Čo je Arduino? Čo s tým môžete robiť? Vysvetlené

Čo je Arduino? Čo s tým môžete robiť? Vysvetlené

Ak ste niečo ako ja, drobnosť s elektronikou je niečo, čo by ste naozaj chceli robiť - aspoň teoreticky. V skutočnosti vám časové obmedzenia a nedostatok znalostí nevyhnutne bránia v tom, aby ste sa o to pokúsili.





ako prenášať súbory z mac na android

Je to príliš ťažké.





Radi rozoberáte pokazené pomôcky, ale nikdy s nimi nič nerobte, iba ich odložte na deštivý deň (zásuvka plná mikrovlnných súčiastok? Skontrolovať!)





The Arduino je odpoveďou na to všetko a úprimne povedané, všetko, čo možno počas učenia považovať za zábavu, je podľa mňa skutočne revolučné zariadenie.

Čo je Arduino?

Arduino je veľa vecí: značka, hardvér, programovací jazyk a celý ekosystém produktov. Všeobecne však platí, že keď hovoríme o Arduine, odkazujeme na platforma na prototypovanie elektroniky s otvoreným zdrojovým kódom .



Čo to však znamená?

Pre teba alebo pre mňa je Arduino malý počítač, ktorý môžete programovať tak, aby robil veci. Môže získavať údaje zo sveta pripojením senzorov ako vstupov a môže interagovať pridaním vecí, ako sú akčné členy (motory) alebo diódy LED, na výstup.





Arduino Uno

Najpopulárnejšou doskou Arduino je model Uno. Je to čiastočne preto, že to bol jeden z prvých, takže si získal rozsiahle prijatie pred vytvorením ďalších návrhov.

Arduino Uno je definované svojim tvarom a umiestnením vstupných a výstupných pinov.





Mozog modelu Uno je logický čip ATMega328P alebo 168. To je vec, ktorá uloží váš program a spustí kód.

V hornej časti obvodu (tj. S konektorom USB naľavo) nájdete 14 pinov digitálneho vstupu/výstupu. Môžu buď vysielať, alebo čítať digitálny signál s nulovým alebo jedným (+5 V).

V pravom dolnom rohu nájdete päť kolíkov analógového vstupu. Tieto môžu dosiahnuť 1024 rôznych úrovní napätia z analógových senzorov. Jedným príkladom analógového senzora je jednoduchý svetelný senzor; alebo na svetle závislom odpore (LDR). Pred pripojením by ste mali skontrolovať, či je váš snímač analógový alebo digitálny.

Vľavo dole je sada napájacích kolíkov. Spravidla sa budete zaoberať iba kolíkmi +5 V a GND (uzemnenie/0 V), ktoré dodávajú energiu senzorom a menším výstupným zariadeniam. Ak pripájate motory s vyšším výkonom alebo sériu LED diód, je dôležité ich napájať externe a nie pokúšať sa zo svojho Arduina vytiahnuť všetku energiu.

V najlepšom prípade môžete jednoducho vypáliť Arduino, ktorého výmena je lacná. V najhoršom prípade, ak je pripojený cez USB, môžete poškodiť počítač.

Umiestnenie čapov a tvar dosky je dôležitý z niekoľkých dôvodov.

Po prvé, ide o koncept „štítov“. Toto sú inovácie, ktoré môžete navrstviť na Arduino a pridať tak ďalšie funkcie. Môže to byť vaša vlastná na mieru navrhnutá doska plošných spojov alebo doska, ktorú ste si kúpili, napríklad LCD obrazovka.

Príklad štítu Arduino naskladaného na vrchu; toto je prototyp štítu na pridanie vlastných komponentov

Za druhé, pretože Uno je štandardný tvar, nájdete obrovskú škálu puzdier, či už hotových, alebo 3D tlačených, ktoré si môžete stiahnuť a vytlačiť doma, alebo dokonca sami upraviť.

Je to hardvér s otvoreným zdrojovým kódom

To znamená, že ktokoľvek môže skopírovať Arduino, upraviť ho a ďalej predávať ako svoje vlastné. Toto nie je nezákonné. V skutočnosti je samotné Arduino postavené na pozadí iných open-source projektov. Napríklad vývojový softvér Arduino je založený na Elektrické vedenie , ktorý je sám založený na spracovaní!

Jediným pravidlom je, že ho nemôžete nazvať skutočným zariadením „Arduino“, pretože ide o chránenú ochrannú známku. Môžete však tvrdiť, že je „kompatibilný s Arduino“.

Vpravo: falošné Arduino. Vľavo: Neoficiálny klon.

Aj keď sa oficiálna doska Arduino môže predávať za viac ako 20 dolárov, klony s úplne rovnakými funkciami nájdete za menej ako 5 dolárov. V skutočnosti, ak ste si kúpili všetky komponenty jednotlivo, dokonca si môžete vytvoriť svoj vlastný od nuly.

To by ste však mali urobiť iba vtedy, ak sa chcete dozvedieť viac o tom, čo presne obsahuje obvodová doska Arduino, nie preto, že chcete ušetriť peniaze. Nie je to lacnejšie a konečný výsledok nie je taký elegantný.

Niektorí výrobcovia vyrábajú dosky kompatibilné s Arduino, ktoré sú úplne rovnaké, ale len lacnejšie. Niektoré pridávajú ešte viac funkcií, ako majú pôvodné dosky. Môžu mať jedinečný tvar určený pre konkrétnu aplikáciu, pridať ďalšie konektory, možno majú vstavaný maticový displej LED alebo doplnené Wi-Fi.

Lilypad Arduino, určený na použitie s nositeľnými projektmi a vodivými vláknami

Jednou z našich obľúbených dosiek kompatibilných s Arduino je NodeMCU, na obrázku nižšie. Je malý, má vstavané Wi-Fi pripojenie a dá sa kúpiť už od 3 dolárov. Je ideálny pre kompaktné projekty, ako je internet vecí a domáca automatizácia.

Doska NodeMCU je kompatibilná s Arduino a pridáva Wi-Fi

Medzitým sa Teensy rada vývojových dosiek obsahuje oveľa väčší výkon ako dosky Arduino s malým tvarovým faktorom - vďaka čomu sú ideálne pre malé projekty, ktoré sa vo svojom jadre spoliehajú na výkonné spracovanie.

Čo je potom na Arduine také špeciálne?

Programovateľné logické automaty nie sú novým konceptom; boli tu dávno pred Arduinom.

Súvisiace články: Čo sú to programovateľné logické automaty?

Arduino to však uľahčilo. Kombinoval ľahko použiteľný hardvér-podobne ako súpravy elektroniky, s ktorými sme vyrastali-a prístupné programovacie prostredie na vysokej úrovni. Arduino sa stalo komunitou používateľov po celom svete, ktorí písali návody, zdieľali kód a šírili svoje znalosti. Zložité prototypy elektroniky už neboli výhradnou doménou absolventov elektrotechniky.

Arduino sprístupnil hardvérové ​​projekty s komplexnou programovateľnou elektronikou každému - aby sa umelci a kreatívne typy mohli sústrediť na to, aby sa ich nápady stali skutočnosťou. Je to ultimátny drotársky nástroj!

Mali by ste si kúpiť štartovaciu sadu Arduino?

S Arduinom sa toho veľa urobiť nedá. Iste, má vstavanú LED diódu, s ktorou si môžete užiť niekoľko minút zábavy, a to rôznymi spôsobmi. Na to, aby ste mohli robiť skutočne zábavné projekty, však budete potrebovať ďalšie kúsky, ako sú senzory, motory, viacfarebné diódy LED. Potom budete chcieť nejaké káble na pripojenie týchto bitov a možno dokonca aj breadboard.

ako obísť prihlásenie do systému Windows xp

Súvisiace: Čo je to Breadboard a ako funguje?

Tu prichádza na rad štartovacia sada Arduino. Ale ktorú kúpiť? Mojím aktuálnym favoritom je súprava Grove pre začiatočníkov.

Je to múdra all-on-in doska s vopred zapojenými senzormi, diódami LED, bzučiakom a dokonca aj OLED obrazovkou. Doska v strede je kompatibilná s Arduino, ale obsahuje 12 konektorov Grove. Systém Grove uľahčuje pripojenie komponentov pomocou jedného kábla, bez toho, aby ste museli používať nepájivé pole alebo veľa chaotických prepojovacích káblov.

Skutočne pozoruhodnou vecou súpravy Grove Beginner Kit je, že akonáhle sa chcete posunúť od dizajnu dosky typu všetko v jednom a začať s prototypovaním skutočných zariadení, môžete jednoducho odrezať celú dosku a komponenty a prepnúť na systémové káble Grove ( alebo prepojovacie káble do štandardných otvorov pre kolíky). Je to mimoriadne flexibilný systém, ktorý naštartuje vaše skúsenosti s programovaním Arduino.

Súvisiace: Zatiaľ najlepšia súprava pre začiatočníkov Arduino

Aký jazyk je Arduino?

Technicky je Arduino rozšírením C/C ++. To znamená, že Arduino pridal k štandardnému jazyku C ++ sadu funkcií a funkcií, ale stále dodržiava rovnaké základné pravidlá a zvyklosti.

Na programovanie pomocou Arduina už nemusíte ovládať C alebo C ++; Nie, keď som začal. Trochu pozadia v akomkoľvek inom druhu programovania môže určite pomôcť, ale nie je to ani nevyhnutné. Môžete začať tým, že načítate jednoduché ukážkové programy a pokúsite sa ich upraviť. Potom prejdite na výmenu rôznych senzorov alebo iných výstupov. Nakoniec skúste prečítať a upraviť zložitejšie programy a čoskoro budete dávať dohromady svoje vlastné pôvodné projekty.

Ale nebojte sa: k dispozícii sú tisíce návodov k projektu a ukážkového kódu, ktoré si môžete zadarmo stiahnuť a používať. A ak sa zaseknete, existuje obrovská komunita čakajúca na pomoc . Ako pri všetkom, uistite sa, že ste to najskôr vygooglili; niekto už pravdepodobne mal rovnaký problém ako vy!

Tu je niekoľko charakteristík, ktoré definujú program Arduino:

  • Musíte mať aspoň a nastaviť() a slučka () definovaná funkcia.
  • nastaviť() spustí sa raz, keď sa zariadenie Arduino resetuje alebo zapne prvýkrát. Túto funkciu by ste použili na vytvorenie počiatočného stavu premenných, povedanie Arduinu, ktoré hardvérové ​​piny by mali čo robiť, alebo spustenie knižníc, ktoré potrebujete pre rôzne senzory.
  • slučka () beží nepretržite. Keď je všetok kód vo funkcii loop () dokončený, vráti sa na začiatok cyklu () a urobí to znova! Tu sa nachádza váš hlavný programový kód; veci ako skontrolovať premennú senzora a konať podľa neho.
  • Môžete tiež definovať svoje vlastné pomocné funkcie na zapuzdrenie blokov kódu. Tieto môžu akceptovať ľubovoľný počet premenných ako vstupy a vrátiť premennú späť. Ak nie je vrátená žiadna premenná, funkcia je označená ako neplatná. To je prípad s neplatné nastavenie () a prázdna slučka () .
  • Môžete importovať ďalšie knižnice Arduino a pridať tak do svojej aplikácie funkcie alebo pomôcť pri používaní určitých senzorov.
  • Komentáre vo svojom kóde môžete zanechať tak, že ich predznačíte dvojitou lomkou // (dokonca aj na konci existujúceho riadku kódu); alebo zanechajte viacriadkový komentár tak, že ho začnete s / * , a končiac * /

Začnite tvoriť!

Arduino úplne zmenilo hobby elektroniku. To, čo v minulosti nebolo možné bez rozsiahlych znalostí, môže teraz dosiahnuť ktokoľvek-vďaka širokému sortimentu dostupných lacných mikrořadičov a obrovskej komunite, ktorá ho obklopuje.

Začíname je tiež veľmi jednoduché a máme a príručka pre začiatočníkov aby si sa dostal zo zeme. Alebo si pozrite náš začiatočnícky projekt Arduino: návod na ovládanie semaforu.

zdieľam zdieľam Tweet E -mail 15 skvelých projektov Arduino pre začiatočníkov

Zaujímajú vás projekty Arduino, ale nie ste si istí, kde začať? Tieto začiatočnícke projekty vás naučia, ako začať.

Čítajte ďalej
Súvisiace témy
  • Technológia vysvetlená
  • DIY
  • Arduino
  • Koníčky
  • DIY nápady projektu
O autorovi James Bruce(707 publikovaných článkov)

James má bakalársky titul v odbore umelá inteligencia a je certifikovaný CompTIA A+ a Network+. Keď nie je zaneprázdnený ako editor recenzií hardvéru, baví ho hry LEGO, VR a stolné hry. Pred nástupom do spoločnosti MakeUseOf bol osvetľovacím technikom, učiteľom angličtiny a inžinierom dátového centra.

Viac od Jamesa Brucea

prihlásiť sa ku odberu noviniek

Pripojte sa k nášmu bulletinu a získajte technické tipy, recenzie, bezplatné elektronické knihy a exkluzívne ponuky!

Kliknutím sem sa prihlásite na odber
Kategórie Diy