Arduino pro začátečníky: pokyny krok za krokem. Programování a projekty Arduino: kde začít?

Arduino je velmi populární mezi všemi milovníky designu. Je třeba je seznámit s těmi, kteří o něm nikdy neslyšeli.

Co je Arduino?

Jak krátce můžete charakterizovat Arduino? Optimální slova jsou: elektronický konstruktor. Arduino je nástroj, pomocí kterého můžete vytvářet různá elektronická zařízení. Ve skutečnosti je to skutečná hardwarová počítačová platforma univerzálního účelu. Může být použita jak pro vytváření jednoduchých schémat, tak pro realizaci poměrně složitých projektů.

Návrhář je založen na jeho hardwaru, což je vstupní a výstupní deska. Pro programování desky se používají jazyky založené na C / C ++. Dostali název, resp. Zpracování / Zapojení. Ze skupiny C zdedili konečnou jednoduchost, která jim umožňuje velmi rychle zvládnout jakoukoli osobu a uplatňování znalostí v praxi není velmi závažným problémem. Abyste pochopili snadnost práce, často se říká, že Arduino je pro začátečníky kouzelníků. K řešení karet "Arduino" mohou dokonce i děti.

Co lze na něm shromáždit?

Aplikace Arduino je poměrně rozmanitá, lze ji použít i pro nejjednodušší příklady, které budou doporučeny na konci článku a pro poměrně složité mechanismy, včetně manipulátorů, robotů nebo výrobních strojů. Někteří řemeslníci řídí na základě takových systémů, že dělají tablety, telefony, dohledové a zabezpečovací systémy domů, inteligentní domácí systémy nebo prostě počítače. Projekty Arduino pro začátečníky, které i začátečníci mohou vyřešit nejprve bez zkušeností, jsou na konci článku. Mohou být dokonce použity k vytvoření primitivních systémů virtuální reality. To vše díky obsahu univerzální hardwarové komponenty a funkcí, které nabízí Arduino.

Kde nakupovat komponenty?

Komponenty vyrobené v Itálii jsou považovány za originální. Cena takových sad však není nízká. Proto řada firem, nebo dokonce někteří jednotlivci, kteří používají řemesla, dělají zařízení a komponenty kompatibilní s Arduinem, které jsou jokingly nazývány výrobními klony. Při nákupu takových klonů je nemožné s jistotou říci, že budou fungovat, ale touha po záchraně má svůj daň.

Komponenty lze zakoupit buď jako součást sady, nebo samostatně. Existují dokonce i předem připravené sady pro sběr automobilů, vrtulníky s různými typy řízení nebo lodě. Sada, stejně jako na výše uvedené fotografii, vyrobená v Číně, bude stát 49 dolarů.

Více o zařízení

Deska Arduino je jednoduchý mikrokontrolér AVR, který byl zablokován bootloaderem a má minimální port USB-UART. Stále existují důležité součásti, avšak v mezích článku je lepší zaměřit se pouze na tyto dvě složky.

Za prvé, mikrořadič, mechanismus postavený na systému, ve kterém se program nachází, a rozvíjet. Tyto programy mohou mít vliv na lisování, signály z tvorby složek (odpory, tranzistory, senzory, atd ...), atd Snímače mohou navíc být velmi lišit v závislosti na jejich zamýšleném použití: .. světlo, zrychlení, teplota, vzdálenost, tlak, překážky a t d., protože zobrazovací zařízení může být provedeno s použitím jednoduchých komponentů z LED a výškové až po složité zařízení, jako jsou grafické displeje. Vzhledem k tomu, pohony jsou považovány za motory, ventily, relé, serva, elektromagnety, a mnoho dalších, které se uvádějí velmi dlouhou dobu. S něčím z těchto seznamů MK funguje v pořádku, pomocí připojení vodičů. U některých mechanismů jsou potřebná přechodná zařízení. Ale pokud se opravdu začne projevovat, bude těžké vyjít. Nyní mluvme o programování Arduina.

Více o procesu programování desky

Program již připravený k použití na mikrokontroléru se nazývá firmware. Může existovat jeden projekt nebo projekty Arduino, takže každý firmware by měl být uložen v samostatné složce, aby se urychlil proces hledání správných souborů. Je šitý na krystalovém MC pomocí specializovaných zařízení: programátorů. A zde "Arduino" má jednu výhodu - nepotřebuje programátora. Všechno je děláno tak, že programování Arduino pro začátečníky není obtížné. Písemný kód lze stáhnout do MK pomocí kabelu USB. Tato výhoda není dosažena některým již zabudovaným programátorem, ale speciálním firmwarem - bootloaderem. Bootloader je speciální program, který začíná hned po připojení a poslouchá, zda budou nějaké příkazy, zda bude blikat krystal, zda existují projekty Arduino nebo ne. K použití bootloaderu přichází několik velmi atraktivních výhod:

1. Použijte pouze jeden komunikační kanál, který nevyžaduje v průběhu času další náklady. Projekty Arduino tedy nevyžadují, abyste spojili spoustu různých drátů, a při jejich používání došlo k nejasnostem. Pro úspěšný provoz stačí jeden kabel USB.
2. Ochrana proti křivkám rukou. Přivést mikrokontrolér do stavu cihel pomocí přímého firmwaru je poměrně snadné, není nutné příliš zatěžovat. Při práci s bootloaderem se nemůžete dostat k potenciálně nebezpečným nastavením (samozřejmě s pomocí vývojového programu, takže můžete všechno rozbít). Proto je Arduino pro začátečníky zamýšlen nejen z hlediska, které je srozumitelné a pohodlné, ale také umožní vyhnout se nežádoucím peněžním nákladům spojeným s nezkušeností osoby, která s nimi pracuje.

Projekty, které začínají

Když získáte soupravu, páječku, kalafunu a pájku, neměli byste okamžitě vytvarovat velmi složité struktury. Samozřejmě mohou být oslněny, ale šance na úspěch v Arduinu pro začátečníky jsou pro složité projekty poměrně nízké. Pro výcvik a "vycpávání" rukou se můžete pokusit realizovat několik jednodušších nápadů, které vám pomohou porozumět interakci a práci Arduina. Jako první kroky při práci s Arduino pro začátečníky můžete doporučit, abyste zvážili:

1. Vytvořit blikající LED, který bude fungovat díky "Arduino".
2. Připojte samostatné tlačítko na "Arduino". Je tak možné provést tak, že tlačítko může regulovat osvětlení LED z položky č.1.
3. Připojení potenciometru.
4. Ovládání servopohonu.
5. Připojení a práce s tříbarevnou LED.
6. Připojte piezoelektrický článek.
7. Připojte fotorezistor.
8. Připojení snímače pohybu a signály o jeho provozu.
9. Připojte snímač vlhkosti nebo teploty.

Projekty do budoucna

Sotva vás zajímá "Arduino", aby bylo možné připojit jednotlivé LED diody. S největší pravděpodobností vás přitahuje příležitost vytvořit si vlastní stroj, rádio řízené lodi nebo letící gramofon. Takové projekty jsou složité při jejich realizaci, budou vyžadovat spoustu času a vytrvalosti, ale po jejich splnění získáte to, co jste chtěli: cennou zkušenost s designem s Arduinem pro začátečníky.