Arduino - це популярна програмована плата мікроконтролера, яка почала свою діяльність приблизно в 2005 році. Заснований на чіпах ATmega від Atmel, він забезпечує недорогу платформу, на якій можна створити широкий спектр електронних схем управління. Програмування та використання Arduino досить просте, що робить його привабливим для студентів та любителів, а також інженерів-електроніків. Плата Arduino має стандартні 2,54-мм штифтові роз'єми, що дозволяють легко підключати до макетів та інших електронних інструментів для створення прототипів. Як мікроконтролер, він добре підходить для управління в режимі реального часу вогнями, датчиками, двигунами та іншим обладнанням. Процвітаюче співтовариство користувачів та постачальників обладнання та програмного забезпечення підтримує Arduino, що дозволяє вирішувати широкий спектр проектів.
Arduino vs. ПК
Типовий ПК або навіть смартфон має набагато більше пам'яті та потужності для збивання чисел, ніж Arduino, але не дозволяйте цьому заважати. Arduino спеціалізується на простих повторюваних завданнях, таких як контроль швидкості двигуна. Він не зможе одночасно запускати кілька складних програм із високошвидкісною кольоровою графікою. Оскільки основна увага приділяється застосуванню електронного управління, його творці обрали недорогий дизайн, використовуючи лише кілька компонентів.
Для початківців: Початковий набір
Сама по собі дошка Arduino мало що робить; Вам потрібні кілька інших компонентів, з якими плата може взаємодіяти та діяти. Хоча ви можете придбати окремий Arduino, хобі-магазини продають зручні набори, які допоможуть вам вивчити основи апаратного та програмного забезпечення. На додаток до самої плати Arduino, хороший комплект включає макет для прототипу, резистори, світлодіоди (LED) та інші електронні компоненти, проводка та 9В адаптер змінного струму “настінний бородавочник” для живлення Ардуїно. У кращих наборах є інструкції, що ведуть вас до побудови схеми та кодування.
Для програмування Arduino потрібен комп’ютер. Ви можете використовувати ПК з ОС Windows, Mac або Linux. Також потрібно завантажити копію Arduino Interactive Development Environment (IDE), яка є текстовим редактором, який використовується для написання коду Arduino. IDE - це програма з відкритим кодом, доступна безкоштовно.
Світломоргальник
Одним з найпростіших і найпростіших проектів Arduino є світлодіодна спалах. У цьому проекті ви використовуєте Arduino для увімкнення та вимкнення стандартного світлодіодного індикаторного світла в циклі, який повторюється до тих пір, поки мікроконтролер залишається увімкненим. Ви підключаєте анодний провід світлодіода до одного з цифрових виходів Arduino, а катод - до заземлення Arduino. Як правило, ви використовуєте світлодіоди з резистором, що обмежує струм, але ви можете врятуватися за допомогою "оголеного" світлодіода. Плата Arduino видає лише незначну кількість струму, яка не може засмажити світлодіод. Цей легкий проект ознайомить вас з IDE Arduino, завантажить програми на Arduino за допомогою USB-кабелю та з основами кодування. Успіх, коли світло блимає, створює вашу впевненість у складніших проектах.
Натискання кнопок
Незважаючи на те, що Arduino може працювати без датчиків, як у проекті миготіння світла, він корисніший, коли діє на дані з реального світу. Кнопковий перемикач на мить - це один з найпростіших способів управління Arduino. Однак, щоб він працював коректно, вам потрібно підключити резистор 10 КОм до перемикача в «випадаючій» конфігурації. Підключіть один з резисторних проводів до позитивного 5-вольтового виводу Arduino, а інший - до цифрового штифта, яким ви хочете керувати. Підключіть одну сторону комутатора до того ж цифрового штифта, а іншу сторону комутатора - до штиря заземлення Arduino. Знижувальний резистор змушує цифровий штифт до високої або низької напруги, тому він ніколи не "плаває" при неоднозначному значенні між ними. У коді програми використовуйте оператор digitalRead (), щоб прочитати значення комутатора. Використовуйте інший цифровий штифт, щоб блимати світлодіодом або виконувати якусь іншу дію при натисканні на перемикач.
Світло та інші датчики
На додаток до перемикачів, деякі простіші датчики, доступні для Arduino, включають датчики для світла, температури та магнетизму. Змінні резистори - ще один спосіб управління Arduino. На платі є набір аналогових вхідних контактів, які дозволяють управляти Arduino за допомогою сигналів, які постійно змінюються на додаток до характеру включення-виключення цифрового виводу.
Мелодії, мелодії та шуми
Цифрові висновки Arduino можуть керувати невеликим динаміком розміром з долоню. Встановивши для цифрового штифта високі та низькі значення зі швидкістю звуку (близько ста разів на секунду), ваші програми можуть видавати тони в динаміку. Щоб створити звуковий сигнал, створіть повторюваний цикл, який встановлює високий рівень виводу, затримується на 5 мілісекунд, а потім встановлює низький рівень виводу і виконує ще одну 5-мілісекундну затримку. При загальному часу циклу 10 мілісекунд динамік видаватиме тон в 100 герц. За допомогою правильного програмування ви можете створювати музичні гами та грати мелодії. За допомогою різного програмування ви можете створити зуммер або сирену.
Передача даних: послідовний монітор
IDE Arduino, що працює на вашому комп'ютері, включає вікно послідовного монітора, яке приймає та відображає дані від мікроконтролера. Для більш складних програм послідовний монітор може бути порятунком, оскільки ви можете відображати значення програм, щоб відстежувати помилки програм. Проста програма, яка надсилає дані на послідовний монітор, допомагає ознайомитися з цією важливою функцією.
