5 Arduino-prosjektideer

Arduino er et populært programmerbart mikrokontroller kretskort som hadde sin begynnelse rundt 2005. Basert på Atmels ATmega-chips, gir den en billig plattform for å lage et bredt utvalg av elektroniske styringskretser. Programmering og bruk av Arduino er ganske enkel, noe som gjør den attraktiv for studenter og hobbyister så vel som elektronikkingeniører. Arduino-kortet har standard 2,54 mm pinneoverskrifter som gjør det enkelt å koble til brødbrett og andre elektroniske prototypeverktøy. Som mikrokontroller egner den seg godt til sanntidskontroll av lys, sensorer, motorer og annet utstyr. Et blomstrende fellesskap av brukere og maskinvare- og programvareleverandører støtter Arduino, slik at du kan takle et bredt spekter av prosjekter.

En typisk PC eller til og med en smarttelefon har mye mer minne og antall knasende krefter enn en Arduino, men ikke la det skremme deg. Arduino spesialiserer seg på enkle repeterende oppgaver, for eksempel å kontrollere motorens hastighet. Det kjører ikke flere sofistikerte apper samtidig med fargegrafikk med høy hastighet. Fordi fokuset er på elektroniske styringsapplikasjoner, valgte skaperne en billig design med bare en håndfull komponenter.

I seg selv gjør ikke et Arduino-brett mye; du trenger noen andre komponenter som styret kan grensesnitt med og handle på. Selv om du kan kjøpe en frittstående Arduino, selger hobbybutikker nyttige sett som hjelper deg å lære det grunnleggende om maskinvare og programvare. I tillegg til selve Arduino-kortet inneholder et godt sett et brødbrett for prototyping, motstander, lysdioder (LED) og andre elektroniske komponenter, ledninger og en 9V "veggvorte" strømadapter Arduino. Bedre sett har instruksjonsguider som veileder deg gjennom kretsbygging og koding.

For å programmere Arduino trenger du en datamaskin. Du kan bruke en Windows-PC, Mac eller Linux-maskin. Du må også laste ned en kopi av Arduino Interactive Development Environment (IDE), som er en tekstredigerer du bruker til å skrive Arduino-kode. IDE er et program med åpen kildekode tilgjengelig uten kostnad.

Et av de enkleste og enkleste Arduino-prosjektene er LED-blinkeren. I dette prosjektet bruker du Arduino til å slå en standard LED-indikatorlampe på og av i en syklus som gjentas så lenge mikrokontrolleren forblir på. Du kobler ledningens anodeledning til en av Arduinos digitale utganger og katoden i Arduinos jordforbindelse. Vanligvis bruker du lysdioder med en strømbegrensende motstand, men du kan komme unna med en "naken" lysdiode. Arduino-brettet legger ut bare beskjedne mengder strøm som ikke kan steke LED-lampen. Dette enkle prosjektet vil gjøre deg kjent med Arduino IDE, laste opp programmer til Arduino med en USB-kabel og det grunnleggende om koding. Suksessen med å se lyset blinke bygger din selvtillit for mer utfordrende prosjekter.

Selv om Arduino kan fungere uten sensorer, som i lysblinkprosjektet, er det mer nyttig når det virker på data fra den virkelige verden. En trykknappbryter er en av de enkleste måtene å kontrollere Arduino på. For å få det til å fungere riktig, må du imidlertid koble en 10K ohm motstand til bryteren i en "pull-down" konfigurasjon. Ledning en av motstanden fører til Arduinos positive 5-volts pin og den andre motstanden fører til den digitale pinnen du vil kontrollere. Koble den ene siden av bryteren til den samme digitale pinnen og den andre siden av bryteren til Arduinos jordpinne. Nedtrekksmotstanden tvinger den digitale pinnen til enten høy eller lav spenning, slik at den aldri "flyter" med en tvetydig verdi i mellom. I programkoden din bruker du digitalRead () -erklæringen for å lese bryterens verdi. Bruk en annen digital pinne til å blinke en LED eller utføre andre handlinger når du trykker på bryteren.

I tillegg til brytere inkluderer noen av de enklere sensorene som er tilgjengelige for Arduino de for lys, temperatur og magnetisme. Variable motstander er en annen måte å kontrollere en Arduino på. Brettet har et sett med analoge inngangspinner som lar deg kontrollere Arduino med signaler som varierer kontinuerlig i tillegg til den digitale pinnens av / på-karakter.

Arduinos digitale utgangspinner kan drive en liten høyttaler i håndflaten. Ved å sette en digital pin til høye og lave verdier ved lydhastigheter (omtrent hundre ganger per sekund), kan programmene produsere toner i høyttaleren. For å lage et lydsignal, opprett en gjentatt sløyfe som setter pinnen høyt, forsinker i 5 millisekunder, og deretter setter pinnen lav og utfører en ny forsinkelse på 5 millisekunder. Med en total syklus tid på 10 millisekunder, vil høyttaleren produsere en tone på 100 hertz. Med riktig programmering kan du lage musikalske skalaer og spille melodier. Med annen programmering kan du lage en summer eller sirene.

Arduino IDE som kjører på datamaskinen din inkluderer et serielt skjermvindu som mottar og viser data fra mikrokontrolleren. For mer komplekse programmer kan den serielle skjermen være en livredder fordi du kan vise programverdier for å spore programfeil. Et enkelt program som sender data til den serielle skjermen, hjelper deg med å bli kjent med denne viktige funksjonen.