ה- Arduino הוא לוח מעגלים מיקרו-בקר לתכנות פופולרי שהתחיל את דרכו בסביבות 2005. בהתבסס על שבבי ה- ATmega של Atmel, הוא מספק פלטפורמה בעלות נמוכה ליצירת מגוון רחב של מעגלי בקרה אלקטרוניים. תכנות ושימוש בארדואינו הוא די פשוט, מה שהופך אותו לאטרקטיבי לתלמידים ולתחביבים כמו גם למהנדסי אלקטרוניקה. ללוח Arduino יש כותרות פינים סטנדרטיות של 2.54 מ"מ המאפשרות חיבור קל ללוחות לחם וכלים אלקטרוניים אחרים. כמיקרו-בקר, הוא מתאים היטב לשליטה בזמן אמת על אורות, חיישנים, מנועים וציוד אחר. קהילה משגשגת של משתמשים וספקי חומרה ותוכנה תומכת בארדואינו ומאפשרת לך להתמודד עם מגוון רחב של פרויקטים.
ארדואינו נגד מחשב
למחשב רגיל או אפילו לסמארטפון יש הרבה יותר זיכרון ועוצמת ריסוק מספרים מאשר ארדואינו, אבל אל תתנו לזה להרתיע אתכם. ה- Arduino מתמחה במשימות פשוטות שחוזרות על עצמן, כמו שליטה במהירות המנוע. היא לא תריץ מספר אפליקציות מתוחכמות בו זמנית עם גרפיקה צבעונית מהירה. מכיוון שהתמקדותה היא ביישומי בקרה אלקטרוניים, יוצריה בחרו בעיצוב בעלות נמוכה תוך שימוש בקומץ רכיבים בלבד.
למתחילים: ערכת התחלה
כשלעצמו, לוח ארדואינו לא עושה הרבה; אתה צריך עוד כמה רכיבים שהלוח יכול להתממשק איתם ולפעול לפיהם. למרות שאתה יכול לקנות ארדואינו עצמאי, חנויות תחביבים מוכרות ערכות שימושיות המסייעות לך ללמוד את יסודות החומרה והתוכנה. בנוסף ללוח הארדואינו עצמו, ערכה טובה כוללת קרש לחם לאב טיפוס, נגדים, דיודות פולטות אור (נוריות) ורכיבים אלקטרוניים אחרים, חיווט ומתאם זרם חשמל "יבלת קיר" 9V לחשמל הארדואינו. ערכות טובות יותר כוללות מדריכי הוראות המדריכים אותך בבניית מעגלים וקידוד.
כדי לתכנת את Arduino, אתה צריך מחשב. אתה יכול להשתמש במחשב Windows, Mac או Linux. אתה צריך גם להוריד עותק של סביבת הפיתוח האינטראקטיבית של Arduino (IDE), שהוא עורך טקסט שבו אתה משתמש לכתיבת קוד Arduino. IDE היא תוכנית קוד פתוח הזמינה ללא עלות.
האור המהבהב
אחד הפרויקטים הפשוטים והקלים ביותר של ארדואינו הוא הבהוב לד. בפרויקט זה, אתה משתמש בארדואינו בכדי להדליק ולכבות נורית חיווי LED רגילה במחזור החוזר על עצמו כל עוד המיקרו-בקר נשאר דולק. אתה מחבר את מוליך האנודה של ה- LED לאחד היציאות הדיגיטליות של הארדואינו ואת הקתודה לחיבור הארצי של הארדואינו. בדרך כלל אתה משתמש בנורות LED עם נגד מגביל זרם, אך אתה יכול לברוח עם נורית "עירומה". לוח הארדואינו מוציא רק כמויות זרם צנועות שלא יכולות לטגן את ה- LED. פרויקט קל זה יכיר לכם את ה- Arduino IDE, העלאת תוכניות ל- Arduino באמצעות כבל USB ואת יסודות הקידוד. ההצלחה לראות את האור מהבהב בונה את הביטחון העצמי שלך לפרויקטים מאתגרים יותר.
דוחפים את הכפתורים שלך
למרות שהארדואינו יכול לעבוד ללא חיישנים, כמו בפרויקט מהבהב אור, זה שימושי יותר כאשר הוא פועל על פי נתונים מהעולם האמיתי. מתג כפתור לחץ רגעי הוא אחת הדרכים הפשוטות ביותר לשלוט בארדואינו. עם זאת, כדי שזה יעבוד כראוי, עליך לחבר נגד 10K אוהם למתג בתצורה "נפתחת". חוט אחד מהנגדים מוביל לסיכה 5-וולט החיובית של הארדואינו והשני מוליך לסיכה הדיגיטלית שברצונך לשלוט בה. חיווט צד אחד של המתג לאותו סיכה דיגיטלית והצד השני של המתג לסיכה הקרקעית של הארדואינו. הנגד הנפתח מכריח את הסיכה הדיגיטלית למתח גבוה או נמוך, כך שהוא לעולם לא "צף" בערך מעורפל בין לבין. בקוד התוכנית שלך, השתמש בהצהרת digitalRead () כדי לקרוא את ערך המתג. השתמש בסיכה דיגיטלית אחרת כדי להבהב נורית LED או לבצע פעולה אחרת כשתלחץ על המתג.
חיישני אור ואחרים
בנוסף למתגים, חלק מהחיישנים הפשוטים יותר שזמינים ל- Arduino כוללים אלה לאור, טמפרטורה ומגנטיות. נגדים משתנים הם דרך נוספת לשלוט בארדואינו. בלוח יש סט פינים קלט אנלוגיים המאפשרים לך לשלוט בארדואינו עם אותות המשתנים ברציפות בנוסף לאופי ההפעלה של הפין הדיגיטלי.
צלילים, מנגינות ורעשים
סיכות הפלט הדיגיטליות של הארדואינו יכולות להניע רמקול קטן בגודל כף היד. על ידי הגדרת סיכה דיגיטלית לערכים גבוהים ונמוכים בקצב שמע (כמאה פעמים בשנייה), התוכניות שלך יכולות להפיק צלילים ברמקול. כדי ליצור אות שמע, צור לולאה חוזרת שמגדירה את הסיכה, מתעכבת למשך 5 אלפיות השנייה, ואז מגדירה את הסיכה ומבצעת עיכוב נוסף של 5 אלפיות השנייה. עם זמן מחזור כולל של 10 אלפיות השנייה, הדובר יפיק צליל של 100 הרץ. בעזרת התכנות הנכון תוכלו ליצור סולמות מוסיקליים ולנגן מנגינות. בעזרת תכנות שונה, תוכלו להכין זמזם או צפירה.
העברת נתונים: צג סידורי
ה- IDE של Arduino שפועל במחשב שלך כולל חלון צג סדרתי המקבל ומציג נתונים מהמיקרו-בקר. עבור תוכניות מורכבות יותר, המסך הסדרתי יכול להיות הצלת חיים מכיוון שתוכל להציג ערכי תוכנה כדי לאתר באגים בתכנית. תוכנית פשוטה ששולחת נתונים לצג הטורי עוזרת לך להכיר את התכונה החשובה הזו.