Ардуино је популарна програмабилна плочица микроконтролера која је започела око 2005. године. Заснован на Атмеловим АТмега чиповима, пружа јефтину платформу на којој се може створити широк спектар електронских управљачких кола. Програмирање и коришћење Ардуина прилично је једноставно, што га чини привлачним студентима и хобистима, као и инжењерима електронике. Ардуино плоча има стандардна 2,54 мм заглавља за пинове која омогућавају лако повезивање са плочама и другим електронским алатима за израду прототипова. Као микроконтролер, погодан је за контролу светла, сензора, мотора и друге опреме у реалном времену. Напредна заједница корисника и добављачи хардвера и софтвера подржавају Ардуино, омогућавајући вам да се бавите широким спектром пројеката.
Ардуино вс. ПЦ
Типични рачунар или чак паметни телефон имају много више меморије и снаге за уклапање бројева од Ардуина, али не дозволите да вас то спречи. Ардуино је специјализован за једноставне задатке који се понављају, попут управљања брзином мотора. Неће истовремено покретати више софистицираних апликација са брзом графиком у боји. Будући да је фокус на апликацијама за електронско управљање, његови творци су одабрали јефтин дизајн користећи само неколико компонената.
За почетнике: Почетни прибор
Сама по себи, Ардуино плоча не чини много; потребно вам је неколико других компонената са којима плоча може да ступи у везу и на које делује. Иако можете купити самостални Ардуино, продајна места за хоби продају практичне комплете који вам помажу да научите основе хардвера и софтвера. Поред саме плоче Ардуино, добар комплет укључује плочу за прототип, отпорнике, диоде које емитују светлост (ЛЕД) и друге електронске компоненте, ожичење и 9В адаптер за зидну брадавицу за напајање Ардуино. Бољи комплети имају водиче са упутствима који вас воде кроз изградњу кола и кодирање.
Да бисте програмирали Ардуино, потребан вам је рачунар. Можете да користите Виндовс ПЦ, Мац или Линук машину. Такође је потребно да преузмете копију Ардуино интерактивног развојног окружења (ИДЕ), а то је уређивач текста који користите за писање Ардуино кода. ИДЕ је програм отвореног кода доступан без икаквих трошкова.
Тхе Лигхт Блинкер
Један од најједноставнијих и најлакших Ардуино пројеката је ЛЕД блиц. У овом пројекту користите Ардуино за укључивање и искључивање стандардног ЛЕД индикаторског светла у циклусу који се понавља све док микроконтролер остаје укључен. Анодни вод ЛЕД-а прикључите у један од Ардуино-ових дигиталних излаза, а катоду у уземљени прикључак Ардуино-а. Типично користите ЛЕД диоде са отпорником који ограничава струју, али можете се извући помоћу „голе“ ЛЕД диоде. Ардуино плоча даје само скромну количину струје која не може да пржи ЛЕД. Овај једноставан пројекат ће вас упознати са Ардуино ИДЕ-ом, преносом програма на Ардуино помоћу УСБ кабла и основама кодирања. Успех када видите како трепће светло гради ваше самопоуздање за изазове који су изазовнији.
Притискање тастера
Иако Ардуино може да ради без сензора, као у пројекту жмигавца, корисније је када делује на податке из стварног света. Прекидач са тренутним дејством један је од најједноставнијих начина управљања Ардуином. Међутим, да бисте правилно функционисали, потребно је да на прекидач у „падајућој“ конфигурацији повежете отпорник од 10К охма. Ожичите један од отпорничких каблова до Ардуино-овог позитивног 5-волтног пина, а други отпорник до дигиталног пина којим желите да управљате. Повежите једну страну прекидача на исти дигитални пин, а другу страну прекидача на Ардуиноов уземљени пин. Отпорни отпор присиљава дигитални пин на високи или ниски напон, тако да између њих никада не „плута“ при двосмисленој вредности. У програмском коду користите изјаву дигиталРеад () да бисте прочитали вредност прекидача. Користите другу дигиталну иглу да бисте трепнули ЛЕД или извршили неку другу радњу када притиснете прекидач.
Светлосни и други сензори
Поред прекидача, неки једноставнији сензори доступни Ардуину укључују и оне за светлост, температуру и магнетизам. Променљиви отпорници су још један начин управљања Ардуином. Плоча има сет аналогних улазних пинова који вам омогућавају управљање Ардуином сигналима који се непрекидно разликују поред природе укључивања и искључивања дигиталног пина.
Мелодије, мелодије и звукови
Ардуино-ове дигиталне излазне игле могу покретати мали звучник величине длана. Постављањем дигиталног пина на високе и ниске вредности при брзинама звука (око сто пута у секунди), ваши програми могу да производе тонове у звучнику. Да бисте креирали аудио сигнал, направите понављајућу петљу која поставља пин високо, одлаже 5 милисекунди, а затим поставља пин ниско и изводи још једно кашњење од 5 милисекунди. Са укупним временом циклуса од 10 милисекунди, звучник ће произвести тон од 100 херца. Уз правилно програмирање можете да креирате музичке скале и свирате мелодије. Помоћу различитог програмирања можете направити зујалицу или сирену.
Прослеђивање података: серијски монитор
Ардуино ИДЕ који се покреће на вашем рачунару укључује прозор серијског монитора који прима и приказује податке од микроконтролера. За сложеније програме серијски монитор може бити спас, јер можете приказати вредности програма како бисте пронашли програмске грешке. Једноставан програм који шаље податке серијском монитору помаже вам да се упознате са овом важном карактеристиком.