Περιεχόμενο
- Arduino εναντίον υπολογιστή
- Για αρχάριους: Κιτ εκκίνησης
- Το φλας αναβοσβήνει
- Πιέζοντας τα κουμπιά σας
- Φως και άλλοι αισθητήρες
- Ήχοι, συντονισμοί και θόρυβοι
- Πέρασμα δεδομένων: Σειριακή οθόνη
Το Arduino είναι ένα δημοφιλές προγραμματιζόμενο κύκλωμα μικροελεγκτών που ξεκίνησε γύρω στο 2005. Βασισμένο στα τσιπ ATmega της Atmel, παρέχει μια χαμηλού κόστους πλατφόρμα για να δημιουργήσει μια μεγάλη ποικιλία ηλεκτρονικών κυκλωμάτων ελέγχου. Ο προγραμματισμός και η χρήση του Arduino είναι αρκετά απλός, καθιστώντας τον ελκυστικό για τους μαθητές και τους χομπίστες, καθώς και για τους μηχανικούς ηλεκτρονικών. Ο πίνακας Arduino διαθέτει τυπικές κεφαλές πείρων 2,54 mm που επιτρέπουν την εύκολη σύνδεση με πίνακες breadboards και άλλα ηλεκτρονικά εργαλεία δημιουργίας προτύπων. Ως μικροελεγκτής, είναι κατάλληλος για τον έλεγχο σε πραγματικό χρόνο των φώτων, αισθητήρων, κινητήρων και άλλου εξοπλισμού. Μια ευημερούσα κοινότητα χρηστών και προμηθευτών υλικού και λογισμικού υποστηρίζει το Arduino, επιτρέποντάς σας να αντιμετωπίσετε ένα ευρύ φάσμα έργων.
Arduino εναντίον υπολογιστή
Ένας τυπικός υπολογιστής ή ακόμα και ένα smartphone έχει πολύ περισσότερη δύναμη μνήμης και τραντάγματος από ό, τι ένα Arduino, αλλά μην το αφήνετε να σας βάλει μακριά.Το Arduino ειδικεύεται σε απλές επαναλαμβανόμενες εργασίες, όπως ο έλεγχος της ταχύτητας ενός κινητήρα. Θα συνηθίσει να τρέχει πολλαπλές εξελιγμένες εφαρμογές ταυτόχρονα με γραφικά υψηλής ταχύτητας. Επειδή έχει επικεντρωθεί σε εφαρμογές ηλεκτρονικού ελέγχου, οι δημιουργοί της επέλεξαν ένα σχέδιο χαμηλού κόστους χρησιμοποιώντας μόνο λίγα εξαρτήματα.
Για αρχάριους: Κιτ εκκίνησης
Από μόνη της, ένας πίνακας Arduino δεν κάνει πολλά. χρειάζεστε μερικά άλλα στοιχεία, τα οποία μπορεί να διασυνδέσει η επιτροπή και να ενεργήσει. Αν και μπορείτε να αγοράσετε ένα αυτόνομο Arduino, τα καταστήματα χόμπι πωλούν εύχρηστα κιτ που σας βοηθούν να μάθετε βασικά στοιχεία λογισμικού και λογισμικού. Εκτός από τον ίδιο τον πίνακα Arduino, ένα καλό κιτ περιλαμβάνει ένα πινέλο για πρωτότυπα, αντιστάσεις, δίοδοι εκπομπής φωτός (LED) και άλλα ηλεκτρονικά εξαρτήματα, καλωδίωση και προσαρμογέα εναλλασσόμενου ρεύματος 9V "wall wart" για την τροφοδοσία του Arduino. Καλύτερα κιτ έχουν οδηγοί οδηγιών που σας καθοδηγούν μέσω της κατασκευής κυκλωμάτων και της κωδικοποίησης.
Για να προγραμματίσετε το Arduino, χρειάζεστε έναν υπολογιστή. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε υπολογιστή με Windows PC, Mac ή Linux. Επίσης, πρέπει να κατεβάσετε ένα αντίγραφο του Arduino Interactive Development Environment (IDE), το οποίο είναι ένας επεξεργαστής που χρησιμοποιείτε για να γράψετε κώδικα Arduino. Το IDE είναι ένα πρόγραμμα ανοιχτού κώδικα διαθέσιμο χωρίς κόστος.
Το φλας αναβοσβήνει
Ένα από τα απλούστερα και ευκολότερα έργα του Arduino είναι το φλας LED. Σε αυτό το έργο, χρησιμοποιείτε το Arduino για να ενεργοποιήσετε και να απενεργοποιήσετε μια τυπική ενδεικτική λυχνία LED σε έναν κύκλο που επαναλαμβάνεται για όσο διάστημα ο μικροελεγκτής παραμένει αναμμένος. Συνδέστε το καλώδιο ανόδου της λυχνίας LED σε μία από τις ψηφιακές εξόδους του Arduino και την κάθοδο στη γείωση του Arduino. Συνήθως, χρησιμοποιείτε λυχνίες LED με αντίσταση περιορισμού ρεύματος, αλλά μπορείτε να ξεφύγετε με ένα "γυμνό" LED. Ο πίνακας Arduino βγάζει μόνο μέτρια ποσά ρεύματος που δεν μπορούν να τηγανίσουν το LED. Αυτό το εύκολο έργο θα σας εξοικειώσει με το IDE του Arduino, ανεβάζοντας τα προγράμματα στο Arduino με καλώδιο USB και τα βασικά της κωδικοποίησης. Η επιτυχία της προβολής του φωτός αναβοσβήνει δημιουργεί την εμπιστοσύνη σας για πιο απαιτητικά έργα.
Πιέζοντας τα κουμπιά σας
Παρόλο που το Arduino μπορεί να λειτουργήσει χωρίς αισθητήρες, όπως στο έργο φωτισμού, είναι πιο χρήσιμο όταν ενεργεί σε δεδομένα από τον πραγματικό κόσμο. Ένας διακόπτης πίεσης με στιγμιαία ενέργεια είναι ένας από τους απλούστερους τρόπους για τον έλεγχο του Arduino. Ωστόσο, για να λειτουργήσει σωστά, πρέπει να συνδέσετε έναν αντιστάτη 10K ohm στον διακόπτη σε μια διαμόρφωση "pull-down". Σύρμα ένα από τα αντιστάτης οδηγεί στην θετική 5-volt pin του Arduino και η άλλη αντίσταση οδηγεί στον ψηφιακό ακροδέκτη που θέλετε να ελέγξετε. Συνδέστε τη μία πλευρά του διακόπτη στον ίδιο ψηφιακό πείρο και την άλλη πλευρά του διακόπτη με τον πείρο γείωσης του Arduino. Η αντίσταση συστολής αναγκάζει τον ψηφιακό ακροδέκτη είτε σε υψηλή είτε σε χαμηλή τάση, ώστε ποτέ να μην "επιπλέει" σε μια διφορούμενη τιμή μεταξύ τους. Στον κώδικα του προγράμματος, χρησιμοποιήστε την εντολή digitalRead () για να διαβάσετε την τιμή του διακόπτη. Χρησιμοποιήστε άλλο ψηφιακό ακροδέκτη για να αναβοσβήνει μια ενδεικτική λυχνία ή για να εκτελέσετε κάποια άλλη ενέργεια όταν πατήσετε το διακόπτη
Φως και άλλοι αισθητήρες
Εκτός από τους διακόπτες, μερικοί από τους απλούστερους αισθητήρες που είναι διαθέσιμοι στο Arduino περιλαμβάνουν αυτούς για το φως, τη θερμοκρασία και το μαγνητισμό. Οι μεταβλητές αντιστάσεις είναι ένας άλλος τρόπος για τον έλεγχο ενός Arduino. Η πλακέτα διαθέτει ένα σύνολο αναλογικών εισόδων που σας επιτρέπουν να ελέγχετε το Arduino με σήματα που διαφέρουν συνεχώς εκτός από τη φυσική κατάσταση της ψηφιακής ακίδας.
Ήχοι, συντονισμοί και θόρυβοι
Οι ακίδες ψηφιακής εξόδου του Arduino μπορούν να οδηγήσουν ένα μικρό ηχείο μεγέθους φοίνικας. Ρυθμίζοντας έναν ψηφιακό ακροδέκτη σε υψηλές και χαμηλές τιμές σε ρυθμούς ήχου (περίπου εκατό φορές το δευτερόλεπτο), τα προγράμματά σας μπορούν να παράγουν τόνους στο ηχείο. Για να δημιουργήσετε ένα ηχητικό σήμα, δημιουργήστε έναν επαναλαμβανόμενο βρόχο που θέτει τον ακροδέκτη ψηλά, καθυστερεί για 5 χιλιοστά του δευτερολέπτου και στη συνέχεια ρυθμίζει το χαμηλό πείρο και εκτελεί άλλη καθυστέρηση 5 χιλ. Δευτερολέπτων. Με συνολικό χρόνο κύκλου 10 χιλιοστών του δευτερολέπτου, το ηχείο θα παράγει έναν τόνο 100 Hz. Με το σωστό προγραμματισμό, μπορείτε να δημιουργήσετε μουσικές κλίμακες και να παίξετε μελωδίες. Με διαφορετικό προγραμματισμό, μπορείτε να κάνετε βομβητή ή σειρήνα.
Πέρασμα δεδομένων: Σειριακή οθόνη
Το IDE Arduino που εκτελείται στον υπολογιστή σας περιλαμβάνει παράθυρο σειριακής οθόνης που λαμβάνει και εμφανίζει δεδομένα από τον μικροελεγκτή. Για πιο σύνθετα προγράμματα, η σειριακή παρακολούθηση μπορεί να είναι μια επιβίωση, επειδή μπορείτε να εμφανίσετε τιμές προγράμματος για να εντοπίσετε σφάλματα προγράμματος. Ένα απλό πρόγραμμα που μεταφέρει δεδομένα στη σειριακή οθόνη σας βοηθά να εξοικειωθείτε με αυτό το σημαντικό χαρακτηριστικό.