Жаңадан бастаушыларға арналған Arduino негізгі оқулығы: 6 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

1. Arduino дегеніміз не?

Arduino-бұл AVR тобының 8 биттік микроконтроллерлеріне негізделген кіріктірілген жүйелерге арналған платформа. Ерекшелік-32 биттік ARM Cortex ядросын қолданатын Arduino Due. Басқаша айтқанда, бұл микроконтроллері бар баспа схемасы және оның сыртқы құрылғылары, мысалы сенсорлар, қозғалтқыш контроллері, дисплейлер және т.

Arduino нұсқаларының көпшілігіне сыртқы бағдарламашы қажет емес. Сізге miniUSB-USB кабелі арқылы компьютерге қосылу жеткілікті.

Платформаның артықшылықтарының бірі - сансыз кітапханалары, мысалдары, әр түрлі сыртқы құрылғыларды өңдеуге арналған оқулықтары бар өзіндік бос ортасы.

2. Платформа кімге арналған?

Arduino жаңадан бастаушыларға да, жетілдірілген электронды бағдарламашыларға да арналған.

Приключенияны осы жүйемен бастаған адам бағдарламашыларды конфигурациялау, қосылымдарды тексеру және драйверлерді орнату кезінде көп уақыт пен нервтерді үнемдейді. Мысалдардан үйренудің ең жақсы екені белгілі. Arduino үшін олардың көпшілігі жобаның веб -сайтында және бүкіл Интернетте бар.

Жетілдірілген пайдаланушыларға көптеген кітапханалар ұнайды, олардың екеуі де әдепкі (соның ішінде: EEPROM, Ethernet, Display, Servo, SPI, TWI, WiFi), сондай -ақ электронды модуль өндірушілері ұсынған файлдар (мысалы, біздің жеткізуші - Pololu).

Мысал:

Танымал 16x2 СКД дисплейіне қолдау бірнеше қарапайым код жолдарынан тұрады:

LiquidCrystal lcd (12, 11, 5, 4, 3, 2); // тұтынушылардың өсуі

lcd.begin (16, 2); // Көрсету түрінің 16 бағанын көрсетіңіз, 2 жол

lcd.print («Сәлем әлемі»); // Көрсетілетін мәтінді беріңіз

«Сәлем әлемі» сөздері мен дисплейдің қосылу схемасын көрсететін толық кодты мына жерден табуға болады: Arduino.cc.

3. Қай нұсқаны таңдау керек?

Нұсқаны таңдау модульдің мақсатты қолданылуына байланысты. Біздің дүкенде қол жетімді:

1 -қадам: Arduino Uno R3

Arduino Uno R3

Модульдің ең қарапайым нұсқасы. Табақта сіз мыналарды таба аласыз:

· Atmega328 микроконтроллері (32 кБ флэш, SRAM 2 кБ, 16 МГц жиілігі)

· 14 цифрлық кіріс / шығыс - мысалы, жарықдиодты, түймешіктерді, дисплейлерді және т.б.қосуға болады.

· 6 PWM шығысы - мысалы, қозғалтқыштардың айналу жиілігін басқаруға, серво жағдайын орнатуға арналған

· 6 аналогтық кіріс - аналогтық шығысы бар сенсорлардың, түрлендіргіштердің барлық түрлерін басқаруға мүмкіндік береді

Байланыс интерфейстері:

· UART - ДК -мен мәліметтер алмасудың ең оңай тәсілдерінің бірі

· I2C / TWI - датчиктерді қолдау, уақыт тізбектері

· SPI - жылдам түрлендіргіштермен немесе сыртқы естеліктермен байланыс

Нәр беруші:

· USB немесе сыртқы көз (мысалы, айнымалы ток адаптері)

Arduino Uno - қарапайым, шағын жобалар үшін жақсы таңдау. Сіз оны сәтті енгізе аласыз, мысалы, моторды басқару, пайдаланушы интерфейсі бар жарық контроллері, СКД дисплейі. Модуль сонымен қатар микроконтроллерлер мен ендірілген жүйелер әлеміне енетін пайдаланушыларға ұсынылады.

2 -қадам: Ардуино Леонардо

Ардуино Леонардо

· Біз таба алатын басқа нұсқасы:

· ATmega32u4 микроконтроллері (32 кБ флэш, 2,5 кБ SRAM, 16 МГц жиілік жиілігі)

· 20 цифрлық кіріс / шығыс - оған, мысалы, жарық диодты, түймелерді, дисплейлерді және т.б. қосуға болады.

· 7 PWM шығысы

· 12 аналогты кіріс - Uno нұсқасынан екі есе көп, бұл аналогтық шығыспен көбірек сенсорларды қосу мүмкіндігін білдіреді

Байланыс интерфейстері:

· UART - ДК -мен мәліметтер алмасудың ең оңай тәсілдерінің бірі

· I2C / TWI - датчиктерді қолдау, уақыт тізбектері

· SPI - жылдам түрлендіргіштермен немесе сыртқы естеліктермен байланыс

· USB - танымал компьютерлік құрылғыларды қосуға мүмкіндік береді

· Қуат көзі: USB немесе сыртқы көз (мысалы, айнымалы ток адаптері)

Егер біздің жобамыз USB интерфейсі арқылы қосылатын құрылғыны қолданатын болса, Ардуино Леонардо тамаша таңдау болады. Жүйеде USB контроллері бар, ол оны басқалардан ерекшелендіреді.

Продюсер сонымен қатар «төмен профильді» нұсқаларды ұсынады. Тақтада қосқыштар жоқ, пайдаланушы оларды өз қалауы бойынша дәнекерлей алады. Барлық элементтер жер үсті дәнекерленген корпуста орналасқан. Бұл опция біздің жобаны кішігірім кеңістікте жалғастыру қажет болғанда пайдалы.

3 -қадам: Arduino Mega 2560

2560

Кеңірек жобаларды іске асыруға арналған нұсқа. Ол Arduino UNO мен Леонардодан гөрі 54 цифрлық кіріс / шығысқа, көбірек жадқа және байланыс интерфейсіне ие. Пластинада мыналар бар: AVR отбасынан ATmega2560 (Flash 256kB, SRAM 8kB, EEPROM 4кб сағат жылдамдығы 16МГц) 54 жалпы мақсаттағы цифрлық кіріс / шығыс14 PWM шығысы16 аналогты кірістер - Байланыс интерфейстері: 4 xUART - деректермен алмасудың ең оңай тәсілдерінің бірі. PCI2C / TWI - датчиктерді қолдау, уақытша схемалар SPI - жылдам түрлендіргіштермен немесе сыртқы жадпен байланыс Қуат көзі: USB немесе сыртқы көз (мысалы, айнымалы ток адаптері) Модуль алдыңғы нұсқаларға қарағанда қымбат, бірақ опциялары көп. Atmega2560 микроконтроллері бай периферияға және жадының үлкен көлеміне ие. 256kB Flash - көп деректерді жазу үшін 4кБ EEPROMU кеңейтілген кодын қолдауға мүмкіндік береді.

4 -қадам: Arduino Mega ADK

Arduino Mega ADK

Arduino Mega артықшылықтарынан басқа, ADK сонымен қатар MAX34210 чипімен басқарылатын USB интерфейсі арқылы Android жүйесіне қосылу мүмкіндігіне ие. Модуль сипаттамасы Arduino Mega -ге ұқсас:

· AVme отбасынан ATmega2560 (Flash 256kB, SRAM 8kB, EEPROM 4кб сағат жылдамдығы 16 МГц)

· 54 жалпы мақсаттағы цифрлық кіріс / шығыс

· 14 PWM шығысы

· 16 аналогты кіріс

Байланыс интерфейстері:

· 4 xUART - ДК -мен мәліметтер алмасудың ең оңай тәсілдерінің бірі

· I2C / TWI - датчиктерді қолдау, уақыт тізбектері

· SPI - жылдам түрлендіргіштермен немесе сыртқы естеліктермен байланыс

· Қуат көзі: USB немесе сыртқы көз (мысалы, айнымалы ток адаптері)

ADK нұсқасы Android -пен байланыс орнататын жобаларға арналған. Кірістірілген USB контроллері камераны, ойын контроллерін немесе қозғалыс контроллерін қосуға мүмкіндік береді.

5 -қадам: Arduino Leonardo Ethernet

Ардуино Леонардо Ethernet

Модульдің басты артықшылығы - оның желіге оңай қосылуы. Модульде Ethernet контроллері бар желілік розетка бар. Сонымен қатар тақтада microSD жад картасының ұясы бар. Ардуино Леонардоға ұқсас сипаттамалар:

· Atmega32u4 микроконтроллері (32 кБ Flash, 2,5 кБ SRAM, · 16 МГц жиілігі)

· 20 цифрлық кіріс / шығыс - мысалы, жарықдиодты, түймешіктерді, дисплейлерді және т.б.қосуға болады.

· 7 PWM шығысы - мысалы, қозғалтқыштардың айналу жылдамдығын бақылауға, серво жағдайын орнатуға

· 12 аналогтық кіріс - аналогтық шығысы бар сенсорлардың, түрлендіргіштердің барлық түрлерін басқаруға мүмкіндік береді

Байланыс интерфейстері:

· UART - ДК -мен мәліметтер алмасудың ең оңай тәсілдерінің бірі

· I2C / TWI - датчиктерді қолдау, уақыт тізбектері

· SPI - жылдам түрлендіргіштермен немесе сыртқы естеліктермен байланыс

· Қуат: сыртқы көз (мысалы, айнымалы ток адаптері)

Ethernet нұсқасы желіге қосылуды қажет ететін жобаларға арналған. Ыңғайлылық - бұл microSD картасының ұясы, онда микроконтроллердің жадына қарағанда көбірек деректер сақталуы мүмкін.

6 -қадам: Arduino Due

Arduino Due

Arduino Due арқасында қолданушы Arduino кітапханаларына негізделген ARM 32-биттік Cortex M3 микроконтроллерінің көмегімен жүйелер құра алады. Спецификация келесідей:

· Қоректену кернеуі: 7 В-тан 12 В-ға дейін (ұсынылады), 6 В-20 В (максимум)

· Mikrokontroler: AT91 SAM3X8E, rdzeń 32 биттік ARM Cortex M3

· Максималды сағат жиілігі: 84 МГц

· SRAM жады: 96 кБ Флэш -жад: 512 кБ

· I / O түйреуіштері: 54

· PWM арналары: 12

· Аналогты кірістер саны: 12 (A / D түрлендіргіш арналары)

· D / A түрлендіргіші (сандық-аналогты)

· DMA контроллері

· Сериялық интерфейстер: UART, SPI, I2C, CAN, USB

· JTAG жөндеуші

Бұл тақта микроконтроллер әлеміндегі соңғы шешімдермен танысқысы келетін қолданушыларға арналған. Ол AVR негізіндегі нұсқаларға қарағанда әлдеқайда көп мүмкіндіктерге ие, бай перифериялық схемалар, соның ішінде цифрлық-аналогты түрлендіргіш.

Жоғарыда айтылғандардан басқа, Arduino мыналарды ұсынады:

Arduino Zero M0 Pro - 32 биттік Cortex M0 - Atmel ATSAMD21G18 32 биттік ARM Cortex M -0 ядросымен жабдықталған микроконтроллер модулі. Оның 256 КБ флэш -жады, 32 Кбайт жедел жады, 14 цифрлық енгізу -шығару, 12 PWM арнасы, 6 аналогты кіріс және бір шығыс және танымал байланыс интерфейстері бар. Модуль 3,3 В кернеуімен жұмыс істейді.

Arduino Yún - WiFi - Arduino қосылымы және Linux жүйесі. Леонардода қолданылатын ATmega32u4 жүйесіне негізделген модуль WiFi желісі мен сәйкес кітапхана арқылы құрылғыны сымсыз бағдарламалауға және басқаруға мүмкіндік береді. Ethernet желісінен жұмыс істейтін Arduino Yun PoE нұсқасы да бар.

Arduino Micro - шағын өлшемділігімен ерекшеленетін Arduino Leonardo негізіндегі миниатюралық модуль. Оның AVR Atmega32U4 микроконтроллері бар. 20 сандық енгізу -шығару және танымал байланыс интерфейсімен жабдықталған.

4. Қолдану мысалдары

- Arduino және үш өлшемді кеңістіктегі бағдар.

3D кеңістікте бағдарлау үшін 3 осьті гироскопты, акселерометрді және магнитометрді (MinImu9 жүйесі) қолданудың мысалы.

- Arduino және СКД дисплейі.

LCD дисплейі HD44780 контроллерімен Arduino модулін қолдайды.

- Arduino платформасы арқылы тұрақты ток қозғалтқышты басқару.

Тұрақты ток қозғалтқыштарының бағыты мен жылдамдығын бақылау үшін қолданылатын өңдеу модульдерінің мысалы (Н-көпірлер).

- Ethernet желісіне қосылу

Ethernet ENC28J60 модулімен Arduino байланысы.