5 Arduino-projektidéer

Arduino er et populært programmerbart mikrocontroller-printkort, der begyndte omkring 2005. Baseret på Atmels ATmega-chips giver den en billig platform til at skabe en bred vifte af elektroniske kontrolkredsløb. Programmering og brug af Arduino er ret enkel, hvilket gør den attraktiv for studerende og hobbyister såvel som elektronikingeniører. Arduino-kortet har standard 2,54 mm pin-headere, der giver nem forbindelse til breadboards og andre elektroniske prototypeværktøjer. Som mikrokontroller er den velegnet til realtidsstyring af lys, sensorer, motorer og andet udstyr. Et blomstrende fællesskab af brugere og hardware- og softwareleverandører understøtter Arduino, så du kan tackle en bred vifte af projekter.

En typisk pc eller endda en smartphone har langt mere hukommelse og antal knasende kræfter end en Arduino, men lad ikke det afskrække dig. Arduino har specialiseret sig i enkle gentagne opgaver, såsom at kontrollere motorens hastighed. Det kører ikke flere sofistikerede apps på samme tid med højhastigheds farvegrafik. Da dets fokus er på elektroniske kontrolapplikationer, valgte dets skabere et billigt design ved hjælp af kun en håndfuld komponenter.

I sig selv gør et Arduino-bord ikke meget; du har brug for et par andre komponenter, som tavlen kan interface med og handle på. Selvom du kan købe en enkeltstående Arduino, sælger hobbybutikker praktiske sæt, der hjælper dig med at lære det grundlæggende om hardware og software. Ud over selve Arduino-kortet inkluderer et godt sæt et brødbræt til prototyper, modstande, lysemitterende dioder (LED'er) og andre elektroniske komponenter, ledninger og en 9V ”vægvorte” lysnetadapter til strøm Arduino. Bedre sæt har instruktionsguider, der guider dig gennem kredsløbsopbygning og kodning.

For at programmere Arduino skal du bruge en computer. Du kan bruge en Windows-pc, Mac eller Linux-maskine. Du skal også downloade en kopi af Arduino Interactive Development Environment (IDE), som er en teksteditor, du bruger til at skrive Arduino-kode. IDE er et open source-program tilgængeligt uden omkostninger.

Et af de enkleste og nemmeste Arduino-projekter er LED-blitzeren. I dette projekt bruger du Arduino til at tænde og slukke et standard LED-indikatorlys i en cyklus, der gentages, så længe mikrocontrolleren forbliver tændt. Du slutter LED-anodens ledning til en af ​​Arduinos digitale udgange og katoden til Arduinos jordforbindelse. Normalt bruger du LED'er med en strømbegrænsende modstand, men du kan slippe væk med en "nøgen" LED. Arduino-kortet udelukker kun beskedne mængder strøm, der ikke kan stege LED'en. Dette nemme projekt vil gøre dig bekendt med Arduino IDE, uploade programmer til Arduino med et USB-kabel og det grundlæggende ved kodning. Succesen med at se lyset blinke bygger din selvtillid til mere udfordrende projekter.

Selvom Arduino kan arbejde uden sensorer, som i projektet med lysblinker, er det mere nyttigt, når det virker på data fra den virkelige verden. En kortvarig trykknapkontakt er en af ​​de enkleste måder at styre Arduino på. For at få det til at fungere korrekt skal du tilslutte en 10K ohm-modstand til kontakten i en "pull-down" -konfiguration. Tråd en af ​​modstanden fører til Arduinos positive 5-volt pin og den anden modstand fører til den digitale pin, du vil kontrollere. Træk den ene side af kontakten til den samme digitale pin og den anden side af kontakten til Arduinos jordstift. Nedtrækningsmodstanden tvinger den digitale stift til enten høj eller lav spænding, så den aldrig "flyder" med en tvetydig værdi imellem. I din programkode skal du bruge udsagnet digitalRead () til at læse kontakten. Brug en anden digital pin til at blinke en LED eller udføre en anden handling, når du trykker på kontakten.

Ud over kontakter inkluderer nogle af de enklere sensorer, der er tilgængelige for Arduino, dem til lys, temperatur og magnetisme. Variable modstande er en anden måde at styre en Arduino på. Kortet har et sæt analoge indgangsstifter, der giver dig mulighed for at styre Arduino med signaler, der varierer kontinuerligt ud over den digitale pin on-off-karakter.

Arduinos digitale outputstifter kan køre en lille højttaler i håndfladen. Ved at indstille en digital pin til høje og lave værdier ved lydhastigheder (ca. hundrede gange i sekundet) kan dine programmer producere toner i højttaleren. For at oprette et lydsignal skal du oprette en gentagen sløjfe, der indstiller stiften højt, forsinkes i 5 millisekunder og derefter indstiller stiften lav og udfører endnu en 5 millisekund forsinkelse. Med en samlet cyklustid på 10 millisekunder producerer højttaleren en tone på 100 hertz. Med den rigtige programmering kan du oprette musikalske skalaer og spille melodier. Med forskellig programmering kan du lave en summer eller sirene.

Arduino IDE, der kører på din computer, inkluderer et serielt skærmvindue, der modtager og viser data fra mikrocontrolleren. For mere komplekse programmer kan den serielle skærm være en livredder, fordi du kan vise programværdier for at spore programfejl. Et simpelt program, der sender data til den serielle skærm, hjælper dig med at blive fortrolig med denne vigtige funktion.