Arduino менен баштоо: Сиз эмнени билишиңиз керек: 4 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Мен көп жылдардан бери Arduino жана электроника менен иштеп келе жатам, мен дагы үйрөнүп жатам. Микроконтроллерлер дүйнөсүндө кеңейип бараткан дүйнөдө, адашып кетүү оңой жана маалыматты табуу үчүн айланаңызда чуркоо.

Бул Нускамада мен сизге көрсөтөм:

Arduino деген эмне жана ал эмне кылат.

Arduino менен кайдан баштоо керек.

Пайдалуу ресурстарды кантип тапса болот.

Мунун баары мен тажрыйба аркылуу үйрөндүм жана ийгиликке жетүү үчүн колдонулган ыкмалар. Мен Arduino менен баштоо үчүн, балким, жүздөгөн түрдүү окуу куралдары бар экенин танбайм, бирок булар менин алгачкы күндөрүмдө эң пайдалуу болгон нерселер. Ошентип, ээрчиңиз жана Arduino кереметтүү дүйнөсүн изилдеп көрөлү.

Эскертүү: Бул Нускамада сүрөттөрдүн кээ бири скриншоттор. Алар камтылган сүрөттөр тиешелүү ээлеринин менчиги болуп саналат жана автордук укукка ээ болушу мүмкүн. Мен аларды Адилет колдонуу доктринасына ылайык, коммерциялык эмес билим берүү булагы катары Менин Инструктивимди өнүктүрүүгө жардам берүү үчүн бул жерде перифериялык түзүлүштөр катары чогулттум.

1 -кадам: Arduino: бул эмне жана ал эмне кылат?

Arduino-бул ачык булак электроника платформасы, жаратуучулар үчүн иштелип чыккан, жөнөкөй жана колдонууга оңой болгон жабдууларга жана сенсорлордун, манипуляторлордун жана дисплейлердин алмаштырылуучу диапазонуна негизделген. Термин, кеңири мааниде, жалпысынан Atmel микрочиптеринин тегерегиндеги микро контроллерлердин чоң талаасын билдирүү үчүн колдонулат.

Жөнөкөй тил менен айтканда, алар жөнөкөйлөтүлгөн, кичинекей компьютерлерге окшош. Сиз ойлогондой, бул чоң, дайыма кеңейип келе жаткан талаа, микро контроллерлердин, конфигурациялардын жана сенсордук жабдуулардын жүздөгөн вариациялары бар. Бул жерде мен аны негиздерге чейин кыскарттым.

Бул Нускамада мен эң популярдуу 3 Arduino тактасын карап чыгам (алар менин сүйүктүүлөрүм болуп калат):

Уно, Нано, жана Мега

Мен ошондой эле IDE (Arduino коду үчүн колдонулган программа), калкан жана сенсорлорду колдонууну карап чыгам.

Конкреттүү такталар жөнүндө көбүрөөк билүү үчүн, "Ресурстар" кадамына кайрылыңыз

Пайдалуу терминдер жана аныктамалар:

Микроконтроллер: Кандайдыр бир программаланган схема шарттардын жана кечигүүлөрдүн кодунун тегерегинде. Башкаруу чипинин өзүнө же RaspberryPi сыяктуу бир топ татаал тактага таандык микро процессор менен чаташтырбоо керек.

Такта: Arduino негизделген жабдык, негизинен микро контроллердин өзүнө карата колдонулат ("Arduino Uno тактасы")

Калкан: Адатта, мурда орнотулган пин конфигурациясына эң сонун орнотулган тактанын кеңейтүүсү, ал макетти жакшыртып, базалык тактага орнотула элек функцияларды кошот (мисалы, Мотор калканы моторлорду, Ethernet калканы башкарууга мүмкүндүк берет) интернет функцияларын колдонуу мүмкүнчүлүгүн кошот, Bluetooth калканы bluetooth байланышын кошот ж.б.)

IDE (тагыраагы, Arduino IDE): көбүнчө кодду жазуу жана Arduino тактасына жүктөө үчүн колдонулган программа. Аны RaspberryPi сыяктуу башка Arduino эмес такталар үчүн колдонуу мүмкүнчүлүгү бар.

Китепкана: кодду өзүнчө файл катары, кошумча функцияларды кошуу үчүн жана өтө узун жана татаал функцияларды жана алгоритмдерди билүүнүн кажети жок калканчтар жана компоненттер менен шайкештигин камсыз кылуу үчүн колдонулат.

Сенсор: физикалык киргизүүнү алып, аны электрдик сигналга өткөрө турган нерсе

Уно:

Arduino Uno - бул эң белгилүү жана, балким, эң популярдуу Arduino тактасы. Ал 14 санариптик I/O төөнөгүчтөрү бар, алар күйгүзүү менен өчүрүүнүн ортосунда айырмаланышы мүмкүн, анын 6сы PWMди же импульстун тууралуулугун модуляциясын колдонууга жөндөмдүү, алар пинди күйгүзүү менен чыгаруу чыңалуусун өзгөртөт (пульс) ') ар кандай интервалдарда (' туурасы ') чыгарууну жогору же төмөн кылуу үчүн (' модуляция '). Ошондой эле 6 аналогдук кирүү казыгы бар. Бардык казыктарды киргизүү же чыгаруу катары колдонсо болот, жана кээ бир казыктар атайын калканчтар жана китепканалар менен колдонулганда атайын функцияларга ээ.

Кызыктуу факт: Arduino Uno Аполлон айынын алгачкы миссиялары үчүн колдонулган бөлмө өлчөмүндөгү компьютерлерге караганда иштетүү күчүнө ээ жана ал сиздин колуңузга туура келет!

Көпчүлүк калкан Arduino Uno үчүн курулган жана негизинен башталгычтан баштоо үчүн эң жакшы такта болуп эсептелет. А мен толугу менен кошулам. Uno эң ар тараптуу болбошу мүмкүн, бирок аны орнотуу жана колдонуу эң оңой, жана Arduino үчүн көпчүлүк долбоорлор жана окуу куралдары Uno менен башталат.

Нано:

Бул нерсе, аты айтып тургандай, кичинекей такта. Ал Unoго караганда азыраак эстутумга ээ, бирок антпесе ошол эле функциялардын көбүн бир топ кичине пакетте бөлүшөт. Нанонун артында турган идея-тар жерлерде же учкучсуз дрондор сыяктуу салмакка сезгич долбоорлордо колдонуу үчүн кие турган жана миниатюрленген схемалар. Бул кичинекей өлчөмгө байланыштуу жалпы казыктарга ээ, бирок Юного караганда арзаныраак жана көп жерлерге туура келет.

Мега:

Дагы, аты баарын айтып турат. Бул такта Юного караганда узунураак жана жалпысынан 54 санариптик I/O төөнөгүчтөрү бар, алардын 15и PWM жөндөмдүү жана 16 аналогдук кирүү казыгы. Бул такта чоңураак, жакшы жана чоң долбоорлор үчүн. Ооба, мен атайылап өзүмдү кайталадым. Бул такта абдан чоң жана ал Uno менен бирдей калканчтардын көпчүлүгүнө шайкеш келет, анткени ал ошол эле баштапкы пин конфигурациясын бөлүшөт. Ал ошондой эле эс тутумун жогорулатат, андыктан чоң программаларды оңой иштете алат.

IDE:

Arduino IDE - бул коддоо үчүн колдонулуучу салыштырмалуу жөнөкөй платформа. Arduino такталары үчүн ал өзүнүн программалоо тилин колдонот, бирок Java жана C сыяктуу популярдуу коддоо тилдериндей болгон көптөгөн өзгөчөлүктөргө ээ. Окуунун ийри сызыгы өтө жумшак жана интернетте жүздөгөн мисалдар бар, ал тургай программалык камсыздоого орнотулган. коддун айрым аспектилери боюнча сизди жетектейт. Мен муну 13 жашымдан бери колдонуп келе жатам, бирок мен дагы деле баарынын эмне кылаарынын жарымын билбейм, андыктан кабатыр болбо, Arduino менен иштөө үчүн Эйс болуунун кереги жок.

Калканчтар:

Ар кандай калканчтар башкача колдонулат. Албетте. Жана ошондой эле аларды иштетүү үчүн керектүү ар кандай коддор бар. Бирок гипервентиляция кылбаңыз, мен аягына чыга элекмин. Учурда сатып ала турган калканчтардын көпчүлүгү үчүн IDEде камтылган мисал коду бар же онлайнда абдан жакшы үйрөткүч бар. Болгону аны табуу керек. Муну кантип жасоо үчүн "Ресурстарды" караңыз.

Сенсорлор:

Шилдске окшоп, ар кандай сенсорлор, манипуляторлор жана дисплейлерде алар менен байланышкан ар кандай коддор болот. Мисалдарды табуу үчүн ошол эле процесс колдонулат.

Ошентип, азыр Arduino жөнүндө бир аз көбүрөөк билгенден кийин, эмнеден баштоо керектигине өтөлү.

2 -кадам: Arduino менен кантип жана кайдан баштоо керек

Акыркы кадамда айткандай, Arduino микро контроллери ар кандай такталар менен жабдуулардын кеңири спектрин камтыйт. Бул кадамда мен сизге эмнеден баштоо керек экенин жана биринчи эмнени алуу керектигин көрсөтөм.

Балким, мен сизге бере турган эң пайдалуу кеңеш бул: жөнөкөйдөн баштаңыз. Ардуинону колдонууну үйрөнүү - бул убакытты талап кылган процесс, эгер сиз бир эле учурда өтө көп нерсени жасоого аракет кылсаңыз, көңүлүңүз чөгөт. Мен хоббимди Ардуинодо светодиоддорду жаркылдатуудан баштадым. Жана сиз Arduino колдонгон нерселеримдин ичинен эң жакшысын жасоону жакшы көрөм билесизби? Жарык диоддору. Чынында эле, Arduino колдонууга болгон дымагыңыз кандай болбосун, мен биринчи кезекте Arduino IDEдеги Blink and Fade мисалдарын сынап көрүүнү жана татаал нерсени сынап көрүүдөн мурун ошолор менен ойноону сунуштаар элем.

Кайдан баштоо керек:

Өзүңүзгө мындай суроо бериңиз: Arduino -ну эмне үчүн колдонгуңуз келет? Бул суроо сиз биринчисин алганга чейин Arduino тактасынан эмнени издөө керектигин аныктайт.

Эгерде сиз чындап эле билбесеңиз же кичинекей робот сыяктуу жөнөкөй нерсени ойлосоңуз, мен Uno сунуштайт элем. Эгерде сиз тагылуучу кийимдерди же кичирейтилген схемаларды жасоону кааласаңыз, мен нано (же кылгыңыз келген нерсенин татаалдыгына жараша микро) сунуштайт элем. Эгерде сиз 3D принтер, чоң робот же сенсор тармагы сыяктуу чоң долбоорду кааласаңыз, мен Мега сунуштайт элем. Эгерде оор кайра иштетүү жана маалыматтарды сындыруу сиздин тандоо долбооруңуз болсо, анда Zero же Due жакшы идея болмок. Эгерде сиз компьютер интерфейсин, башкача айтканда, ыңгайлаштырылган клавиатураны, джойстикти же чычканды кааласаңыз, анда Леонардо сиз үчүн. Жана тизме муну менен эле бүтпөйт. Ардуино такталарынын саны барган сайын көбөйүүдө, мен бул жерде айтканым негиздери. Linuxту иштете турган Юн же Тянь сыяктуу такталар бар, жана негизинен толук кандуу компьютерлердин кичинекей версиялары сыяктуу иштейт жана мен айткан башка такталардын ар кандай өзгөчөлүктөрүн жана адистиктерин кошкон көптөгөн вариациялар бар. долбоорлор.

Конкреттүү тактайлар жана такталардын толук тизмеси жөнүндө көбүрөөк маалымат алуу үчүн менин кийинки кадамымды караңыз, "Ресурстар".

Биринчи эмне алуу керек:

Тактайдын өзүн алуу менен баштаңыз. Ал эми расмий Arduino сайтында баалардын белгилерин көргөнүңүздө ачууланбаңыз. Мен Arduino бренди Arduino алда канча сапаттуу жана иштөө тартибинде деп кепилдик бере алам деп айта алам, бирок мен бир нерсеге ушунчалык көп акча коротууну жактырбайм. Амазонкага секирип кетиңиз, аларда Ардуинонун клондолгон версиялары бар, алар чындыгында эле ар кандай компаниялар тарабынан жасалган, баанын жарымынан азына. Же мен ошол эле тактай менен бөлүктөрдүн топтомун ала алмакмын, ошол эле баада чыныгы Arduino алмакмын. Бирок, эгерде сизде сарптоого акчаңыз болсо, расмий Arduino элдеринен сатып алыңыз, анткени алар жаңы микро контроллерлердин көпчүлүгүн иштеп чыгуучу жана аларды коддоо үчүн колдонулган программалык камсыздоону колдогон балдар. Тандоо, чынында, сеники.

Эгерде сиз Uno же Mega алууну пландап жатсаңыз, мен башталгыч комплект алууну сунуштаар элем. Мен кийинки кадамымда бир нече башка шилтемелердин тизмесин түздүм. Стартерлер Ардуинонун өзү менен гана эмес, пайдалуу сенсорлордун жана компоненттердин толук тобу менен коштолот, анын ичинде ар бир схема куруучунун эң жакын досу: нан. Жана эң жакшы бөлүгү? Баштапкы комплекттер бардык компоненттерди өзүнчө сатып алганга караганда арзаныраак. Көп тарабынан. Мисалы, 100 еврого жакын турган долбоор мага 50 евро гана турду, анткени мен жакшы стартерлерди таптым, анан калган компоненттери менен дагы үч долбоорду кура алдым.

Эгерде сиз Uno же Mega албасаңыз, мен дагы эле Arduino тактасы эмес, сенсорлор жана кошумча компоненттер менен келген башталгыч комплектти сунуштайт элем. Баса, бул нерсеге көңүл буруу керек. Баштоочу комплектти сатып алууда, анын чындыгында сүрөттөрдөгү бардык компоненттер камтылганын текшериңиз, анткени кээ бирлери "Arduino үчүн" деп айтышат жана Uno көрсөтүшөт, бирок чындыгында бири менен келбейт. комплектинин мазмунун текшере аласыз.

Сизде Arduino болгондон кийин, кийинки кадам - IDEди жүктөп алуу жана жакшы окуу куралдарын табуу. Буларды алуу үчүн эң жакшы жерлерди билүү үчүн кийинки кадамымда окуңуз.

3 -кадам: Ресурстар

Бул кадамда мен Arduino колдонгон бардык DIYers үчүн абдан ыңгайлуу булактарды, жана дагы кантип табууну көрсөтөм. Мен ошондой эле Arduino продуктуларын сатып ала турган жакшы жерлердин тизмесин жана менин сүйүктүү баштоочу комплекттеримди камтыйм.

IDE:

IDE бардык Arduino долбоорлорунун борбору болуп саналат. Бактыга жараша, аны жүктөө бекер, бирок эгер кааласаңыз, аны жазган адамдарга кайрымдуулук кыла аласыз. Анын бардык версияларын бул шилтеме аркылуу таба аласыз. Бул жерде дагы ыңгайлуу шилтеме бар.

Китепканалар:

Arduino IDE кеңири функционалдуулук үчүн көптөгөн китепканаларда курулган, бирок менде дайыма түздөн -түз колдоого алынбаган бир нече компоненттер бар деп ойлойм. Мындай болгондо, мен көбүнчө кайсы китепкананын эң популярдуу экенин (жана, балким, эң пайдалуу) табуу үчүн, анын жанында "Arduino Library" деген издөө терминдери бар компонентти Google менен байланыштырам. Аларды табуунун дагы бир жолу - Arduino сайты, Arduino.cc. Бирок, мисалы, коддор жана китепканалар үчүн эң жакшы жер Github.com. Бул балдар китепканаларга, баштапкы кодго, IDEдеги вариацияларга же башка программалык камсыздоого келгенде баарына ээ.

Тактайлар:

Arduino такталарынын көпчүлүгү жана эң популярдуу калкан жөнүндө билүү үчүн, бул баракча сиз үчүн ресурс болуп саналат, ар бир Arduino компоненти үчүн бардык мүнөздөмөлөргө, схемаларга жана түшүндүрмөлөргө шилтемелер бар.

Код жана маалымдама:

Ар бир коддун эмне кылаарын жана ал кантип колдонулганын билүү үчүн, Arduino веб -сайтынын маалымдама бөлүмү - бул бара турган жер. Жалгыз чектөө - бул Arduino тарабынан жасалбаган китепканалар үчүн эч кандай атайын функцияларды камтыбайт.

Окутуулар жана Жетекчилик:

Arduino боюнча үйрөткүчтөр үчүн, үйрөткүчтөр баракчасы баштоо үчүн жакшы жер. Кененирээк үйрөткүчтөр жана долбоорлор үчүн, https://learn.adafruit.com/ жана https://create.arduino.cc/projecthub - бул жерде, Instructablesден тышкары, кароо үчүн жакшы жерлер.

Тажрыйбалуу жамааттын жетекчилиги үчүн, расмий Arduino форуму, балким, баруунун эң жакшы жери.

Көбүрөөк ресурстарды табуу:

Көп учурда, эң жакшы нерсе - бул сиз издеп жаткан Google. Кээде, бирок, маалымат жетпей калышы мүмкүн. Мындай учурларда, мен өзүмдү жакшы ресурстарга шилтеме издеп, долбоорлорду жана окуу куралдарын жана Arduino форумун карап көрөм. Эгерде мен таппай калсам, мен жөн эле форумга кирем жана сурайм, анткени сиз форум аркылуу чуркап жүргөн миңдеген кишилер менен, кимдир бирөө сизге кантип жардам берүүнү билерине ишенишиңиз керек эле.

Баштоочу комплекттер:

Бул жерде мен Arduino үйрөнүп баштагандарга сунуштаган эң жакшы көргөн комплекттерим. Алар коддоонун жана схеманын негиздерин (жана кээ бир татаалдыктарын) үйрөнүү үчүн керек болгон бардык компоненттерге ээ.

Ушул убакка чейин тапкан эң жакшы баадагы, эң жогорку сапаттагы комплекттерди, эң көп колдоо жана эң жакшы кардарларды тейлөө менен, Elegoo аттуу компания сатат. Алар өздөрүнүн комплекттерин Amazon аркылуу сатышса да, мен расмий сайтты байланыштырдым, анткени ал комплекттердеги компоненттерди жакшыраак сүрөттөөгө ээ. Алар расмий Arduino такталары же комплекттери эмес, бирок сиз аларды сатып алганда Arduino сайтын колдобой турганыңызды унутпаңыз.

Эгерде сизде сарптай турган акчаңыз болсо, анда мен чынында Arduino/Genuino стартерлерин расмий түрдө алууну сунуштаар элем. Бул рынокто каалаган комплектти жаңыдан баштагандар үчүн эң мыкты басып өтүү жана документтерге ээ, жана долбоорлор абдан сонун.

Жеке сенсорлорду, калканчтарды алуу үчүн Amazonдон башка эң жакшы жер - бул Adafruit дүкөнү. Алар эң жогорку сапатта жана ар бир компонентте жеке онлайн документтери бар.

Сураныч, бул менин пикирим жана сунуштарым, факты менен жаңылбасам. Ар бир сатып алууну өзүңүз чечесиз жана мен аны сатып алардан мурун ар кандай комплекттерди изилдөөнү сунуштайм.

4 -кадам: Эпилог

Эми, сиз тайманбастык менен микроконтроллерлер жана Arduino дүйнөсүнө чыга аласыз жана кыйынчылыктар келип калса, ресурстарыңыз кайда экенин билүүңүз менен баштай аласыз. Жогоруда мен Arduino менен Instructablesде аткарган ар кандай долбоорлордун сүрөттөрү бар, сизге чексиз мүмкүнчүлүктөрдүн даамын татып көрөм жана чоң нерсени жасоого дем берет деп үмүттөнөм.

Эгерде сизде Arduino жөнүндө суроолоруңуз болсо, мага суроо берүүдөн тартынбаңыз, бирок эстен чыгарбаңыз, Arduino форуму суроого ылайыктуу жер болмокчу жана алар дээрлик кепилдик менен жардам беришет. Мен баарын билбейм, андыктан менин айтканымды эч нерсе катары кабыл албаңыз, эгер так билгиңиз келсе өзүңүз карап көрүңүз.

Сураныч, эгер сиз муну жактырсаңыз же муну окуп жатып бир нерсе үйрөнсөңүз, добуш бериңиз!

Адаттагыдай эле, бул Dangerously Explosive долбоорлору, анын өмүр бою миссиясы, "кургусу келген нерсени тайманбастык менен куруу жана башкалар!"

Калган долбоорлорумду бул жерден таба аласыз.