продукта, подводить ток дополнительно, что экономит силы. А наличие систем, позволяющих через такой источник регулировать характеристики тока, упрощает некоторые задачи.
- Непосредственно через нерегулируемые источники в 6-20 вольт. Это происходит через 30 пин, и подобно выходу на цифровой сигнал, данный вход воспринимает весь диапазон. Удобно в некоторых случаях, подробнее о которых вы можете узнать, когда начнете разбирать проекты на системе.
- Через регулируемые источники в 5 вольт. Это стандартный и часто используемый способ подавать питание на Аrduino uno. В нем есть небольшой недостаток, заключающийся в том, что вам потребуется как-то преобразовать входное напряжение к 5 вольтам, но решений данной задачи уже множество, и все их вы можете найти в открытом доступе на нашем сайте. Данный вход находится на 27 пине.
У нано лишь три входа, описанных выше, и это стоит учитывать при проектировании систем. Также учтите, что если одновременно подключиться к каждому, то плата на программном уровне выберет в качестве источника питания тот, у которого выше всего напряжение, а остальные заблокирует.
Удобство такого решения и объяснять не стоит. Внешние источники питания дополнительно стабилизируются при помощи LM1117IMPX-5.0 с 5В напряжения, а при подключении к компьютеру система начинает использовать диод Шоттки, чтобы регулировать поступающий ток (см. схему выше).
Характеристики питания для Ардуино
Итак, мы оговорили все способы, как подключить питание на Аrduino, и затронули характеристики последнего, которые необходимы, чтобы плата не сгорела и могла исправно выполнять поставленные задачи. Заранее стоит оговориться, что последнее, в принципе, маловероятно, так как, несмотря на то, что питание Ардуино от Ардуино может иметь различные характеристики, микроконтроллер всё же более строго относится к нему, чем это сделала бы какая-то «болванка», которой вы бы захотели его заменить.
Мы уже говорили, что у ограничений есть свои недостатки и достоинства, поэтому здесь вам придется самостоятельно решать, является ли такой подход удобным для вашего проекта или нет.
В любом случае, подключенное питание лучше регулировать под заданные характеристики по возможности, поэтому в документации некоторых проектов указывают, как правильно выстроить электросхему, чтобы конечный ток поступал в строго ограниченных количествах и регулировался в плане напряжения.
Последнее уже было упомянуто, и то, каким оно должно быть, мы уяснили, но как же сила тока? Ведь это не менее важный нюанс, который стоит заранее учитывать при создании сложных систем, особенно с большим количеством модулей. А последнего добра, в некоторых случаях, может быть действительно много.
Из-за этого и тяжело точно сказать, какое питание на Аrduino mini pro лучше подключать, по силе тока. Дело в том, что каждая мелочь, которую вы используете в проекте, потребляет определённое ограниченное количество электричества, зачастую указываемого в мА, поэтому здесь все расчеты исключительно индивидуальны и зависят от конкретного случая.
Новичкам об этом задумываться не приходится, ведь необходимое питание для Ардуино в мельчайших подробностях расписывается в гайдах, и ошибиться там крайне тяжело. Это необходимо затем, чтобы новый пользователь смог привыкнуть ко всем нюансам проектирования и архитектуры систем.
Ведь если у esp8266 питание от батарейки, то необходимо ещё проследить, чтобы не было его излишков. Если же вы собираетесь подключать питание esp8266 к индивидуальному проекту, аналогов которого в сети не нашли, то тут всё также не очень тяжело. Дело в том, что характеристики каждого модуля и каждой платы в подробностях расписываются в многочисленных мануалах, вам же достаточно будет воспользоваться несколькими законами электротехники и правильно спроектировать платформу, чтобы каждый элемент получал необходимые ему ресурсы.
Подключение питания
Подключать всё это можно непосредственно к пинам или, в случае тестирования системы, просто воспользоваться usb-портом. Система сама рассчитает, сколько ей необходимо, и внутренними силами преобразует входное напряжение к подходящим значениям.
Если же вы пользуетесь нерегулируемым и регулируемым источником, то достаточно припаять соответствующий провод к пину, и электричество спокойно потечет по плате.
Учёные, инженеры и спецы пищевой индустрии спорили о перспективах наноеды на первой конференции с говорящим заглавием Nano4Food 2005, прошедшей 20-21 июня в голландском местечке Wageningen.
Оказывается, наноеда – это целый набор научных мыслях, которые уже находятся на пути к реализации и применению в индустрии.
Во-1-х, нанотехнологии могут предоставить пищевикам уникальные способности по тотальному мониторингу в реальном времени свойства и безопасности товаров конкретно в процессе производства.
Речь идёт о исследовательских машинах с применением разных наносенсоров либо так именуемых квантовых точек, способных стремительно и надёжно выявлять в продуктах мелкие хим загрязнения либо небезопасные био агенты.
И создание еды, и её транспортировка, и способы хранения могут получить свою порцию нужных нововведений от нанотехнологической отрасли.
По оценке учёных, 1-ые серийные машины такового рода появятся на массовых пищевых производствах в наиблежайшие четыре года.
Яблоки заместо атомов в решётке круглой микрочастицы – логотип первой интернациональной конференции по наноеде (иллюстрация с веб-сайта nanofood.info).
Но на повестке денька и поболее конструктивные идеи. Вы готовы проглотить микрочастицы, которые нереально узреть?
Помнится, чуть раньше появилась «страшилка», что, дескать, случаем попавшие в природу микрочастицы, сделанные руками человека, могут представлять опасность для здоровья.
Эти опаски ещё не развеяны, но спецы по нанотехнологиям предлагают поглядеть на такую «интервенцию» вовнутрь наших тел и с другой стороны.
А что если микрочастицы будут преднамеренно употребляться для доставки к точно избранным частям организма нужных веществ и фармацевтических средств? Что если такие микрокапсулы можно будет внедрять в пищевые продукты?
Пока ещё никто не употреблял наноеду, но подготовительные разработки уже идут. Спецы молвят, что съедобные микрочастицы могут быть изготовлены из кремния, керамики либо полимеров. И очевидно - органических веществ.
И если в отношении безопасности так именуемых «мягеньких» частиц, схожих по строению и составу с био материалами – всё ясно, то «твёрдые» частички, составленные из неорганических веществ – это огромное белоснежное пятно на скрещении 2-ух территорий - нанотехнологии и биологии.
Так как эти частички необыкновенно малы, они показывают другое хим поведение чем, те же вещества, но «оптом». Здесь в игру уже вступает квантовая механика.
Концепция живописцев Кристера Ольссона (Krister Olsson) и Такаси Кавасимы (Takashi Kawashima): куриное яичко с имплантированным биологическим микродатчиком и просвечивающим прямо через скорлупу индикатором срока годности (иллюстрация с веб-сайта tree-axis.com).
Учёные ещё не могут сказать, по каким маршрутам подобные частички будут путешествовать в теле, и где в итоге остановятся. Это ещё предстоит узнать. Зато некие спецы уже отрисовывают футуристические картины преимуществ наноеды. Кроме доставки ценных питательных веществ к необходимым клеточкам.
Как вам понравится, к примеру, интерактивный напиток, нарисованный воображением Мануэля Маркеса-Санчеса (Manuel Marquez-Sanchez) из компании Kraft Foods?
Мысль заключается в последующем: каждый покупает один и тот же напиток, но потом потребитель сумеет сам управлять микрочастицами так, что на его очах будут изменяться вкус, цвет, запах и концентрация напитка.
Фантастика. Но 1-ые ласточки – уже на пороге. На данный момент рынок наноеды имеет объём около $3 млрд. Это пока только прикладные нанотехнологии, которые можно приспособить для нужд пищевой индустрии. А к 2010 году, по оценке профессионалов, данный рынок вырастет до $20 млрд.
Может быть, в этой сумме свою долю завоюют и меняющие свою структуру напитки. Либо, скажем, вылечивающие сосуды и сердечко нанобифштексы.
Наноеда (nanofood) – термин новый, малопонятный и неказистый. Еда для нанолюдей? Очень маленькие порции? Еда, сработанная на нанофабриках? Нет, конечно. Но всё же это — любопытное направление в пищевой отрасли.
Учёные, инженеры и специалисты пищевой промышленности спорили о перспективах наноеды на первой конференции с говорящим названием Nano4Food 2005 , прошедшей 20-21 июня в голландском местечке Wageningen.
Оказывается, наноеда – это целый набор научных идей, которые уже находятся на пути к реализации и применению в промышленности.
Во-первых, нанотехнологии могут предоставить пищевикам уникальные возможности по тотальному мониторингу в реальном времени качества и безопасности продуктов непосредственно в процессе производства.
Речь идёт о диагностических машинах с применением различных наносенсоров или так называемых квантовых точек, способных быстро и надёжно выявлять в продуктах мельчайшие химические загрязнения или опасные биологические агенты.
И производство пищи, и её транспортировка, и методы хранения могут получить свою порцию полезных инноваций от нанотехнологической отрасли.
По оценке учёных, первые серийные машины такого рода появятся на массовых пищевых производствах в ближайшие четыре года.
Яблоки вместо атомов в решётке круглой наночастицы – логотип первой международной конференции по наноеде (иллюстрация с сайта nanofood.info).
Но на повестке дня и более радикальные идеи. Вы готовы проглотить наночастицы, которые невозможно увидеть?
Помнится, некоторое время назад появилась «страшилка», что, мол, случайно попавшие в природу наночастицы, созданные руками человека, могут представлять опасность для здоровья.
Эти опасения ещё не развеяны, но специалисты по нанотехнологиям предлагают посмотреть на такую «интервенцию» внутрь наших тел и с иной стороны.
А что если наночастицы будут целенаправленно использоваться для доставки к точно выбранным частям организма полезных веществ и лекарств? Что если такие нанокапсулы можно будет внедрять в пищевые продукты?
Пока ещё никто не употреблял наноеду, но предварительные разработки уже идут. Специалисты говорят, что съедобные наночастицы могут быть сделаны из кремния, керамики или полимеров. И разумеется — органических веществ.
И если в отношении безопасности так называемых «мягких» частиц, сходных по строению и составу с биологическими материалами – всё ясно, то «твёрдые» частицы, составленные из неорганических веществ – это большое белое пятно на пересечении двух территорий — нанотехнологии и биологии.
Поскольку эти частицы необычайно малы, они демонстрируют иное химическое поведение чем, те же вещества, но «оптом». Тут в игру уже вступает квантовая механика.
Концепция художников Кристера Ольссона (Krister Olsson) и Такаси Кавасимы (Takashi Kawashima): куриное яйцо с имплантированным биологическим микродатчиком и просвечивающим прямо сквозь скорлупу индикатором срока годности (иллюстрация с сайта tree-axis.com).
Учёные ещё не могут сказать, по каким маршрутам подобные частицы будут путешествовать в теле, и где в результате остановятся. Это ещё предстоит выяснить. Зато некоторые специалисты уже рисуют футуристические картины преимуществ наноеды. Помимо доставки ценных питательных веществ к нужным клеткам.
Как вам понравится, например, интерактивный напиток, нарисованный воображением Мануэля Маркеса-Санчеса (Manuel Marquez-Sanchez) из компании
Нанопродукты будущего
Модные нынче нанотехнологии могут найти применение в приготовлении продуктов питания: с их помощью можно изменить питательные свойства еды и ее вкус. В силу своего размера наночастицы легко проникают через биологические мембраны и физиологические барьеры организма, встраиваясь в живые клетки.
Обогащенные таким образом микроэлементами продукты в ближайшем будущем могут стать недорогим источником полезных веществ. Также наночастицы можно применять для улучшения свойств пищевых добавок, усиления ароматизаторов и красителей.
О дивный наномир
Гордое имя "нанопродукт" еда носит, если при ее выращивании, производстве, переработке или упаковке использовались наночастицы. Крупные производители продуктов питания, такие как компании Kraft, Nestle, Heinz, Altria, Unilever, последние годы активно занимаются изучением нанотехнологий, считая, что за этим будущее.
В Kraft Foods считают, что наноеда будет подстраиваться под индивидуальный вкус каждого потребителя. То есть, купив стандартный продукт, человек сможет изменить его вкус, цвет и аромат, управляя активностью наночастиц.
Пока что влияние наночастиц на организм человека изучено слабо, но нанопродукты уже появились на прилавках магазинов. Наноеда неотличима от натуральной, на ее упаковке нет специальных пометок, так как сертификация в этой области пока отсутствует, поэтому, сами того не подозревая, вы вполне можете полакомиться наночастицами.
Наибольшее число таких продуктов продается в странах Юго-Восточной Азии и Китае. В Европе отношение к модифицированным продуктам пока настороженное, хотя отдельные наноэкземпляры попадаются.
Так, на прилавках голландских магазинов недавно появилось вино Nano Wine. При комнатной температуре Nano Wine имеет вкус фруктового вина из винограда мерло, однако при изменении температуры вкус и запах напитка меняются в сторону земляных оттенков. Таким образом, покупая одну бутылку вина. можно угодить сразу нескольким людям с разными вкусами: любителям каберне, пино нуар, кьянти. Или сканер услуги использовать.
Достигается это за счет изменения свойств молекулярных соединений, которые придают вину его свойства. К вину прилагается подробнейшая инструкция, рассказывающая, сколько времени и при какой мощности микроволновой печи нужно нагревать вино, чтобы оно получило то или иное свойство.
При помощи нанокапсул, содержащих жир тунца, производители обогащают хлеб марки Tip Top Bread жирными кислотами омега-3. Также в заграничных магазинах можно приобрести молоко с наночастицами, позволяющее быстрее усваивать кальций, и напитки с наночастицами антиоксидантного зеленого чая.
Одна из самых доступных на сегодняшний день сфер использования технологий - упаковка, за счет которой продукты долгое время будут оставаться свежими вне холодильника, или наноупаковка, меняющая цвет по истечении срока годности продукта. Также планируется в будущем покрывать овощи и фрукты для защиты от грязи безвредной и безвкусной нанопленкой, которая разлагается в желудке, передает ИА "Казах-Зерно".
Вырасти бифштекс на кухне
"Отец нанотехнологий" - американский инженер Эрик Дрекслер - видит в наночастицах огромный потенциал для гастрономии. На прошлогоднем международном научном форуме в Москве он рассказал о системах, основанных на нанотехнологиях, которые смогут производить свежую еду круглый год прямо дома. Таким образом можно будет получать овощи, зерно и даже мясо.
И нано-компьютерами уже мало кого удивишь, то термин «нано еда» пока еще вызывает некую настороженность.
В основе нанотехнологий лежит базовый принцип : у вещества могут появиться совершенно иные, новые свойства, если взять крошечную частицу этого вещества, так называемую «наночастицу » - размер этой «крохи» не превышает 100 нанометров. Поэтому чтобы получить какой-либо продукт с заданными свойствами, ученые манипулируют отдельными атомами и молекулами и выстраивают их в определенную атомную структуру.
Например, нано-упаковка помогает намного дольше сохранять свежесть продукта без холодильника. А разрабатываемая в настоящее время нано-пленка будет не только защищать овощи и фрукты от загрязнений и вредных бактерий , но и сама по себе разлагаться в желудке.
Таким образом, при помощи нано технологий еду можно сделать более полезной , питательной и даже более вкусной. Ведь крошечные нано-частицы легко проникают и встраиваются в клетки человеческого организма, а значит, смогут «доставить непосредственному адресату» большое количество нужных витаминов, минералов и т.д.
Уже сейчас существуют сорта хлеба , обогащенные наночастицами полиненасыщенных омега-3 жирных кислот , или молоко с нано частицами, которые улучшают усвоение кальция, и даже различные напитки с антиоксидантными нано-частицами зеленого чая .
Крупнейшие пищевые корпорации, такие как Нестле, Хайнц, Юнилевер, Крафт и другие, активно вкладывают средства в изучение и развитие нано технологий, считая, что за ними будущее. Ведь наноеда обладает способностью подстраиваться под вкусовые пристрастия каждого конкретного покупателя, и в недалеком будущем, покупая стандартный продукт, каждый потребитель сможет настроить его на свой индивидуальный вкус, с помощью нехитрых манипуляций с наночастицами.
Примером тому служит появившееся в магазинах Голландии вино с нано-частицами - «Нано Вайн»
. При разной температуре «Нано Вайн» меняет свой вкус: при комнатной – это фруктовое «мерло», а при нагревании можно получить различный вкусовой спектр - каберне, пино нуар и кьянти. В прилагаемой к нано-вину инструкции подробно рассказывается, в течение какого времени и при какой мощности СВЧ-печи надо производить нагрев, чтобы вино приобрело то или иное свойство.
Но и это еще не все. Один из создателей нанотехнологий американец Эрик Дрекслер рассказывает, что в самом ближайшем будущем вполне реально будет с помощью специальных «выращивателей» производить в домашних условиях любую еду: овощи, зерно и даже мясо , «…никого при этом не убивая».
Однако, несмотря на столь радужные перспективы у нано-еды есть одно «НО»
- до сих пор не изучено влияние нано частиц на организм человека, особенно их отложенное влияние. Ведь нано-частицы проникают в живые клетки, а что они там делают - до сих пор пока остается загадкой. В 2006 году в Германии произошел первый массовый случай отравления микрочастицами силиката, которые содержались в средстве для чистки сантехники. Поэтому наноеда наравне с генетически модифицированной едой всегда будет небезопасной с точки зрения экологии, так как эти продукты созданы при помощи изменения молекулярной структуры.
В связи с этим, общественное мнение в отношении нано-еды разделилось на 2 лагеря:
. нано-продукты, равно как и другие технические новинки, поддерживают в Китае и в Юго-Восточной Азии
, тем более что там особенно остро стоит проблема пропитания большого количества населения ;
к нано еде относятся с большой опаской в Европе
, где сейчас очень популярны натуральные органические продукты и органическое сельское хозяйство .
В любом случае, как бы мы не относились к наноеде, мы пока никак не защищены от нее, так как отличить ее от натуральной невозможно, а специальной маркировки на упаковке производитель не ставит в связи с отсутствием системы сертификации.
Loading...