5 „Arduino“ projekto idėjos

„Arduino“ yra populiari programuojama mikrovaldiklio plokštė, kurios pradžia buvo apie 2005 m. Remdamasis „Atmel“ „ATmega“ lustais, jis teikia pigių platformų, kuriomis galima sukurti įvairiausias elektronines valdymo grandines. „Arduino“ programavimas ir naudojimas yra gana paprastas, todėl jis yra patrauklus studentams ir mėgėjams, taip pat elektronikos inžinieriams. „Arduino“ lentoje yra standartinės 2,54 mm smeigtukų antraštės, leidžiančios lengvai prijungti prie lentų ir kitų elektroninių prototipų kūrimo įrankių. Kaip mikrovaldiklis, jis puikiai tinka žibintų, jutiklių, variklių ir kitos įrangos valdymui realiu laiku. Klestinti vartotojų ir aparatūros bei programinės įrangos tiekėjų bendruomenė palaiko „Arduino“, leidžiančią įgyvendinti įvairiausius projektus.

Tipiškas kompiuteris ar net išmanusis telefonas turi kur kas daugiau atminties ir skaičių sugadinimo galios nei „Arduino“, tačiau neleiskite to atbaidyti. „Arduino“ specializuojasi paprastose pasikartojančiose užduotyse, tokiose kaip variklio greičio kontrolė. Jis vienu metu neveikia kelių sudėtingų programų su didelės spartos spalvota grafika. Kadangi pagrindinis dėmesys skiriamas elektroninio valdymo programoms, kūrėjai pasirinko nebrangų dizainą, naudodami tik keletą komponentų.

Pats savaime „Arduino“ lenta nelabai ką daro; jums reikia kelių kitų komponentų, su kuriais lenta gali sąveikauti ir veikti. Nors galite nusipirkti atskirą „Arduino“, hobių parduotuvėse parduodami patogūs rinkiniai, kurie padeda išmokti aparatinės ir programinės įrangos pagrindus. Be pačios „Arduino“ plokštės, gerame rinkinyje yra duonos lenta prototipams kurti, rezistoriai, šviesos diodai (LED) ir kiti elektroniniai komponentai, laidai ir 9 V „sieninės karpos“ kintamosios srovės adapteris į maitinimą Arduino. Geresni rinkiniai turi instrukcijų vadovus, kurie padės jums sukurti grandines ir koduoti.

Norėdami programuoti „Arduino“, turite kompiuterį. Galite naudoti „Windows“ kompiuterį, „Mac“ arba „Linux“ įrenginį. Taip pat turite atsisiųsti „Arduino“ interaktyvios plėtros aplinkos (IDE) kopiją, kuri yra teksto redaktorius, kurį naudojate „Arduino“ kodui rašyti. IDE yra atviro kodo programa, prieinama nemokamai.

Vienas paprasčiausių ir lengviausių „Arduino“ projektų yra LED žibintuvėlis. Šiame projekte jūs naudojate „Arduino“, kad įjungtumėte ir išjungtumėte standartinę LED indikatoriaus lemputę ciklo metu, kuris kartojasi tol, kol mikrovaldiklis lieka įjungtas. Šviesos diodo anodo laidą įjunkite į vieną iš „Arduino“ skaitmeninių išėjimų, o katodą - į „Arduino“ įžeminimo jungtį. Paprastai jūs naudojate šviesos diodus su srovę ribojančiu rezistoriumi, tačiau galite išsisukti nuo „nuogo“ šviesos diodo. „Arduino“ lenta išleidžia tik nedidelius srovės kiekius, kurie negali pakepti šviesos diodo. Šis lengvas projektas supažindins jus su „Arduino IDE“, programų įkėlimu į „Arduino“ USB kabeliu ir kodavimo pagrindais. Sėkmė, kai mirksi šviesa, sustiprina pasitikėjimą sudėtingesniais projektais.

Nors „Arduino“ gali veikti be jutiklių, kaip ir šviesos mirksėjimo projekte, jis naudingesnis, kai veikia realaus pasaulio duomenis. Trumpalaikis mygtuko jungiklis yra vienas iš paprasčiausių „Arduino“ valdymo būdų. Tačiau norint, kad jis veiktų teisingai, prie jungiklio turite prijungti 10K omų rezistorių „ištraukiamos“ konfigūracijos būdu. Laidu vienas iš rezistoriaus veda į teigiamą „Arduino“ 5 voltų kaištį, o kitas rezistorius - prie skaitmeninio kaiščio, kurį norite valdyti. Vieną jungiklio pusę prijunkite prie to paties skaitmeninio kaiščio, o kitą jungiklio pusę - prie „Arduino“ įžeminimo kaiščio. Nuleidžiamas rezistorius priverčia skaitmeninį kaištį į aukštą arba žemą įtampą, todėl jis niekada „neplaukia“ dviprasmiška verte tarp jų. Programos kode naudokite „digitalRead“ () sakinį, kad nuskaitytumėte jungiklio vertę. Norėdami paspausti jungiklį, naudokite kitą skaitmeninį kaištį, norėdami mirksėti šviesos diodu arba atlikti kitus veiksmus.

Be jungiklių, kai kurie paprastesni „Arduino“ jutikliai apima šviesos, temperatūros ir magnetizmo jutiklius. Kintamieji rezistoriai yra dar vienas būdas valdyti „Arduino“. Plokštėje yra analoginių įvesties kaiščių rinkinys, leidžiantis valdyti „Arduino“ signalais, kurie nuolat keičiasi, be skaitmeninio kaiščio įjungimo ir išjungimo.

„Arduino“ skaitmeninės išvesties kaiščiai gali valdyti mažą delno dydžio garsiakalbį. Nustačius dideles ir mažas skaitmeninio kaiščio reikšmes garso dažniu (maždaug šimtą kartų per sekundę), jūsų programos gali sukurti garsiakalbio tonus. Norėdami sukurti garso signalą, sukurkite pasikartojančią kilpą, nustatančią kaiščio aukštį, uždelsimą 5 milisekundėmis, o kaištį - žemą ir dar vieną 5 milisekundžių vėlavimą. Kai viso ciklo trukmė yra 10 milisekundžių, garsiakalbis skleidžia 100 hercų toną. Tinkamai programuodami galite sukurti muzikines svarstykles ir groti melodijas. Skirtingu programavimu galite pasigirsti garsą ar sireną.

Kompiuteryje veikiančiame „Arduino IDE“ yra nuosekliojo monitoriaus langas, kuris priima ir rodo duomenis iš mikrovaldiklio. Sudėtingesnėms programoms serijinis monitorius gali būti gelbėjimo priemonė, nes galite parodyti programos reikšmes, kad nustatytumėte programos klaidas. Paprasta programa, siunčianti duomenis į nuoseklųjį monitorių, padeda susipažinti su šia svarbia funkcija.