Arduino za početnike: uputstva po koraku. Programiranje i projekti Arduino: odakle početi?

Arduino je veoma popularan među svim ljubiteljima dizajna. Neophodno je upoznati sa onima koji nikada nisu čuli za njega.

Šta je Arduino?

Na koji način možete ukratko opisati Arduino? Optimalne reči su: elektronski dizajner. Arduino je alat sa kojim možete kreirati razne elektronske uređaje. Zapravo, ovo je prava kompjuterska platforma univerzalne namene. Može se koristiti i za izgradnju jednostavnih šema i za implementaciju prilično složenih projekata.

Dizajner je zasnovan na svom hardveru, koji je ulazno-izlazna ploča. Za programiranje ploče koriste se jezici koji se baziraju na C / C ++. Oni su dobili ime, odnosno Obrada / Ožičenje. Iz grupe C, oni su nasledili krajnju jednostavnost, tako da ih može brzo savladati svaka osoba, a primjena znanja u praksi nije vrlo značajan problem. Da biste razumeli lakoću rada, često se kaže da je Arduino za početnike čarobnjaka. Za rješavanje karata "Arduino" može čak i djeca.

Šta se može sastaviti na njemu?

Aplikacija Arduino je prilično raznovrsna, može se koristiti i za najjednostavnije primere, koji će se preporučiti na kraju teksta i za složene mehanizme, uključujući manipulatore, robote ili proizvodne mašine. Neki zanatlije na osnovu ovakvih sistema upravljaju tabletima, telefonima, nadzornim i sigurnosnim sistemima kuća, pametnim kućnim sistemima ili jednostavno računarima. Arduino projekti za početnike, koji čak i početnici mogu prvo da se bave bez iskustva, nalaze se na kraju teksta. Oni se čak mogu koristiti za kreiranje primitivnih virtuelnih sistema realnosti. Sve zahvaljujući sadržaju univerzalne hardverske komponente i karakteristikama koje Arduino pruža.

Gde kupiti komponente?

Komponente proizvedene u Italiji smatraju se originalnim. Ali cena takvih setova nije niska. Zbog toga veliki broj kompanija, pa čak i nekih pojedinaca, koristi rukotvorine za proizvodnju Arduino kompatibilnih uređaja i komponenata, koji se šalju nazivaju industrijskim klonovima. Pri kupovini takvih klonova nemoguće je sa sigurnošću reći da će raditi, ali želja za uštedom troškova je uzimanje njenog učešća.

Komponente se mogu nabaviti bilo kao deo kompleta ili odvojeno. Postoje čak i unapred pripremljeni setovi za prikupljanje automobila, helikoptera sa različitim vrstama kontrola ili brodova. Set, kao na slici iznad, proizveden u Kini, koštaće 49 dolara.

Više o opremi

Arduino ploča je jednostavan AVR mikrokontroler koji je bljesan sa bootloader-om i ima minimalni minimum USB-UART porta. Još uvijek postoje važne komponente, ali u granicama članka bolje je fokusirati samo na ove dvije komponente.

Prvo o mikrokontroleru, mehanizam, izgrađen na jednoj šemi, u kojoj se program nalazi. Na program se može uticati pritiskom dugmadi, prijem signala iz komponenti stvaranja (otpornici, tranzistori, senzori itd.). Senzori mogu biti vrlo različiti u svrhu: osvetljenje, ubrzanje, temperatura, rastojanje, pritisak, prepreke I tako dalje. Kao uređaji za prikazivanje, mogu se koristiti jednostavni dijelovi, od LED-a i pisaća do složenih uređaja, kao što su grafički prikazi. Kao aktuatori smatraju se motori, ventili, releji, servori, elektromagneti i mnogi drugi, koji su veoma dugi. Sa nekim od ovih lista, MC radi direktno, uz pomoć povezivanja žica. Za neke mehanizme su potrebni prelazni uređaji. Ali ako stvarno počnete da dizajnirate, biće teško otpustiti. Hajde sada da razgovaramo o programiranju Arduina.

Više o procesu programiranja ploče

Program koji je već spreman za upotrebu na mikrokontroleru naziva se firmware. Može biti jedan projekat ili Arduino projekat, tako da svaki firmver treba sačuvati u posebnom direktorijumu kako bi se ubrzao proces pronalaženja odgovarajućih datoteka. Pričvršćen je na kristal MC-a uz pomoć specijalizovanih uređaja: programeri. A ovde "Arduino" ima jednu prednost - njemu ne treba programer. Sve je urađeno tako da programiranje Arduina za početnike nije teško. Pisani kod se može skinuti na MK putem USB kabla. Ovu prednost ne ostvaruje neki već ugrađeni programer, već poseban firmware - bootloader. Bootloader je poseban program koji počinje odmah nakon veze i slušaće da li će biti komandi, bilo da se pali kristal, bilo da postoje Arduino projekti ili ne. Iz korištenja bootloader-a dolazi nekoliko veoma atraktivnih profesionalaca:

1. Koristite samo jedan komunikacioni kanal, koji ne zahtijeva dodatne troškove tokom vremena. Dakle, Arduino projekti ne zahtevaju da povežete mnogo različitih žica i da je došlo do konfuzije kada ih koristite. Za uspešan rad, jedan USB kabl je dovoljan.
2. Zaštita od krivine ruku. Da bi mikrokontroler doveden u stanje opeke pomoću jednostavnog firmvera, prilično je lako, nije neophodno puno naprezati. Kada radite sa bootloader-om, ne možete stići do potencijalno opasnih postavki (uz pomoć razvojnog programa, naravno, i tako možete sve pokvariti). Stoga je Arduino za početnike dizajniran ne samo sa stanovišta koji je razumljiv i pogodan, već će omogućiti i izbjegavanje neželjenih troškova vezanih za neiskustvo osobe koja radi sa njima.

Početak projekata

Kada imate komplet, lemilicu, rozin i lemilo, ne bi trebalo odmah da skulptate vrlo složene strukture. Naravno, oni mogu biti oslepni, ali šansa za uspeh u Arduinu za početnike je prilično niska za složene projekte. Za obuku i "punjenje" ruku, možete pokušati da implementirate nekoliko jednostavnih ideja koje će vam pomoći da razumete interakciju i rad Arduina. Kao prvi koraci u radu sa Arduinom za početnike, možete savetovati da razmotrite:

1. Napravite LED treperi koja će raditi zahvaljujući Arduinu.
2. Povezivanje odvojenog dugmeta na "Arduino". To se može učiniti tako da dugme može podesiti sjaj LED iz tačke # 1.
3. Potenciometar veza.
4. Upravljanje servo pogonom.
5. Povezivanje i rad sa LED-om u tri boje.
6. Povezivanje piezoelektričnog elementa.
7. Povezivanje fotoresistora.
8. Priključivanje senzora pokreta i signala o njegovom radu.
9. Povežite senzor vlažnosti ili temperature.

Projekti za budućnost

Teško da ste zainteresovani za "Arduino" kako biste povezali pojedinačne LED diode. Najverovatnije, privlači vam se prilika da stvorite svoj automobil, radio-kontrolisan brod ili leteći gramofon. Takvi projekti su kompleksni u njihovoj implementaciji, zahtevaju mnogo vremena i istrajnosti, ali, pošto ste ih ispunili, dobićete ono što želite: dragocjeno iskustvo dizajniranja sa Arduinom za početnike.