Uvod v Arduino: 18 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Ste se kdaj spraševali, da bi naredili svoje naprave, kot so vremenska postaja, avtomobilska armaturna plošča za spremljanje porabe goriva, hitrost in lokacijo ali nadzor nad vašimi gospodinjskimi aparati, ki jih upravljajo pametni telefoni, ali ste se kdaj spraševali o izdelavi sofisticiranih robotov, ki lahko govorijo, hodijo in premikajo roke ali kaj pa izdelava lastnih naprav mp3 predvajalnika, izdelava naprave za zaznavanje prstnih odtisov, avtomatiziran sistem zalivanja rastlin, senzor potresa, voki toki ali daljinsko vodeni nadzorni sistem s kamerami CCTV. Če ste se kdaj vprašali in ste pripravljeni dati svoj prispevek k digitalizaciji sveta, potem verjemite, da lahko naredite vse, kar želite ustvariti, potem pa morate poznati nekaj osnovne elektronike in mikrokontrolerjev. Mikrokrmilnik je kompaktna zasnova integriranega vezja, ki sprejema vhode iz različnih senzorjev, npr. Temperaturnega senzorja, senzorja zaznavanja gibanja, senzorja za določanje dosega itd. učenje, razumevanje in izdelava tovrstnih naprav po svetu ni težka naloga z velikim prispevkom skupnosti Arduino k svetu, dostopna je vsem ljubiteljem in inženirjem po vsem svetu.

Arduino je odprtokodna strojna in programska platforma za ljubitelje in inženirje, ki berejo vnose iz različnih senzorjev, obdelujejo te vnose in zagotavljajo izhod po želji z aktiviranjem različnih aktuatorjev, torej v bistvu lahko rečemo, da je Arduino možgani številnih projektov.

Korak: Vrste Arduina

Obstajajo različne vrste plošč Arduino z različnim številom analognih, digitalnih in PWM zatičev, odlična stvar pa je, da lahko preprosto začnete delati s katero koli od njih. Tu so navedeni različni dodatki Arduino.

● Arduino Uno

● Arduino Due

● Arduino Mega

● Arduino Leonardo deska

● Lillypad Arduino plošča

2. korak: Arduino Uno

Večina začetnikov začne uporabljati Arduino Uno, na krovu ima glavni mikrokrmilnik ATMegga328 s pomnilnikom 2KB SRAM in 32KB bliskavico, ima 14 digitalnih I/0, v katerih je 6 PWM in 6 analognih izhodnih zatičev. gumb za ponastavitev, vtičnica, povezava USB in drugo. Vsebuje vse, kar je potrebno za držanje mikrokrmilnika; preprosto ga priključite na računalnik s kablom USB in dajte zalogo, da začnete z napajalnikom ali baterijo.

3. korak: Arduino Due

Glavni mikrokrmilnik Arduino Due je AT91SAM38XE s pomnilnikom 96KB SRAM, 512KB bliskavica je sestavljena iz 54 digitalnih zatičev, od katerih je 12 PWM in ima 16 analognih vhodov

4. korak: Arduino Mega

Vsebuje ATmea2560 kot mikrokrmilnik s pomnilnikom 8 KB

SRAM in 256KB bliskavica s 54 digitalnimi IO zatiči, v katerih je 12 PWM in 16 analognih vhodnih zatičev, gumb za ponastavitev, vtičnica za napajanje, povezava USB in gumb za ponastavitev. Vključuje vse, kar je potrebno za držanje mikrokrmilnika; preprosto ga priključite na računalnik s kablom USB in dajte zalogo, da začnete z napajalnikom ali baterijo. Zaradi velikega števila zatičev je ta plošča Arduino v veliko pomoč pri oblikovanju projektov, ki potrebujejo kup digitalnih vhodov ali izhodov, kot so gumbi za lote.

5. korak: Arduino Leonardo

Njegov glavni mikrokrmilnik je ATmega32u4 s pomnilnikom 2,5 KB SRAM in 32 KB bliskavice, ki ima 20 digitalnih vhodov / izhodov in 12 analognih vhodov. Prva razvojna plošča Arduina je deska Leonardo. Ta plošča uporablja en mikrokrmilnik skupaj z USB. To pomeni, da je lahko tudi zelo preprosto in poceni. Ker ta plošča neposredno upravlja USB, so na voljo knjižnice programov, ki plošči Arduino sledijo tipkovnici računalnika, miške itd.

6. korak: plošča LilyPad Arduino

Plošča Lily Pad Arduino je nosljiva tehnologija e-tekstila. Vsaka plošča je bila domiselno oblikovana z ogromnimi povezovalnimi blazinicami in gladkim hrbtom, ki jih je mogoče prišiti v oblačila s prevodnimi nitmi. Ta Arduino vsebuje tudi V/I, napajanje in tudi senzorske plošče, ki so izdelane posebej za e-tekstil. Te so celo pralne!

7. korak: Orodja za razvojno okolje Arduino

Arduino programski jezik:

Arduino je programiran v C ++, ki se uporablja v različnih vidikih projektov, kot je razvoj programske opreme, vendar se za Arduino C ++ uporablja z dodatnimi funkcijami. Ustvarite lahko skico Arduino, skica Arduino je ime datoteke s kodo Arduino. Kodo napišete v Arduino IDE. Te skice lahko shranite v mape projekta, IDE pa ponuja možnost, da kodo C ++ prevedete v strojni jezik in jih naložite na ploščo Arduino.

Arduino IDE

Arduino IDE (Integrirano razvojno okolje) je orodje za urejanje, zbiranje in nalaganje kode C ++, kamor lahko svoj program napišete za programiranje vmesnikov IO za različne namene, odprtokodne knjižnice pa lahko uporabite za pisanje zahtevnih programov, integriranih z različnimi funkcijami, ki jih bomo kasneje objavili. podrobno razpravljati o knjižnicah.

8. korak: Namestitev Arduino IDE

Korak 1. Prenesite Arduino IDE

Korak 2. Počakajte, da se postopek prenosa konča.

Korak 3. Namestite programsko opremo in izberite komponente, ki jih želite namestiti, ter mesto namestitve.

Korak 4. Sprejmite namestitev gonilnika, ko vas Windows 10 pozove

9. korak: Namestitev gonilnika Arduino

Pojdite na Start-> vnesite Upravitelj naprav '> dvokliknite prvi rezultat, da zaženete Upravitelja naprav.

1. Pojdite na Vrata> poiščite vrata Arduino UNO

2. Če teh vrat ne najdete, pojdite na Druge naprave in poiščite Neznana naprava

3. Izberite vrata Arduino UNO> kliknite Posodobi gonilnik.

4. Izberite možnost 'Prebrskaj gonilnik v mojem računalniku'> pojdite na mesto za prenos programske opreme Arduino> izberite datoteko arduino.inf/Arduino UNO.inf (odvisno od različice programske opreme)

5. Počakajte, da Windows konča postopek namestitve gonilnika.

Zdaj, ko ste v računalnik namestili programsko opremo in gonilnik Arduino, je čas, da odprete svojo prvo skico. Izberite vrsto plošče in vrata ter naložite program, da se prepričate, ali je plošča v redu.

10. korak: Grafični prikaz Arduino IDE

Ker se Arduino IDE uporablja za urejanje, shranjevanje, zbiranje in nalaganje kode v Arduino, je tukaj grafični prikaz Arduino IDE.

11. korak: Odpiranje nove datoteke v Arduino IDE

Če želite odpreti novo datoteko, kliknite Datoteka-> novo

Korak: Shranite Arduino skico

Odprla se bo nova datoteka

1. korak: Če želite shraniti skico Arduino, pojdite na Datoteka-> shrani Odpre se okno za shranjevanje skice

2. korak: Preimenujte Arduino Sketch in kliknite gumb za shranjevanje. Skica bo shranjena.

Korak: Primeri programa Arduino

Arduino IDE vključuje veliko vzorčnih programov za učenje in ustvarjanje projektov iz njih. Ti primeri govorijo o utripanju LED, analognem in digitalnem vhodnem izhodu, serijski komunikaciji, senzorju itd.

Če želite odpreti primer programa LED utripanje, kliknite Datoteka-> Primer-> Osnove-> Utripaj

Korak 14: Knjižnice Arduino

Po besedah skupnosti Arduino »Knjižnice so zbirka kod, ki vam olajšajo povezavo s senzorjem, zaslonom, modulom itd. Na primer, vgrajena knjižnica LiquidCrystal olajša pogovor z znakovnimi LCD zasloni. Na internetu je na voljo na stotine dodatnih knjižnic za prenos «. Knjižnice vključujejo običajne metode in funkcije, kot so gonilniki naprav ali pripomočki, ki uporabljajo knjižnice, zato jih je enostavno programirati, ne da bi kodirali številne vrstice, ki jih lahko uporabite za predhodno sestavljene programe. Na internetu je na voljo veliko odprtokodnih knjižnic, Arduino IDE ponuja tudi knjižnice, ki jih je ustvarila skupnost Arduino, na primer knjižnica za krmiljenje servo motorjev, Ethernet itd. Arduino IDE ponuja tudi možnost namestitve in uporabe zunanjih knjižnic, ki jih lahko tudi naredite svoje knjižnice in jih namestite v Arduino IDE.

Način namestitve knjižnice Arduino

Knjižnico v Arduino IDE lahko namestimo na dva načina: ena je prek Arduino IDE Library Manager, druga pa z uporabo datoteke.zip. Večina knjižnic je na voljo v upravitelju knjižnice Arduino, vendar jih razvijalci naredijo sami. in jih omogočimo na githubu, tako da imamo obe možnosti, lahko pa uporabimo katero koli od obeh.

Namestitev knjižnice z upraviteljem knjižnic

Za namestitev knjižnice z upraviteljem knjižnic kliknite na skico-> vključi knjižnico-> Upravljaj knjižnice

Ko se odpre upravitelj knjižnice, si lahko ogledate že nameščene knjižnice. V tem primeru bomo namestili RTCZero, za to pa morate poiskati knjižnico RTCZero, ko ugotovite, da izberete njeno različico in kliknete gumb za namestitev, namestitev se bo začela.

Uvoz knjižnice.zip

Knjižnice se pogosto distribuirajo kot datoteka ali mapa ZIP. Ime mape je ime knjižnice. Znotraj mape bodo datoteka.cpp, datoteka.h in pogosto datoteka keywords.txt, mapa z primeri in druge datoteke, ki jih zahteva knjižnica.

Za namestitev knjižnice zip kliknite skica-> Vključi knjižnico-> Dodaj knjižnico.zip

Odprlo se bo okno Brskanje, kjer nastavite mesto shranjevanja knjižnice zip in kliknite gumb Odpri

Korak 15: Arduino IDE bližnjice

Arduino IDE ima nekaj kratkih tipk, s katerimi lahko izvajamo različne funkcije, kot so sestavljanje, nalaganje shranjevanja itd.

Korak 16: Arduino IO zatiči

Arduino je prototipna plošča, ki običajno prihaja z različno konfiguracijo V/I (vhodno/izhodnih) zatičev, ki so analogni ali digitalni.

Analogni pin

Analogni zatiči so pravzaprav vhodni zatiči, ki se običajno uporabljajo za branje fizikalnih podatkov kot vhodnih ali je zatič, ki lahko prebere fizične podatke s senzorjev, senzor je naprava, ki lahko pretvori fizično energijo v električno energijo. Arduino lahko to električno energijo bere kot električni signal z analognimi zatiči

Digitalni pin

Digitalni zatič je lahko vhodni in izhodni, tako da je poimenovan, tako da lahko bere vhodni in zapisuje izhodni v digitalni obliki. Digitalni podatki so v obliki HIGH ali LOW, kjer HIGH pomeni ON in LOW pomeni OFF, na primer, če je LED priključen na Arduinove digitalne nožice in ta pin nastavite na VISOK, sčasoma se bo LED vklopil in s programiranjem, da bo LOW LED se bo izklopil.

Zatiči za modulacijo širine impulza

Nekateri digitalni zatiči v Arduinu imajo dodatno funkcijo zagotavljanja analognega izhoda in se imenujejo zatiči PWM, funkcija zatičev PWM je pisanje IZHODA v območju ravni med VISOKIM in NIZKIM nivojem, predpostavimo, da je LED priključen na pin PWM in če želite nadzorovati svetlost LED ali je motor pritrjen na pin PWM in želite nadzorovati hitrost motorja, lahko dodelite vrednost od 0-255 za nadzor svetlosti ali hitrosti.

Korak 17: Arduino LED program za utripanje

Ko sta Arduino IDE in gonilnik nameščena, se povežite s programom

Arduino za utripanje LED so potrebne komponente, ki so navedene spodaj

Komponente, ki se uporabljajo za projekt LED Blink

● Arduino Uno

● USB kabel tipa A/B

● 220 ohmski upor

● LED

● Ogledna plošča

Shematično

Priključite upor Arduino Uno od 5 do 220 ohmov in drugi pin upora uperite na anodni (+) pin Led in priključite GND pin Arduino Uno na katodni (-) pin LED.

Pisanje programa za utripanje LED

Korak 1. Odprite Arduino IDE.

Korak 2. Odprite novo skico

Korak 3. Shranite novo skico kot LED BLINK PROGRAM in začnite program

Korak 4. Izberite ploščo s klikom na Orodja-> Plošča:-> Arduino Uno

Korak 5. Izberite vrata COM s klikom na Orodja-> Vrata

Korak 6. Kliknite gumb Prevedi

Korak 7. Počakajte, da se sestavljanje konča, nato kliknite gumb Naloži

Ko vidite to sporočilo, bo prikazano sporočilo »Končano nalaganje«, LED dioda, priključena na pin 5 Arduina, bo po sekundi utripala.

18. korak: Serijski monitor

Arduino IDE ima funkcijo, ki je lahko v veliko pomoč pri odpravljanju napak skic ali nadzoru Arduina s tipkovnice računalnika. Serijski monitor je ločeno pojavno okno, ki deluje kot ločen terminal, ki komunicira s sprejemom in pošiljanjem serijskih podatkov.

Program za utripanje LED lahko spremenite tako, da vidite stanje LED, priključene na pin 5 Arduina, na računalniku z visoko ali nizko vrednostjo z uporabo serijskega monitorja Arduino IDE s serijsko komunikacijsko zmogljivostjo Arduina. Če želite to narediti, morate najprej nastaviti serijsko baudrate do 9600 baud rate je preprosto definirano kot hitrost prenosa podatkov iz Arduina v računalnik ali obratno v smislu bitov na sekundo, zato je nastavitev baud rate na 9600 podobna hitrosti prenosa 9600 bitov na sekundo.

Pisanje programa za utripanje LED

Korak 1. Odprite Arduino IDE.

Korak 2. Odprite novo skico

Korak 3. Shranite novo skico kot LED BLINK PROGRAM in napišite program

Korak 4. Izberite ploščo s klikom na Orodja-> Plošča:-> Arduino Uno

Korak 5. Izberite vrata COM s klikom na Orodja-> Vrata

Korak 6. Kliknite gumb Prevedi

Korak 7. Počakajte, da se sestavljanje konča, nato kliknite gumb Naloži

Korak 8. Odprite serijski monitor s pritiskom na Ctrl+Shift+m ali s klikom v zgornjem desnem kotu.

Korak 9. Nastavite hitrost prenosa serijskega monitorja, saj morata imeti Arduino in Računalnik enako hitrost prenosa za serijsko komunikacijo.

Tukaj boste videli, takoj ko LED sveti visoko ali nizko, je sporočilo natisnjeno zaporedno na serijskem monitorju