Arduino je popularna programabilna pločica mikrokontrolera koja je započela oko 2005. godine. Temeljen na Atmelovim ATmega čipovima, pruža jeftinu platformu na kojoj se može stvoriti širok spektar elektroničkih upravljačkih sklopova. Programiranje i korištenje Arduina prilično je jednostavno, što ga čini privlačnim studentima i hobistima, kao i inženjerima elektronike. Arduino ploča ima standardna 2,54 mm zaglavlja za pinove što omogućuje jednostavno povezivanje s pločama i drugim elektroničkim alatima za izradu prototipova. Kao mikrokontroler, vrlo je pogodan za kontrolu svjetla, senzora, motora i druge opreme u stvarnom vremenu. Napredna zajednica korisnika i dobavljači hardvera i softvera podržavaju Arduino, omogućujući vam rješavanje širokog spektra projekata.
Arduino vs. PC
Tipično računalo ili čak pametni telefon ima mnogo više memorije i snage za uklapanje brojeva od Arduina, ali neka vas to ne odbije. Arduino se specijalizirao za jednostavne zadatke koji se ponavljaju, poput upravljanja brzinom motora. Neće istodobno pokretati više sofisticiranih aplikacija s brzom grafikom u boji. Budući da je fokus na aplikacijama za elektroničko upravljanje, njegovi su tvorci odabrali jeftin dizajn koristeći samo nekoliko komponenata.
Za početnike: Početni pribor
Sama po sebi, Arduino ploča ne čini puno; trebate nekoliko drugih komponenata s kojima ploča može sučeljavati i na koje treba djelovati. Iako možete kupiti samostalni Arduino, prodavaonice za hobi prodaju praktične komplete koji vam pomažu naučiti osnove hardvera i softvera. Uz samu ploču Arduino, dobar komplet uključuje ploču za prototipiranje, otpornike, diode koje emitiraju svjetlost (LED) i ostale elektroničke komponente, ožičenje i 9V AC adapter za zidnu bradavicu za napajanje Arduino. Bolji kompleti imaju vodiče s uputama koji vas vode kroz izgradnju i kodiranje sklopova.
Za programiranje Arduina potrebno vam je računalo. Možete koristiti Windows PC, Mac ili Linux stroj. Također morate preuzeti kopiju Arduino interaktivnog razvojnog okruženja (IDE), a to je uređivač teksta koji koristite za pisanje Arduino koda. IDE je program otvorenog koda dostupan bez ikakvih troškova.
Svjetlosni žmigavac
Jedan od najjednostavnijih i najlakših Arduino projekata je LED bljeskalica. U ovom projektu koristite Arduino za uključivanje i isključivanje standardnog LED indikatorskog svjetla u ciklusu koji se ponavlja sve dok mikrokontroler ostaje uključen. Anodni vod LED-a priključite u jedan od Arduino-ovih digitalnih izlaza, a katodu u Arduino-ovu zemaljsku vezu. Tipično koristite LED-ove s otpornikom koji ograničava struju, ali možete se izvući s "golim" LED-om. Arduino ploča emitira samo skromne količine struje koje ne mogu ispržiti LED. Ovaj jednostavan projekt upoznat će vas s Arduino IDE-om, prenosom programa na Arduino pomoću USB kabela i osnovama kodiranja. Uspjeh gledanja treptaja gradi vaše samopouzdanje za zahtjevnije projekte.
Pritiskanje tipki
Iako Arduino može raditi bez senzora, kao u projektu žmigavca, korisnije je kada djeluje na podatke iz stvarnog svijeta. Prekidač tipke za trenutno djelovanje jedan je od najjednostavnijih načina upravljanja Arduinom. Međutim, da biste ispravno radili, na prekidač morate spojiti 10K ohmski otpor u "padajućoj" konfiguraciji. Ožičite jedan od otporničkih vodova do Arduino-ovog pozitivnog 5-voltnog pina, a drugi odpornički kabel do digitalnog pina kojim želite upravljati. Priključite jednu stranu prekidača na isti digitalni pin, a drugu stranu prekidača na Arduinov uzemljeni pin. Padni otpor prisiljava digitalni pin na visoki ili niski napon, tako da između njih nikada ne "pluta" pri dvosmislenoj vrijednosti. U programskom kodu upotrijebite izraz digitalRead () za čitanje vrijednosti prekidača. Upotrijebite drugu digitalnu iglu da trepnete LED ili izvršite neku drugu radnju kad pritisnete prekidač.
Svjetlosni i drugi senzori
Uz prekidače, neki jednostavniji senzori dostupni Arduinu uključuju one za svjetlost, temperaturu i magnetizam. Promjenjivi otpornici su još jedan način upravljanja Arduinom. Ploča ima set analognih ulaznih pinova koji vam omogućuju upravljanje Arduinom sa signalima koji se kontinuirano razlikuju uz on-off prirodu digitalnog pina.
Melodije, melodije i zvukovi
Arduino-ove digitalne izlazne igle mogu pokretati mali zvučnik veličine dlana. Postavljanjem digitalnog pina na visoke i niske vrijednosti pri brzinama zvuka (oko stotinu puta u sekundi), vaši programi mogu stvarati tonove u zvučniku. Da biste stvorili audio signal, stvorite ponavljajuću petlju koja postavlja pin visoko, odgađa 5 milisekundi, a zatim postavlja pin nisko i izvodi još jedno kašnjenje od 5 milisekundi. S ukupnim vremenom ciklusa od 10 milisekundi, zvučnik će proizvesti ton od 100 herca. Uz pravilno programiranje možete stvoriti glazbene ljestvice i svirati melodije. Pomoću različitog programiranja možete napraviti zujalicu ili sirenu.
Prosljeđivanje podataka: serijski monitor
Arduino IDE koji se izvodi na vašem računalu uključuje serijski prozor monitora koji prima i prikazuje podatke od mikrokontrolera. Za složenije programe serijski monitor može biti spas, jer možete prikazati vrijednosti programa kako biste pronašli programske greške. Jednostavan program koji šalje podatke serijskom monitoru pomaže vam da se upoznate s ovom važnom značajkom.