Arduino -ны бастау: білуіңіз керек: 4 қадам (суреттермен)

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

Мен көптеген жылдар бойы Arduino және электроникамен жұмыс істедім, мен әлі де үйренемін. Микроконтроллерлердің үнемі кеңейіп келе жатқан әлемінде адасып кету және айналаңызда ақпаратты табуға тырысу оңай.

Бұл нұсқаулықта мен сізге көрсетемін:

Arduino дегеніміз не және ол не істейді.

Ардуинодан қайда бастау керек.

Пайдалы ресурстарды қалай табуға болады.

Мұның бәрі мен тәжірибе арқылы білдім және сәттіліктің шынайы әдістері. Мен Arduino -дан бастауға арналған жүздеген түрлі оқулықтар бар екенін жоққа шығармаймын, бірақ бұл менің алғашқы күндерімде ең пайдалы деп таптым. Келіңіздер, әрі қарай Arduino ғажайып әлемін зерттейік.

Назар аударыңыз: осы нұсқаулықтағы суреттердің кейбірі скриншоттар. Олардағы суреттер олардың тиісті иелерінің меншігі болып табылады және авторлық құқыққа ие болуы мүмкін. Мен оларды «Әділетті пайдалану» доктринасына сәйкес коммерциялық емес білім беру ресурсы ретінде менің нұсқаулығымды дамытуға көмектесу үшін перифериялық құрылғылар ретінде жинадым.

1 -қадам: Arduino: бұл не және ол не істейді?

Arduino-бұл қарапайым және қолдануға оңай аппараттық құралдар мен сенсорлар, манипуляторлар мен дисплейлердің ауқымына негізделген ашық бастапқы коды бар электроника платформасы. Термин, кең мағынада, әдетте Atmel микрочиптеріне негізделген микроконтроллерлердің үлкен өрісіне қатысты қолданылады.

Қарапайым тілмен айтқанда, олар қарапайым компьютерлерге ұқсайды. Сіз ойлағандай, бұл микроконтроллерлердің, конфигурациялардың және сенсорлық қондырғылардың жүздеген нұсқалары бар үлкен, үнемі кеңейіп келе жатқан өріс. Міне, мен оны негізге дейін қысқарттым.

Бұл нұсқаулықта мен Arduino -ның ең танымал 3 тақтасын қарастырамын (олар менің сүйікті).

Бірлік, Нано, және Мега

Мен IDE (Arduino кодтау үшін қолданатын бағдарлама), қалқандар мен сенсорларды қолдануды да қарастырамын.

Белгілі бір тақталар туралы көбірек білу үшін «Ресурстар» қадамын қараңыз.

Пайдалы терминдер мен анықтамалар:

Микроконтроллер: шарттар мен кідірістердің циклді кодына негізделген кез келген бағдарламаланатын схема. Басқару чипінің өзіне немесе RaspberryPi сияқты әлдеқайда күрделі тақтаға жататын микро процессормен шатастыруға болмайды.

Тақта: Arduino негізделген аппараттық құрал, әдетте микроконтроллердің өзіне сілтеме жасау үшін қолданылады («Arduino Uno тақтасы»)

Қалқан: әдетте, бұрыннан бар түйреуішті конфигурациялауға арналған тақтаның кеңеюі, оның орналасуын жақсартады және негізгі тақтаға ендірілмеген функцияларды қосады (мысалы, мотор қалқаны қозғалтқыштарды, Ethernet қалқанын басқаруға мүмкіндік береді) Интернет функцияларын пайдалану мүмкіндігін қосады, Bluetooth қалқаны Bluetooth қосылымын қосады және т.

IDE (дәлірек айтқанда, Arduino IDE): Arduino тақтасына кодты жазу және жүктеу үшін жиі қолданылатын бағдарлама. Оны RaspberryPi сияқты Arduino емес басқа тақталар үшін де қолдануға болады.

Кітапхана: өте ұзақ және күрделі функциялар мен алгоритмдерді білмей қалқалар мен компоненттермен үйлесімділікті қамтамасыз ету үшін қосымша функцияларды қосу және бөлек файл ретінде кодқа қосымша.

Сенсор: физикалық кірісті қабылдай алатын және оны электр сигналына бере алатын кез келген нәрсе

Бірлік:

Arduino Uno - бұл сіз алатын ең әйгілі және ең танымал Arduino тақтасы. Ол 14 цифрлық енгізу -шығару түйреуіштері бар, олар қосылу мен өшіру арасында өзгеруі мүмкін, олардың 6 -ы PWM немесе импульстік ен модуляциясын қолдана алады, ол істікті қосу және өшіру арқылы шығыс кернеуін өзгертеді (импульс) ') шығуды жоғарылату немесе төмендету үшін әр түрлі аралықтарда (' ені ') (' модуляция '). Ол сондай -ақ 6 аналогтық кіріс штыры бар. Барлық түйреуіштерді кіріс немесе шығыс ретінде пайдалануға болады, ал кейбір түйреуіштер арнайы қалқандар мен кітапханаларда қолданылғанда арнайы функциялары болады.

Қызықты факт: Arduino Uno аполлондық айдың алғашқы сапарларында қолданылатын бөлмедегі компьютерлерге қарағанда өңдеу күшіне ие және ол сіздің қолыңызда!

Қалқандардың көпшілігі Arduino Uno -ға арналған және айналдырылған, және бұл әдетте бастаушы ретінде бастаудың ең жақсы тақтасы болып саналады. Ал мен толық келісемін. Uno ең әмбебап болмауы мүмкін, бірақ бұл, әрине, орнату мен қолданудың ең қарапайымы, және Arduino үшін көптеген жобалар мен оқулықтар Uno -дан басталады.

Нано:

Бұл зат, аты айтып тұрғандай, кішірек тақта. Ол Uno -ға қарағанда жады аз, бірақ әйтпесе сол функцияның көп бөлігін әлдеқайда кіші пакетте бөліседі. Нано идеясы тар кеңістікте немесе дрон сияқты салмаққа сезімтал жобаларда қолдануға арналған киілетін және миниатюрленген схемалар. Кішкене өлшемге байланысты оның түйреуіштері аз, бірақ ол Uno -ға қарағанда арзан және көп орынға сәйкес келеді.

Мега:

Тағы да, аты бәрін айтады. Бұл тақта Uno -дан ұзағырақ, және 54 цифрлық енгізу -шығару түйреуіштері бар, олардың 15 -і PWM -ге қабілетті және 16 аналогты кіріс түйреуіштері бар. Бұл тақта үлкен, жақсы және үлкен жобаларға арналған. Иә, мен әдейі қайталап айттым. Бұл тақта өте үлкен және ол Uno сияқты қалқандардың көпшілігімен үйлесімді, себебі ол бастапқы пин конфигурациясын бөліседі. Ол сонымен қатар жадыны жоғарылатады, сондықтан ол үлкен бағдарламаларды оңай басқара алады.

IDE:

Arduino IDE - бұл кодтауға қатысты қарапайым платформа. Arduino тақталары үшін ол өзінің бағдарламалау тілін қолданады, бірақ Java және C сияқты танымал кодтау тілдерінің көптеген сипаттамаларына ие. Оқу қисығы өте нәзік, сонымен қатар интернетте жүздеген мысалдар бар, олар тіпті бағдарламалық жасақтамада орнатылған. кодтың кейбір аспектілері бойынша сізге бағыт береді. Мен мұны 13 жасымнан бері қолданамын, бірақ мен әлі де барлық нәрсенің жартысын білмеймін, сондықтан уайымдамаңыз, Arduino -ны пайдалану үшін сізге эйс болудың қажеті жоқ.

Қалқандар:

Әр түрлі қалқандар әр түрлі қолданылады. Әлбетте. Сондай -ақ, оларды іске қосу үшін қажет әр түрлі кодтар жиынтығы бар. Бірақ әлі гипервентиляция жасамаңыз, мен аяқталған жоқпын. Қазіргі уақытта сатып алуға болатын қалқандардың көпшілігінде IDE-де кіріктірілген мысал коды немесе интернетте өте жақсы оқулық бар. Бар болғаны оны табу керек. Мұны қалай жасау керектігін «Ресурстар» бөлімінен қараңыз.

Датчиктер:

Қалқандар сияқты, әртүрлі сенсорлар, манипуляторлар мен дисплейлерде олармен байланысты әр түрлі кодтар болады. Мысалдарды іздеудің дәл осы процесі қолданылады.

Сонымен, енді сіз Arduino туралы біраз білетін болсаңыз, неден бастау керек дегенге көшейік.

2 -қадам: Arduino -дан қалай және қайдан бастау керек

Мен соңғы қадамда айтқанымдай, Arduino микроконтроллері әр түрлі тақталар мен жабдықтардың үлкен ассортиментін қамтиды. Бұл қадамда мен сізге неден бастау керектігін және алдымен нені алу керектігін айтамын.

Мүмкін, мен сізге ең пайдалы кеңес беремін: қарапайымдан бастаңыз. Arduino -ны қолдануды үйрену - бұл уақытты қажет ететін процесс, егер сіз бірден тым көп нәрсені жасауға тырыссаңыз, сіз тек көңілсіз боласыз. Мен хоббиімді Ардуинода светодиодты жыпылықтаудан бастадым. Сіз білесіз бе, мен Arduino қолданатын барлық нәрселердің ішінен маған ең жақсысы не істегенді ұнатады? Жыпылықтайтын диодтар. Шынында да, сіздің Arduino -ны қолданудағы амбицияңыз қандай болса да, мен алдымен Arduino IDE -де Blink and Fade мысалдарын сынап көруді және күрделі нәрсені қолданар алдында олармен ойнауды ұсынар едім.

Неден бастау керек:

Өзіңізге сұрақ қойыңыз: Arduino -ны не үшін қолданғыңыз келеді? Бұл сұрақ Arduino тақтасында бірінші картаны алмас бұрын не іздеу керектігін анықтайды.

Егер сіз шынымен білмесеңіз немесе кішкентай робот сияқты қарапайым нәрсені ойласаңыз, мен Uno ұсынар едім. Егер сіз киюге арналған киімдерді немесе миниатюрленген схемаларды жасағыңыз келсе, мен нано (немесе сіз жасағыңыз келетін күрделілікке байланысты микро) ұсынар едім. Егер сізге 3D -принтер, үлкен робот немесе сенсорлық желі сияқты үлкен жоба қажет болса, мен Mega ұсынар едім. Егер ауыр өңдеу мен деректерді іріктеу сіздің таңдауыңыз бойынша жоба болса, онда нөл немесе төлеу жақсы идея болар еді. Егер сізге компьютерлік интерфейс, яғни реттелетін пернетақта, джойстик немесе тінтуір қажет болса, онда Леонардо сізге арналған. Және тізім мұнымен бітпейді. Ардуино тақталары барған сайын көбейіп келеді, мен мұнда айтқан тақталар - бұл жай ғана негіздер. Linux-ты басқара алатын Юн немесе Тян сияқты тақталар бар және олар толыққанды компьютерлердің шағын нұсқалары сияқты әрекет етеді және мен айтқан басқа тақталарда белгілі бір диапазонға әр түрлі мүмкіндіктер мен мамандықтарды қосатын көптеген нұсқалар бар. жобалар.

Нақты тақталар туралы және тақталардың толық тізімі туралы қосымша ақпарат алу үшін менің келесі қадамымды қараңыз: «Ресурстар».

Алдымен не алу керек:

Тақтаны алуды бастаңыз. Ардуиноның ресми сайтында баға белгілерін көргенде ренжімеңіз. Мен Arduino бренді Arduino сапасы әлдеқайда жоғары және жұмыс тәртібіне кепілдік береді деп шынымды айтсам да, маған тек бір затқа көп ақша жұмсау ұнамайды. Амазонға барыңыз, сонда оларда Arduino -ның клондалған нұсқалары бар, олар әр түрлі компаниялар жасаған, бағасы екі есе төмен. Немесе мен сол тақта мен бөлшектер жиынтығын ала аламын, сол бағаға шынайы Arduino аламын. Алайда, егер сізде ақша болса, Arduino ресми адамдарынан сатып алыңыз, өйткені олар жаңа микроконтроллерлердің көпшілігін жасайды және оларды кодтауға арналған бағдарламалық жасақтаманы қолдайды. Таңдау, шын мәнінде, сіздікі.

Егер сіз Uno немесе Mega алуды жоспарлап отырсаңыз, мен стартер жинағын алуға кеңес берер едім. Мен келесі қадамда бірнеше түрлі сілтемелер тізімін жасадым. Бастапқы жиынтықтар тек Arduino-мен ғана емес, сонымен қатар пайдалы сенсорлар мен компоненттердің толық жиынтығымен бірге келеді, оның ішінде әрбір конструктордың ең жақын досы: нан тақтасы. Және ең жақсы бөлігі? Стартер жиынтығы барлық компоненттерді бөлек сатып алғаннан гөрі арзанырақ. Көп. Мысалы, шамамен 100 евро тұратын жоба маған 50 евро тұрады, себебі мен жақсы стартер жинағын таптым, содан кейін мен қалған компоненттермен тағы үш жобаны құра алдым.

Егер сіз Uno немесе Mega алмасаңыз, мен Arduino тақтасы емес, сенсорлар мен қосымша компоненттермен бірге келетін стартер жинағын ұсынар едім. Айтпақшы, бұл назар аудару керек нәрсе. Стартер жинағын сатып алғанда, оның суреттегі барлық компоненттері бар екенін тексеріңіз, себебі кейбіреулер «Arduino үшін» деп жазады және Uno көрсетеді, бірақ онымен бірге келмейді. Әдетте бөлшектер тізімі болады. жинақтың мазмұнын тексеруге болады.

Сізде Arduino болғаннан кейін, келесі қадам - IDE жүктеу және жақсы оқулықтарды табу. Оларды алудың ең жақсы жерлерін білу үшін келесі қадамымда оқыңыз.

3 -қадам: Ресурстар

Бұл қадамда мен Arduino қолданатын барлық DIYers үшін өте пайдалы ресурстарды, сондай -ақ басқаларын қалай табуға болатынын көрсетемін. Мен сондай -ақ Arduino өнімдерін сатып алатын жақсы жерлердің тізімін және бірнеше сүйікті стартер жинағын қосамын.

IDE:

IDE барлық Arduino жобаларында орталық болып табылады. Бақытымызға орай, жүктеу ақысыз, бірақ егер сіз қаласаңыз, оны жазған адамдарға қайырымдылық жасай аласыз. Сіз оның барлық нұсқаларын мына сілтеме арқылы таба аласыз. Бұл жерде ыңғайлы сілтеме де бар.

Кітапханалар:

Arduino IDE кеңейтілген функционалдылыққа арналған көптеген кіріктірілген кітапханалармен бірге келеді, бірақ менің ойымша, менде әрқашан тікелей қолдау көрсетілмейтін бірнеше компоненттер бар. Бұл орын алғанда, мен әдетте қай кітапхананың ең танымал (және, бәлкім, ең пайдалы) екенін табу үшін «Arduino Library» іздеу терминдері бар компонентті Google -ден табамын. Оларды табудың тағы бір әдісі - Arduino веб -сайты, Arduino.cc. Дегенмен, кодтар мен кітапханаларға барудың ең жақсы жері - Github.com. Бұл балалар кітапханаларға, бастапқы кодқа, IDE нұсқаларына немесе басқа бағдарламалық жасақтамаға қатысты барлық нәрсеге ие.

Тақталар:

Arduino тақталары мен әйгілі қалқандардың көпшілігі туралы білу үшін бұл бет сіз үшін ресурс болып табылады, онда Arduino компоненттерінің барлық сипаттамаларына, схемаларына және түсіндірмелеріне сілтемелер бар.

Код және сілтеме:

Әр код жолының не істейтінін және оны қалай қолданатынын білу үшін Arduino веб -сайтының анықтамалық бөліміне баруға болады. Жалғыз шектеу - бұл Arduino жасамаған кітапханаларға арналған арнайы функцияларды қамтымайды.

Оқулықтар мен нұсқаулықтар:

Ардуинодағы оқулықтар үшін оқулықтар беті - бастау үшін жақсы орын. Қосымша оқулықтар мен жобалар алу үшін https://learn.adafruit.com/ және https://create.arduino.cc/projecthub - бұл нұсқаулықтардан басқа, жақсы жерлер.

Тәжірибелі қауымдастық мүшелерінің нұсқауы үшін Arduino ресми форумы, мүмкін, барудың ең жақсы жері.

Қосымша ресурстарды табу:

Көбінесе, ең жақсы нәрсе - бұл Google іздеген нәрсе. Алайда, кейде ақпарат түсініксіз болуы мүмкін. Бұл жағдайда мен жақсы ресурстарға сілтеме іздеп, жобалар мен оқулықтар мен Arduino форумын қарастырамын. Егер мен таба алмасам, мен форумға кіріп, сұраймын, себебі сіз форумда мыңдаған адамдар жүгіріп жүргенде, біреу сізге қалай көмектесетінін білетініне сенімдісіз.

Бастапқы жиынтықтар:

Міне, мен Arduino үйренетін жаңадан бастаушыларға ұсынатын сүйікті жиынтықтарым. Оларда кодтау мен схеманың негіздерін (және кейбір күрделіліктерді) үйрену үшін қажет барлық компоненттер бар.

Мен осы уақытқа дейін тапқан ең жақсы бағамен, ең жоғары сапалы жинақтарды, ең қолдау мен тұтынушыларға қызмет көрсетуді Elegoo деп аталатын компания сатады. Олар өз жинақтарын Amazon арқылы сатса да, мен ресми сайтты байланыстырдым, себебі ол жинақтарға қосылған компоненттерді жақсы сипаттауға бейім. Олар ресми Arduino тақталары немесе жинақтары емес, сондықтан сіз оларды сатып алғанда Arduino сайтын қолдамайтыныңызды ұмытпаңыз.

Егер сізде жұмсауға ақшаңыз болса, мен Arduino/Genuino стартер жинағын алуды ұсынамын. Ол нарықтағы кез келген жинақты жаңадан бастағандар үшін ең жақсы нұсқаулық пен құжаттамаға ие, сонымен қатар жобалар өте керемет.

Жеке сенсорлар, қалқандар және басқаларды алу үшін Amazon -дан басқа ең жақсы орын - бұл Adafruit дүкені. Олар ең жоғары сапа болып табылады және әр компонентте жеке онлайн құжаттамасы бар.

Назар аударыңыз, бұл менің пікірім мен ұсыныстарым, қателеспеймін. Сіз жасаған кез келген сатып алуды өзіңіз шешесіз, мен оны сатып алмас бұрын әр түрлі жинақтарды зерттеуді ұсынамын.

4 -қадам: Эпилог

Енді сіз батыл түрде микроконтроллерлер мен Arduino әлеміне шыға аласыз және қиындықтар туындаған жағдайда сіздің ресурстарыңыз қайда екенін білетіндігіңізбен бастай аласыз. Жоғарыда мен Arduino -мен Instructables -те жасаған көптеген жобалардың суреттері бар, олар сізге шексіз мүмкіндіктердің дәмін береді және сізді керемет нәрсе жасауға шабыттандырады деп үміттенемін.

Егер сізде Arduino туралы сұрақ туындаса, мені сұраудан тартынбаңыз, бірақ есте сақтаңыз, Arduino форумы - бұл жақсы орын, және оларға көмектесуге кепілдік бар. Мен бәрін білмеймін, сондықтан менің айтқанымды ешнәрсе деп қабылдамаңыз, егер нақты білгіңіз келсе, өзіңіз қарап шығыңыз.

Егер сізге бұл ұнаған болса немесе оны оқу барысында бірдеңе білсеңіз, дауыс беріңіз!

Әдеттегідей, бұл қауіпті жарылғыштың жобалары, оның өмірлік миссиясы, «қалағаныңды батыл түрде салу және тағы басқалар!»

Қалған жобаларымды мына жерден таба аласыз.