5 idej za projekt Arduino

Arduino je priljubljeno programabilno vezje mikrokrmilnika, ki se je začelo okoli leta 2005. Na osnovi Atmelovih čipov ATmega ponuja poceni platformo, na kateri je mogoče ustvariti najrazličnejša elektronska krmilna vezja. Programiranje in uporaba Arduina je dokaj preprosta, zato je privlačna za študente in ljubitelje ter elektronske inženirje. Tabla Arduino ima standardne 2,54 mm glave zatičev, ki omogočajo enostavno povezavo s ploščami in drugimi elektronskimi orodji za izdelavo prototipov. Kot mikrokrmilnik je primeren za sprotno upravljanje luči, senzorjev, motorjev in druge opreme. Uspešna skupnost uporabnikov in prodajalcev strojne in programske opreme podpira Arduino, kar vam omogoča, da se lotite številnih projektov.

Tipičen osebni računalnik ali celo pametni telefon ima veliko več pomnilnika in moči za drobljenje številk kot Arduino, vendar naj vas to ne odvrne. Arduino je specializiran za preproste ponavljajoče se naloge, kot je nadzor hitrosti motorja. Hkrati z visokohitrostno barvno grafiko ne bo zagnal več izpopolnjenih aplikacij. Ker se osredotoča na aplikacije za elektronsko krmiljenje, so se njegovi ustvarjalci odločili za poceni dizajn z uporabo le peščice komponent.

Sama po sebi plošča Arduino ne naredi veliko; potrebujete nekaj drugih komponent, s katerimi se plošča lahko poveže in na katere deluje. Čeprav lahko kupite samostojni Arduino, prodajalne za hobi prodajajo priročne komplete, ki vam pomagajo pri učenju osnov strojne in programske opreme. Dober komplet poleg same plošče Arduino vključuje tudi ploščo za izdelavo prototipov, upore, svetleče diode (LED) in druge elektronske komponente, ožičenje in 9V napajalnik "stenske bradavice" za napajanje Arduino. Boljši kompleti imajo vodnike z navodili, ki vas vodijo skozi gradnjo vezij in kodiranje.

Za programiranje Arduina potrebujete računalnik. Uporabite lahko računalnik z operacijskim sistemom Windows, Mac ali Linux. Prav tako morate prenesti kopijo interaktivnega razvojnega okolja Arduino (IDE), ki je urejevalnik besedil, ki ga uporabljate za pisanje kode Arduino. IDE je odprtokodni program, ki je na voljo brezplačno.

Eden najpreprostejših in najlažjih projektov Arduino je LED utripalka. V tem projektu uporabljate Arduino za vklop in izklop standardne lučke LED v ciklu, ki se ponavlja, dokler mikrokrmilnik ostane vklopljen. Anodni vod LED priklopite v enega od digitalnih izhodov Arduino, katodo pa v ozemljitveno povezavo Arduino. Običajno uporabljate LED z uporom, ki omejuje tok, vendar se lahko izognete z "golo" LED. Plošča Arduino oddaja le skromne količine toka, ki LED ne more prepražiti. Ta preprost projekt vas bo seznanil z Arduino IDE, nalaganjem programov v Arduino s kablom USB in osnovami kodiranja. Uspeh, ko opazite, kako utripa svetloba, gradi vaše samozavest pri zahtevnejših projektih.

Čeprav lahko Arduino deluje brez senzorjev, je tako kot pri projektu utripanja svetlobe bolj uporaben, kadar deluje na podatke iz resničnega sveta. Tipkovno stikalo s trenutnim delovanjem je eden najpreprostejših načinov upravljanja Arduina. Če želite pravilno delovati, morate na stikalo v "padajoči" konfiguraciji priključiti 10K ohmski upor. Enega vodnika upora povežite z Arduinovim pozitivnim 5-voltnim zatičem, drugi upor pa na digitalni pin, ki ga želite upravljati. Eno stran stikala priklopite na isti digitalni zatič, drugo stran stikala pa na ozemljitveni zatič Arduino. Spustni upor prisili digitalni zatič na visoko ali nizko napetost, tako da vmes nikoli ne "plava" pri dvoumni vrednosti. V programski kodi uporabite izjavo digitalRead () za branje vrednosti stikala. S pritiskom na stikalo z drugim digitalnim zatičem utripate LED ali izvedite kakšno drugo dejanje.

Nekateri preprostejši senzorji, ki jih ima Arduino, poleg stikal vključujejo tudi senzorje za svetlobo, temperaturo in magnetizem. Spremenljivi upori so še en način za nadzor Arduina. Na plošči je nabor analognih vhodnih zatičev, s katerimi lahko nadzorujete Arduino s signali, ki se poleg narave vklopa in izklopa digitalnega zatiča nenehno spreminjajo.

Arduino-jevi digitalni izhodni zatiči lahko poganjajo majhen zvočnik, velik kot dlan. Če digitalni pin nastavite na visoke in nizke vrednosti pri stopnjah zvoka (približno sto krat na sekundo), lahko vaši programi proizvajajo tone v zvočniku. Če želite ustvariti zvočni signal, ustvarite ponavljajočo se zanko, ki nastavi pin visoko, zakasni za 5 milisekund, nato pa nastavi pin nizko in izvede še 5-milisekundno zamudo. S celotnim časom cikla 10 milisekund bo zvočnik ustvaril ton 100 hercev. S pravilnim programiranjem lahko ustvarjate glasbene lestvice in predvajate melodije. Z različnim programiranjem lahko ustvarite zvočni signal ali sireno.

Arduino IDE, ki se izvaja v vašem računalniku, vključuje okno serijskega monitorja, ki sprejema in prikazuje podatke iz mikrokrmilnika. Za bolj zapletene programe je serijski monitor lahko rešilno sredstvo, ker lahko prikažete programske vrednosti za iskanje programskih napak. Preprost program, ki pošilja podatke serijskemu monitorju, vam pomaga, da se seznanite s to pomembno funkcijo.