Жаңы баштагандар үчүн Arduino Basic үйрөткүчү: 6 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

1. Arduino деген эмне?

Arduino-негизинен AVR үй-бүлөсүнүн 8-биттик микроконтроллерине негизделген камтылган системалар үчүн платформа. 32-бит ARM Cortex өзөгүн колдонгон Arduino Due өзгөчө учур. Башка сөз менен айтканда, бул микроконтроллер жана анын сырткы түзүлүштөрдү, мисалы, сенсорлорду, мотор контроллерлерин, дисплейлерди ж.б. иштетүүгө жөндөмдүү басылган схема. Голдпин коннекторлорунун жардамы менен модулдарды жалпыга жеткиликтүү туташтыруучу кабелдердин жардамы менен кошууга болот.

Ардуинонун көпчүлүк версиялары эч кандай тышкы программистти талап кылбайт. Болгону miniUSB-USB кабели менен компьютериңизге туташуу керек.

Платформанын артыкчылыктарынын бири - бул сансыз китепканалары, мисалдары, тышкы түзүлүштөрдүн ар кандай түрлөрү менен иштөө үчүн үйрөткүчтөрү бар акысыз чөйрө.

2. Платформа ким үчүн?

Arduino жаңы баштагандарга да, өркүндөтүлгөн электрондук программисттерге да арналган.

Укмуштуу окуяны мындай система менен баштаган адам программисттерди конфигурациялоодо, байланыштарды текшерүүдө жана драйверлерди орнотууда көп убакытты жана нервди үнөмдөйт. Мисалдардан үйрөнүү эң жакшы экени белгилүү. Ардуино үчүн алардын көбү долбоордун веб -сайтында жана бүтүндөй Интернетте бар.

Дагы өнүккөн колдонуучуларга көптөгөн китепканалар жагат, экөө тең демейки (анын ичинде: EEPROM, Ethernet, Дисплей, Серво, SPI, TWI, WiFi), ошондой эле электрондук модулдарды чыгаруучулар тарабынан берилген файлдар (мисалы, биздин жеткирүүчүбүз - Pololu).

Мисал:

Популярдуу 16x2 ЖК дисплейин колдоо бир нече жөнөкөй коддорго чейин жетет:

LiquidCrystal lcd (12, 11, 5, 4, 3, 2); // алып келүүлөрдүн өсүшү

lcd.begin (16, 2); // 16 мамычалуу дисплей түрүн көрсөтүңүз, 2 сап

lcd.print ("Hello World"); // Көрсөтүү үчүн текстти бериңиз

"Hello World" деген сөздөрдү көрсөткөн толук кодду жана дисплейдин туташуу схемасын төмөнкү жерден тапса болот: Arduino.cc.

3. Кайсы версияны тандоо керек?

Версияны тандоо модулдун максаттуу колдонулушуна жараша болот. Биздин дүкөндө жеткиликтүү:

1 -кадам: Arduino Uno R3

Arduino Uno R3

Модулдун эң жөнөкөй версиясы. Табакта сиз таба аласыз:

· Atmega328 микроконтроллери (32kB Flash, SRAM 2kB, 16MHz саат ылдамдыгы)

· 14 санариптик киргизүү / чыгаруу - буга, мисалы, светодиоддор, баскычтар, дисплейлер ж.б.

· 6 PWM чыгаруу - мисалы, моторлордун айлануу ылдамдыгын көзөмөлдөө үчүн, servo абалын коюу

· 6 аналогдук кирүү - аналогдук чыгышы бар бардык түрдөгү сенсорлорду, өткөргүчтөрдү иштетүүгө мүмкүндүк берет

Байланыш интерфейстери:

· UART - ПК менен маалымат алмашуунун эң оңой жолдорунун бири

· I2C / TWI - сенсорлорду, убакыт схемаларын колдоо

· SPI - тез которгучтар же тышкы эс менен байланыш

Электр камсыздоо:

· USB же тышкы булак (мисалы, AC адаптери)

Arduino Uno салыштырмалуу жөнөкөй, кичине долбоорлор үчүн жакшы чечим. Сиз аны ийгиликтүү ишке ашыра аласыз, мисалы, моторду башкаруу, колдонуучу интерфейси бар жарык контроллери, ЖК дисплей. Модуль ошондой эле микроконтроллерлер жана камтылган системалар дүйнөсүнө кирген колдонуучуларга сунушталат.

2 -кадам: Ардуино Леонардо

Ардуино Леонардо

· Дагы бир версия, биз аны таба алабыз:

· ATmega32u4 микроконтроллери (32kB Flash, 2.5kB SRAM, 16MHz саат ылдамдыгы)

· 20 санариптик киргизүү / чыгаруу - буга, мисалы, светодиоддор, баскычтар, дисплейлер ж.б.

· 7 PWM чыгаруу

· 12 аналогдук киргизүү - Uno версиясынан эки эсе көп, бул аналогдук чыгаруу менен көбүрөөк сенсорлорду туташтыруу мүмкүнчүлүгүн билдирет

Байланыш интерфейстери:

· UART - ПК менен маалымат алмашуунун эң оңой жолдорунун бири

· I2C / TWI - сенсорлорду, убакыт схемаларын колдоо

· SPI - тез которгучтар же тышкы эс менен байланыш

· USB - популярдуу компьютердик түзүлүштөрдү туташтырууга мүмкүндүк берет

· Электр менен камсыздоо: USB же тышкы булак (мисалы, AC адаптери)

Эгерде биздин долбоор USB интерфейси аркылуу туташкан түзүлүштү колдонуу болсо, Ардуино Леонардо эң сонун тандоо болот. Системада башкалардан айырмаланган интегралдык USB контроллери бар.

Продюсер ошондой эле "төмөн профилдеги" версияларды сунуштайт. Тактада туташтыргычтар жок, колдонуучу аларды өз каалоосу боюнча ширете алат. Бардык элементтер жер үстүндөгү ширетилген корпустарда. Опция биздин долбоор кичинекей мейкиндикте тукум улоого туура келгенде пайдалуу.

3 -кадам: Arduino Mega 2560

Мэга 2560

Көбүрөөк долбоорлорду ишке ашыруу үчүн иштелип чыккан версия. Ал 54 санариптик кириш / чыгууга, эстутумга жана Arduino UNO менен Леонардого караганда көбүрөөк байланыш интерфейстерине ээ. Табакта төмөнкүлөр камтылган: AVR үй -бүлөсүнөн ATmega2560 (Flash 256kB, SRAM 8kB, EEPROM 4kb саат ылдамдыгы 16МГц) 54 жалпы максаттуу санариптик кириштер / чыгуулар14 PWM чыгышы16 аналогдук кириштер - Байланыш интерфейстери: 4 xUART - маалымат алмашуунун эң оңой жолдорунун бири PCI2C / TWI - сенсорлорду колдоо, убакыт схемалары Atmega2560 микроконтроллери бай периферияга жана чоң көлөмдөгү эстутумга ээ. 256kB Flash - көп маалыматтарды жазуу үчүн узартылган кодду, 4kB EEPROMU колдоого мүмкүндүк берет.

4 -кадам: Arduino Mega ADK

Arduino Mega ADK

Arduino Mega артыкчылыктарынан тышкары, ADK ошондой эле MAX34210 чипи тарабынан башкарылган USB интерфейси аркылуу Android системасына туташуу мүмкүнчүлүгүнө ээ. Модулдун өзгөчөлүгү Arduino Mega окшош:

· AVR үй -бүлөсүнөн ATmega2560 (Flash 256kB, SRAM 8kB, EEPROM 4kb саат ылдамдыгы 16MHz)

· 54 жалпы максаттуу санариптик кириш / чыгыш

· 14 PWM чыгышы

· 16 аналогдук киргизүү

Байланыш интерфейстери:

· 4 xUART - ПК менен маалымат алмашуунун эң оңой жолдорунун бири

· I2C / TWI - сенсорлорду, убакыт схемаларын колдоо

· SPI - тез которгучтар же тышкы эс менен байланыш

· Электр менен камсыздоо: USB же тышкы булак (мисалы, AC адаптери)

ADK версиясы Android менен баарлашууну колдонгон долбоорлор үчүн иштелип чыккан. Камтылган USB контроллери камераны, оюн контроллерин же кыймыл контроллерин туташтырууга мүмкүндүк берет.

5 -кадам: Arduino Leonardo Ethernet

Ардуино Леонардо Ethernet

Модулдун негизги артыкчылыгы - анын тармакка оңой туташуусу. Модулда Ethernet контроллери бар тармактык розетка бар. Тактада microSD эс тутум картасынын уячасы да бар. Ардуино Леонардого окшош мүнөздөмө:

· Atmega32u4 микроконтроллери (32кБ Flash, 2.5kB SRAM, · 16 МГц саат ылдамдыгы)

· 20 санариптик киргизүү / чыгаруу - буга, мисалы, светодиоддор, баскычтар, дисплейлер ж.б.

· 7 PWM чыгаруу - мисалы, моторлордун айлануу ылдамдыгын көзөмөлдөө үчүн, servo абалын коюу

· 12 аналогдук кирүү - аналогдук чыгышы бар бардык түрдөгү сенсорлорду, өткөргүчтөрдү иштетүүгө мүмкүндүк берет

Байланыш интерфейстери:

· UART - ПК менен маалымат алмашуунун эң оңой жолдорунун бири

· I2C / TWI - сенсорлорду, убакыт схемаларын колдоо

· SPI - тез которгучтар же тышкы эс менен байланыш

· Кубат: тышкы булак (мисалы, AC адаптери)

Ethernet версиясы тармакка туташууну талап кылган долбоорлор үчүн иштелип чыккан. Ыңгайлуулук - бул microSD картасынын уячасы, анда микроконтроллердин эсине караганда көбүрөөк маалымат сакталат.

6 -кадам: Arduino Due

Arduino Due

Arduino Due жардамы менен, колдонуучу Arduino китепканаларына негизделген ARM 32-бит Cortex M3 микроконтроллерин колдонуп системаларды түзө алат. Спецификация төмөнкүчө:

· Жеткирүү чыңалуусу: 7Vдан 12Vга чейин (сунушталат), 6V-20V (максимум)

· Mikrokontroler: AT91 SAM3X8E, rdzeń 32-бит ARM Cortex M3

· Максималдуу саат жыштыгы: 84MHz

· SRAM эс тутуму: 96 кБ Флеш -эс: 512 кБ

· I / O пиндери: 54

· PWM каналдары: 12

· Аналогдук кирүүлөрдүн саны: 12 (A / D конвертердик каналдар)

· D / A конвертери (санарип-аналог)

· DMA контроллери

· Сериялык интерфейстер: UART, SPI, I2C, CAN, USB

· JTAG мүчүлүштүктөрдү оңдоочу

Такта микроконтроллер дүйнөсүнүн акыркы чечимдери менен таанышууну каалаган колдонуучуларга арналган. Бул, албетте, AVRге негизделген версияларга караганда, бай перифериялык схемаларга, анын ичинде санарип-аналогдук алмаштыргычка караганда көбүрөөк мүмкүнчүлүктөргө ээ.

Жогоруда айтылгандардан тышкары, Arduino дагы камсыз кылат:

Arduino Zero M0 Pro - 32 биттик Cortex M0 - Atmel ATSAMD21G18 32 биттик ARM Cortex M -0 өзөгү менен жабдылган микроконтроллер модулу. Анын 256 КБ флэш -эси, 32 КБ оперативдүү эс тутуму, 14 санариптик I / O, 12 PWM каналы, 6 аналогдук кириши жана бир чыгышы жана популярдуу байланыш интерфейстери бар. Модуль 3,3 В менен иштейт.

Arduino Yún - WiFi - Arduino байланышы жана Linux системасы. Леонардодо колдонулган ATmega32u4 тутумуна негизделген модуль Wi -Fi тармагы жана тиешелүү китепкана аркылуу түзмөктү зымсыз программалоого жана башкарууга мүмкүндүк берет. Arduino Yun PoE версиясы дагы бар - Ethernet тармагынан иштейт.

Arduino Micro - кичинекей модели Arduino Leonardo негизинде, кичинекей өлчөмү менен мүнөздөлөт. Бул AVR Atmega32U4 микроконтроллери бар. 20 санариптик I / O жана популярдуу байланыш интерфейстери менен жабдылган.

4. Колдонуунун мисалдары

- Arduino жана үч өлчөмдүү мейкиндикте багыттоо.

3-огунда гироскопту, акселерометрди жана магнитометрди (MinImu9 системасы) 3D мейкиндигинде багыттоо үчүн колдонуунун мисалы.

- Arduino жана ЖК дисплей.

LCD дисплей HD44780 контроллери менен Arduino модулун колдойт.

- DC моторун Arduino платформасын колдонуу.

DC моторлорунун багытын жана ылдамдыгын көзөмөлдөө үчүн колдонулган модулдарды (H-көпүрөлөрдү) мисал.

- Ethernet тармагына туташуу

Ethernet ENC28J60 модулу менен Arduino байланышы.