5 Arduino projektötlet

Az Arduino egy népszerű programozható mikrokontroller áramköri kártya, amelynek kezdete 2005 körül kezdődött. Az Atmel ATmega chipjein alapuló olcsó platformot kínál, amelyen sokféle elektronikus vezérlő áramkör hozható létre. Az Arduino programozása és használata meglehetősen egyszerű, vonzóvá teszi a hallgatók és a hobbisták, valamint az elektronikai mérnökök számára. Az Arduino tábla szabványos, 2,54 mm tűs fejlécekkel rendelkezik, amelyek lehetővé teszik a könnyű csatlakoztatást a kenyérlapokhoz és más elektronikus prototípus-készítő eszközökhöz. Mikrokontrollerként kiválóan alkalmas a fények, érzékelők, motorok és egyéb berendezések valós idejű vezérlésére. A felhasználók, valamint a hardver- és szoftvergyártók virágzó közössége támogatja az Arduino-t, lehetővé téve a projektek széles körének kezelését.

Egy tipikus számítógép vagy akár egy okostelefon sokkal több memóriával és számgyűrő képességgel rendelkezik, mint egy Arduino, de ne hagyja, hogy ez téged elrettentsen. Az Arduino egyszerű ismétlődő feladatokra specializálódott, például a motor sebességének szabályozására. Nem fog egyszerre több kifinomult alkalmazást futtatni nagy sebességű színes grafikával. Mivel középpontjában az elektronikus vezérlőalkalmazások állnak, alkotói csak néhány alkatrész felhasználásával olcsó megoldást választottak.

Önmagában egy Arduino tábla nem sokat tesz; szükséged van néhány egyéb összetevőre, amelyekkel a tábla össze tud kapcsolódni, és amelyekre reagálhat. Bár önálló Arduino-t vásárolhat, a hobbi üzletek praktikus készleteket árulnak, amelyek segítenek megtanulni a hardver és a szoftver alapjait. Magán az Arduino táblán kívül egy jó készlet tartalmaz egy kenyérlapot prototípusok készítéséhez, ellenállásokat, fénykibocsátó diódák (LED-ek) és más elektronikus alkatrészek, kábelezés és 9 V-os „fali szemölcs” váltakozó áramú adapter az Arduino. A jobb készletek használati útmutatókat tartalmaznak, amelyek végigvezetik Önt az áramkörépítésen és a kódoláson.

Az Arduino programozásához számítógépre van szükség. Használhat Windows PC-t, Mac-et vagy Linux-gépet. Le kell töltenie az Arduino Interactive Development Environment (IDE) másolatát is, amely egy szövegszerkesztő, amelyet az Arduino kód írására használ. Az IDE egy nyílt forráskódú program, amely ingyenesen elérhető.

Az Arduino egyik legegyszerűbb és legegyszerűbb projektje a LED villogó. Ebben a projektben az Arduino segítségével egy szabványos LED jelzőfényt kapcsol be és ki egy ciklusban, amely megismétlődik, amíg a mikrovezérlő továbbra is bekapcsol. A LED anódvezetékét az Arduino egyik digitális kimenetéhez, a katódot pedig az Arduino földelő csatlakozásához csatlakoztatja. Általában áramkorlátozó ellenállású LED-eket használ, de megúszhatja a „meztelen” LED-et. Az Arduino tábla csak szerény mennyiségű áramot ad ki, amely nem képes megsütni a LED-et. Ez az egyszerű projekt megismerteti Önt az Arduino IDE-vel, a programok USB-kábellel történő feltöltésével az Arduino-ba és a kódolás alapjaival. A villogás sikere növeli önbizalmát a nagyobb kihívásokkal teli projektek iránt.

Bár az Arduino szenzorok nélkül is képes működni, csakúgy, mint a villogó projektben, mégis hasznosabb, ha a való világ adataira hat. A pillanatnyi nyomógombos kapcsoló az Arduino vezérlésének egyik legegyszerűbb módja. Ahhoz azonban, hogy megfelelően működjön, 10K ohmos ellenállást kell csatlakoztatni a kapcsolóhoz „lehúzható” konfigurációban. Az egyik ellenállás vezet az Arduino pozitív 5 voltos érintkezőjéhez, a másik ellenállás pedig a vezérelni kívánt digitális tűhöz. A kapcsoló egyik oldalát kösse ugyanahhoz a digitális tűhöz, a kapcsoló másik oldalát pedig az Arduino földelőcsapjához. A lehúzható ellenállás a digitális csapot magas vagy alacsony feszültségre kényszeríti, így soha nem „lebeg” kétértelmű érték között. A programkódban használja a digitalRead () utasítást a kapcsoló értékének kiolvasására. Használjon egy másik digitális csapot egy LED villogására vagy más művelet végrehajtására, amikor megnyomja a kapcsolót.

A kapcsolók mellett az Arduino rendelkezésére álló egyszerűbb érzékelők közé tartoznak a fény, a hőmérséklet és a mágnesesség érzékelői is. Az Arduino vezérlésének másik módja a változó ellenállások. A kártya tartalmaz egy sor analóg bemeneti csapot, amelyek lehetővé teszik az Arduino vezérlését olyan jelekkel, amelyek a digitális tű ki-be kapcsolása mellett folyamatosan változnak.

Az Arduino digitális kimeneti csatlakozói egy kis tenyér méretű hangszórót vezethetnek. Ha a digitális tűt magas és alacsony értékre állítja hangsebességgel (másodpercenként körülbelül százszor), programjai hangokat adhatnak ki a hangszóróban. Hangjel létrehozásához hozzon létre egy ismétlődő hurkot, amely magasra állítja a tűt, 5 milliszekundumot késik, majd alacsonyra állítja a tűt, és további 5 milliszekundum késést hajt végre. 10 milliszekundum teljes ciklusidővel a hangszóró 100 hertzes hangot ad. A megfelelő programozással zenei mérlegeket készíthet és dallamokat játszhat. Különböző programozással hangjelzést vagy szirénát készíthet.

A számítógépén futó Arduino IDE tartalmaz egy soros monitor ablakot, amely fogadja és megjeleníti az adatokat a mikrovezérlőtől. Bonyolultabb programok esetén a soros monitor életmentő lehet, mert a programhibák felkutatásához programértékeket jeleníthet meg. Egy egyszerű program, amely adatokat küld a soros monitornak, segít megismerkedni ezzel a fontos funkcióval.