Ардуино нано для начинающих: Аrduino для начинающих. Пошаговое руководство.

Содержание

Уроки Ардуино. Начало работы | AlexGyver Technologies

Данный урок является кратким пересказом уже имеющегося на сайте невероятно подробного гайда “Первые шаги с Ардуино“. При действительно первых шагах настоятельно рекомендуется изучить полную версию, там есть все скриншоты, а также инструкции для пользователей отличных от Windows операционных систем!!!

Для работы с Ардуино нам понадобится компьютер (смартфон), юсб data-кабель и некоторый софт.

Компьютер с OS Windows версии 7 и выше. На ХР и ниже новые версии Arduino IDE либо не работают, либо сыпят ошибками. MacOS и Linux-подобные оси тоже подходят, так как среда разработки Arduino IDE – кроссплатформенная. Также программировать Ардуино можно с планшета или даже смартфона под Андроид при помощи официального приложения, соответственно смартфон/планшет должен иметь поддержку OTG (подключение и работа с внешними устройствами через usb порт). Но сразу скажу – это большое извращение =)

USB кабель должен быть именно data-кабелем, по такому кабелю передаются данные (например каким подключается к компьютеру смартфон/фотоаппарат/плеер). Есть три типа USB штекера, которые используются на платах Ардуино: mini-USB (Arduino Nano), micro-USB (Arduino micro) и USB type B (Arduino UNO, MEGA). Кабель можно купить у китайцев, иногда он идёт в комплекте с платой, можно в наших магазинах, либо просто поискать на полке. Лично у меня целый букет юсб кабелей от старых смартфонов, плееров и фотиков.

Программы:

  • Среда разработки Arduino IDE, качаем с официального сайта и устанавливаем актуальную версию, попутно соглашаясь на установку всех драйверов.
  • Пакет JRE (Java). Так как IDE написана на Java, для её работы требуется пакет Java. Также качаем свежую версию с официального сайта и устанавливаем. Не актуально для текущих версий Arduino IDE.
  • Дополнительно: Notepad++ для комфортной работы с текстовыми файлами (библиотек или прошивок) – официальный сайт.

Крайне не рекомендуется ставить Arduino IDE из магазина приложений Windows 10, а также Hourly Builds и старые версии!

Драйвера: оригинальные платы от Arduino используют USB контроллер производства FTDI, драйвера на него идут в комплекте с Arduino IDE. Если вы используете китайские платы (а я надеюсь у вас хватает ума не переплачивать за другие), то вам понадобится дополнительный драйвер на китайский USB-TTL контроллер, который они ставят на свои платы. Называется он Ch440 (Ch441), является производимым в Китае дешёвым аналогом дорогого шведского FTDI чипа. Драйвера можно скачать по прямой ссылке с сайта, есть запасной архив на Яндекс.диске, или поискать в Гугле.

После установки и настройки всего необходимого можно попробовать прошить плату. Запускаем Arduino IDE и переходим к следующему уроку, где эту самую IDE рассмотрим более подробно.

Важные страницы


5

/ 5 ( 5 голосов )

Проекты на ардуино нано: применение, проекты

Ардуино – это уникальная система, позволяющая инженерам со всего мира реализовать самые различные задумки с минимальными знаниями в парадигмах программирования.

Достаточно обладать навыками пайки и базовыми понятиями электротехники, чтобы реализовать любые проекты на Ардуино нано, ведь программная часть, в большинстве своём, уже реализована и находится в интернете. Однако и в этой стезе платформа даёт простор для творчества тем, кто хочет создать что-то уникальное. Давайте рассмотрим Ардуино нано проекты, плюсы и минусы платформы, а также её особенности.

Основы Ардуино

Для начала, стоит разобраться в том, что собой представляет система, чтобы понять, какие можно реализовать проекты на Аrduino nano. Новички, не разобравшиеся в этом, представляют себе Ардуино, как нечто эфемерное, представляющее собой ряд готовых плат для тех или иных целей.

На деле – это вполне конкретный чип, с внутренней и оперативной памятью. Единственное его отличие от пустых «болванок», которые вы можете свободно приобрести в сети, – это уже готовое и записанное программное обеспечение. По сути, Ардуино это даже не чип, а код, записанный на нем.

Вы можете загрузить дистрибутивы, находящиеся в свободном доступе на гитхаб, на любую флешку, а затем изъять из неё чип памяти и поместить на свою плату – это уже будет проект на Ардуино. Но здесь стоит учитывать, что просто закинуть данные на любой носитель – лишь часть дела. Необходимо позаботиться о правильном формате сохранения и «пинах» на нем, через которые и будет осуществляться контроль железа в вашей системе. Поэтому в интернете и предлагают купить уже готовые платы, чтобы вы лишний раз не заморачивались с рукоделием.

Следующее, что стоит понять тому, кто ищет готовые проекты на Аrduino nano, для их последующей реализации, это основные составляющие любой системы, которую вы будете собирать. Так, вне зависимости от того, что инженер собрался реализовывать, условно, его работа разделится на два пункта:

  1. Проектирование аппаратной части. Если вы хотите сделать даже простейший будильник или часы, вам будет недостаточно одного чипа. К нему необходимо докупить множество датчиков для ввода и вывода информации. Чип – это сердце системы, в котором происходят все расчеты, и он изначально способен выполнять базовые задачи парадигмального программирования, о чем мы поговорим ниже. Но сам по себе, за исключением нескольких версий, он не может отображать сигналы вывода, будь то звук или свет.
    Вот и получается, что вам необходимо будет докупать специальные материнские платы, или проектировать свои, а к ним ещё приобрести множество элементов и датчиков. Благо, всё это находится в свободном доступе, и продается на тех же сайтах, где и сама основа для системы. Там вы, наверняка, найдете все доступные датчики, а если их и не будет, то всегда можно посетить зарубежные сайты, где выбор значительно больше. Разнообразные резисторы и транзисторы придется закупать на радиорынках, но стоят они копейки.
  2. Создание программной части. Когда вы закончили с разметкой проекта на миллиметровке и даже создали прототип, приходит время приступать к программному коду. В Ардуино проекты реализуются на языке Си, в котором не включен стандарт 99, что усложняет работу тем, кто ранее не имел отношения к программированию на низкоуровневых языках. Сам же по себе ЯП является мультипарадигмальным, а соответственно, способен работать со всеми современными парадигмами программирования, будь то ООП или функциональщина.

Для тех же, кому выше описанные свойства ничего не говорят, существуют заготовленные библиотеки, под любой проект и цели, за редким исключением. Но искать готовые решения можно также на зарубежных форумах, так как низкий порог вхождения в систему и уже заготовленные функции и методы в самом Ардуино создают целые потоки непрофессионального кода. Такие решения, если и будут работать, то с багами, а при любой попытке разобраться в причине оных вы наткнетесь на множество «Костылей», которые по эффекту лавины превратят весь код в нечитаемый набор букв.

Помимо этого, существует разделение ещё и чипов Ардуино, в зависимости от целей. На них записывают различные библиотеки и используют для этого подходящие под тот или иной случай болванки. По размерам различают также:

  1. Стандартную версию. Это чип величиной с 1 рубль и высотой в половину спичечного коробка. Он подойдет для большинства стандартных проектов, где нет необходимости сокращать занимаемой платой место. Всё тот же будильник или часы вы спокойно реализуете с помощью данного ядра, подобрав подходящую версию. Но случается так, что каждый сантиметр становится важен, и экономия места выходит на первый план. В таком случае стандартные чипы вам не подойдут или же необходимо будет подстраивать корпус под соответствующую выпуклость.
  2. Ардуино Нано. Это идеальный вариант для тех, кто хочет получить больший объем памяти при меньших размерах. Тоже бывают в различных версиях, в том числе с разной распиновкой, поэтому вы легко подберёте подходящий под ваш замысел. Но за качество приходится переплачивать, поэтому они стоят немного дороже, чем стандартная версия, и имеют некоторые особенности при подключении, которые стоит учесть, когда проектируете будущую систему.

Вот вы подобрали все необходимые компоненты и разобрались с тем, какие шаги вам придется преодолеть, когда будете создавать свое решение задачи, но какие же проекты реализуют чаще всего?

Многообразие проектов с использованием Ардуино

Не стоит думать, что Arduino – это игрушка для взрослых. Это популярное и удобное решение многих задач, которые не удается разрешить другими методами. Чаще всего, Ардуино нано выступает лишь незначительной вспомогательной частью в проекте, но бывают и случаи, когда он является его ядром. Таким образом, всё многообразие поделок на этой системе, можно поделить на:

  1. Системы контроля. Это различные девайсы, которые изменяют параметры окружающей среды, согласно с кодом, прописанным в них, и поддерживают те на должном уровне. Но не стоит думать, что это лишь простецкий климат-контроль, – такое устройство может контролировать и освещение в комнате, раздвигать шторы в одно и то же время суток или кормить ваших рыбок. По сути, это всё, что, так или иначе, управляет окружающей его средой и изменяет её, согласно прописанному в чипе коду.
  2. Системы измерения. В отличие от предыдущих, такие устройства предназначены для того, чтобы замерять какие-то данные и сохранять эту информацию, перенося её в постоянную память или выводя на дисплей. Также полученные данные могут сразу использоваться для дополнительных расчетов с выводом уже конечного результата. Так, например, работает лазерная линейка, которая без проблем реализуется с помощью датчика расстояния и простого скрипта на языке СИ. Они же могут быть многоуровневыми, и с помощью wi-fi модулей, передавать данные на третье устройство.
  3. Системы оповещения. Это различные будильники, сигнализации и даже специальные устройства, отправляющие вам видеоинформацию на компьютер. Здесь подойдет всё то, что способно издавать звуки, мерцать или как-то по-другому реализовать записанный скрипт для передачи данных. Для них используют специальные модули с аудио, диодные ленты и множество других дополнений, которые инженер может самостоятельно подобрать в любом специализированном интернет-магазине.
  4. Комбинированные. Это, например, устройство, способное следить за микроклиматом ваших растений, измеряя температуру и влажность среды, а затем, вычисляя, какие параметры необходимо подогнать, чтобы те находились в прописанных программистом приделах. Но из них можно делать не только теплицы, а и продвинутые сигнализации или даже умные дома, совмещая системы измерения и оповещения, например, для пересылки данных с камеры, когда кто-то пересечет датчик движение. Достаточно правильно комбинировать выше описанные разновидности.

Примеры проектов

В качестве примеров проектов, которые уже реализованы на Ардуино, можно выдвинуть:

  1. Аудио- и видео-замки. Их особенность в том, что при определённом стуке или сигнале со стороны они будут открываться. При этом какого-то цифрового пароля или места под его ввод нет.
  2. Системы умного дома. Уже сейчас присутствует множество информации на тему реализации различных девайсов для умного дома через Ардуино. Это не только экономит деньги, но и дает вам возможность самостоятельно настроить подходящие параметры управления, например, яркостью лампочек со смартфона.
  3. Тепличный контроль. Как мы уже упоминали, это пример комбинированного устройства, и готовые библиотеки под различные виды растений вы уже сможете найти на страницах нашего сайта.

Особенности реализации проектов

Стоит понимать, что в любой готовой системе имеются свои особенности, которые стоит учитывать при решении задачи. В случае с Ардуино есть такие нюансы, как:

  1. Особенности в подключении к платам. Различные распиновки вариаций модуля, а также датчиков и вспомогательных элементов вынуждают проектировать плату индивидуально под каждый проект.
  2. Язык программирования. Программная часть пишется не на чистом СИ, а на модернизированном языке, с помощью уже готовых библиотек функций, что значительно усложняет контроль памяти и распределения информации. Не говоря о том, что реализация некоторых алгоритмов становится просто невозможной.

Ардуино проекты для начинающих: начало работы с микроконтроллером

Мы уже писали статью о старте работы с Ардуино, где больше касались программной части и покупки платы. Но сегодня хотелось больше рассказать в общих чертах для совсем начинающих — что из себя представляет микроконтроллер. На самом деле, Arduino — это одна из удобнейших для инженеров экосистем, существующих на сегодняшний день.

Причин тому множество, от низкого порога вхождения, до возможности вовсе не писать программный код при желании, ведь все библиотеки находятся в открытом доступе. Более того, большинство узкоспециализированных модулей также присутствуют, что позволяет воплотить любой проект, от автоматизированной системы управления воротами, до робота.

Но, как и везде, начинающим сложно сразу же освоить нюансы роботы с данным микроконтроллером, поэтому давайте обсудим, какие Ардуино проекты для начинающих стоит реализовать при первом знакомстве, и что вообще необходим усвоить о нём.

Что нужно знать новичкам об Ардуино

Сначала стоит ознакомиться с общими понятиями, прежде чем разбирать проекты на Ардуино для начинающих. Ведь система, пусть и имеет низкий порог вхождения, но это вовсе не значит, что вы сможете, не прочитав никакого руководства, сразу ринуться в бой.

Конечно, нет необходимости покупать и штудировать научную литературу пачками, прежде чем вы начнете понимать, как реализовывать проекты на esp8266. Однако, базовые понятия о нюансах работы МК и том, что он собой представляет, иметь необходимо, иначе вы не раз будете натыкаться на одни и те же грабли.

Для начала стоит выделить алгоритм разработки новой системы, а для этого давайте разберёмся, из чего она состоит:

  1. Аппаратная часть. Это основа любого проекта, который вы собрались подготовить, ведь все они строятся на микрочипах и вспомогательных модулях. Соответственно, прежде чем вообще приступать к архитектуре и созданию платформы, необходимо наметить, какой функционал у неё должен быть. Так, если вы собираетесь сделать кодовый замок, который будет реагировать на постукивания по поверхности, то необходим соответствующий датчик. Ведь Ардуино – это всего лишь процессор вашей системы, а все остальные её комплектующие могут варьироваться в зависимости от потребностей. Это же позволяет экономить ресурсы, время и деньги инженера.
  2. Программная часть. Если микропроцессор – сердце системы, то код – её мозг. Без должного программного обеспечения плата просто не поймет, что ей делать с поступающими данными и куда выводить обработанные, да и как их вообще обрабатывать. Здесь раскрывается прелесть системы, ведь, в отличие от «болванок», Ардуино уно проекты для начинающих могут и вовсе не потребовать с вас ни строчки кода. Достаточно лишь понимать, какой функционал вам необходим, и уметь гуглить. Всё находится в открытом доступе и, просмотрев пару гайдов, вы быстро разберетесь, как работать через usb с консолью и постоянной памятью системы.

Но столько хвалебных высказываний о МК – это лишь одна сторона медали, новичку же стоит быть готовым и к противоположной:

  1. Низкое качество кода, который находится в сети. Низкий порог вхождения и необходимость в знаниях основ программирования на СИ, и вообще любом языке строгой типизации – вещи несовместимые. Вот и большинство библиотек в русском комьюнити пишутся людьми, которые захотели попробовать свои силы, и просто накидали обрывки чужого кода, кое-как расшифровав его содержание. Естественно, оптимизация таких библиотек минимальна, поэтому система может лагать, крашиться, а утечка памяти – и вовсе обыденный баг. Единственное решение – пользоваться англоязычной частью форумов, где качество контента на порядок выше, ведь контролируется куда строже.
  2. Производительность. Здесь всё, опять же, познается в сравнении. Взяв болванку с базовыми инструкциями и написав собственную библиотеку под неё, программист докажет вам, что Ардуино тупит на 2-3 миллисекунды, что совершенно непростительно для микропроцессоров. Естественно, здесь стоит иметь в виду, что вы такими извращениями заниматься не будете, да и подобная вычурность свойственна не каждому. Однако недостаток присутствует и может серьезно аукнуться в системах, требующих обработки больших массивов информации. А учитывая предыдущий пункт, на вас свалится снежный ком, который не всегда можно будет разгрести. Но пока вы реализуете лишь проекты для Аrduino uno для начинающих, старайтесь изучать эту сторону вопроса, ведь лучше быть готовым заранее.
  3. Различие стандартов, воспринимаемых системой. Это уже будет важно тем, кто берет систему, как основу для практического кодинга, а не удобный конструктор под реализацию идей. Имейте в виду, что Аrduino uno r3 проекты для начинающих не будут включать поддержку стандарта С99, а вот обычная планка Ардуино – будет. Соответственно, скакать между двумя стандартами синтаксиса и библиотеками – не самое приятное занятие. Говорить об отсутствии поддержки сколь-нибудь высокого уровня абстракции и вовсе не стоит. Но необходимо понимать, что это программирование микропроцессоров, и здесь с++ будет столь же бесполезен, сколь и java при написании ОС.

Самые простые проекты на Ардуино

Вот вы изучили документацию, слегка разобрались в синтаксисе и даже глянули несколько алгоритмов, и начинаете штудировать сеть, ища проекты на микроконтроллерах, которые стоит реализовать в первый раз. На самом деле, здесь всё достаточно просто, ведь, в первую очередь, люди зачастую берутся за автоматизацию каких-то систем, наподобие «Смарт-хауса» или умного дома, по-русски.

Если вы также хотите создать что-то из этого направления, то здесь у вас выбор крайне широк. Достоинство такого стартового проекта в том, что он требует минимума по программной части, ведь сложные алгоритмы здесь не нужны, а готовые руководства есть на нашем сайте, посвящённом МК.

Итак, среди Аrduino проектов для начинающих вы, наверняка, отыщете:

  1. Контроллер для кондиционера, который, в зависимости от температуры в комнате, выбирает оптимальные настройки, чтобы охладить или нагреть её быстрее, а затем приводит в оптимальный режим работы и сам кондиционер.
  2. Умный выключатель света, работающей по хлопку или от датчика движения. Со вторым стоит быть крайне осторожным, ведь если у вас есть домашнее животное, то модуль лучше размещать на уровне головы, если вы не хотите мигать лампочкой по несколько раз за ночь.
  3. Датчик движений в чистом виде, отправляющий вам уведомления, если засечет какую-то активность в указанной зоне. Рекомендация к прошлому пункту актуальна и для этого.

Первые шаги

Когда вы впервые задумаетесь о том, какие Ардуино нано проекты для начинающих выбрать на старте, первое, что вы должны сделать, это:

  1. Прикупить все соответствующие расходники. Помимо плат и модулей, это также платформы, канифоль и медные пластины, если вы планируете проектировать материнку самостоятельно.
  2. Найти как можно более подробное пособие по вашему проекту и постараться разобраться в том, что там делают, а не просто скопировать. Больше разных интересных проектов и инструкций вы найдете в нашей рубрике Уроки.
  3. Модифицировать ваш проект. Хорошие системы являются масштабируемыми, то есть вы можете добавить к ним какой-то функционал, и они продолжат быть комфортными в работе и управлении кодом.

Разновидности проектов

Условно проекты на микроконтроллерах можно поделить на:

  1. Интерактивные системы умного дома.
  2. Различные защитные системы.
  3. Робототехнику.

Ну и лучший способ изучить проекты на микроконтроллерах – увидеть своими глазами, как это делает мастер. Не бойтесь порыться на нашем сайте в поисках гайдов – уверяем: вы найдете массу интересных уроков и идей, воплощенных такими же энтузиастами. Ну и, конечно, не забывайте про Youtube.

Из самых интересных можно посмотреть:

Моргаем встроенным светодиодом Ардуино

Уроки Arduino: управление устройствами со смартфона для чайников

Управляйте своим Arduino с помощью пульта управления

Текстовая анимация с помощью Arduino

Делаем датчик дождя с оповещением по e-mail с помощью Arduino

И это только малая часть того, что вы можете найти на нашем сайте в разделе Уроки.

Уроки Arduino. Распиновка платы | AlexGyver Technologies

Распиновка платы


Распиновка (Pinout) платы показывает, какие пины за что отвечают. Микроконтроллер штука настолько универсальная, что большинство пинов имеют гораздо больше одной функции! Рассмотрим пины и интерфейсы платы на основе Arduino Nano, так как другие модели Ардуино имеют абсолютно точно такие же входы/выходы/интерфейсы, но просто в другом количестве.

GPIO


Начнем с пинов, которых больше всего, это GPIO, с англ. General Purpose Input-Output, входы-выходы общего назначения, на плате они подписаны как D0D13 и A0A5. По картинке распиновки они называются PD*, PB* и PC*, (вместо звёздочки – цифра) отмечены тёмно-бежевым цветом. Почему “официально” они называются PD/PB/PC? Потому что пины объединены в пОрты по несколько штук (не более 8), на примере Нано есть три порта: D, B и C, соответственно пины так и подписаны: PD3 – Port D 3 – третий выход порта D. Это цифровые пины, способные выдавать логический сигнал (0 или VCC) и считывать такой же логический сигнал. VCC это напряжение питания микроконтроллера, при обычном использовании обычной платы Ардуино это 5 Вольт, соответственно это 5 вольтовая логика: 0V – сигнал низкого уровня (LOW), 5V – высокого уровня (HIGH). Напряжение питания микроконтроллера играет очень большую роль, об этом мы ещё поговорим. GPIO имеют несколько режимов работы: вход (INPUT), выход (OUTPUT) и вход с подтяжкой к питанию встроенным в МК резистором на 20 кОм (INPUT_PULLUP). Подробнее о режимах поговорим в отдельном уроке.

Все GPIO пины в режиме входа могут принять сигнал с напряжением от 0 до 5 вольт (на самом деле до 5.5 вольт, согласно даташиту на микроконтроллер). Отрицательное напряжение или напряжение, превышающее 5.5 Вольт приведёт к выходу пина или даже самого МК из строя. Напряжение 0-2.5 вольта считается низким уровнем (LOW), 2.5-5.5 – высоким уровнем (HIGH). Если GPIO никуда не подключен, т.е. “висит в воздухе”, он принимает случайное напряжение, возникающее из за наводок от сети (провода 220в в стенах) и электромагнитных волн на разных частотах, которыми пронизан современный мир.

GPIO в режиме выхода (OUTPUT) являются транзисторными выходами микроконтроллера и могут выдать напряжение 0 или VCC (напряжение питания МК). Стоит отметить, что микроконтроллер – логическое, а не силовое устройство, его выходы рассчитаны на подачу сигналов другим железкам, а не на прямое их питание. Максимальный ток, который можно снять с GPIO выхода ардуино – 40 мА. Если попытаться снять больше – пин выйдет из строя (выгорит выходной транзистор и всё). Что такое 40 мА? Обычный 5мм одноцветный светодиод потребляет 20 мА, и это практически единственное, что можно питать напрямую от Ардуино. Также не стоит забывать о максимальном токе со всех пинов, он ограничен 200 мА, то есть не более 10 светодиодов можно запитать от платы на полную яркость…

Интерфейсы


Большинство GPIO имеют дополнительные возможности, так как к ним подключены выводы с других систем микроконтроллера, с ними вы уже знакомы из предыдущего урока:

  • ADC (АЦП, аналогово-цифровой преобразователь) – зелёные подписи ADC* на распиновке
  • UART (интерфейс связи) – голубые TXD и RXD на распиновке
  • Выводы таймеров, они же ШИМ пины – светло-фиолетовые OC*A и OC*B, где * номер таймера
  • SPI (интерфейс связи) – голубые SS, MOSI, MISO, SCK
  • I2C (интерфейс связи) – голубые SDA и SCL
  • INT (аппаратные прерывания) – розовые INT0 и INT1, а также PCINT* – PinChangeInterrupt

Если про интерфейсы мы уже говорили, то АЦП, прерывания и выводы таймеров ещё не затрагивали.

АЦП


ADC пины (с АЦП) помечены на плате буквой A. Да, пины A6 и A7 на плате Нано имеют только вход на АЦП и не являются GPIO пинами! АЦП – аналогово-цифровой преобразователь, позволяет измерять напряжение от 0 до VCC (напряжения питания МК) или опорного напряжения. На большинстве плат Ардуино разрядность АЦП составляет 10 бит (2^10 = 1024), что означает следующее: напряжение от 0 до опорного преобразуется в цифровую величину от 0 до 1023 (1024-1 так как отсчёт идёт с нуля). Опорное напряжение играет очень большую роль: при опорных 5V один шаг измерения АЦП составит 4.9 милливольта (0.00488 В), а при опорных 1.1В – 1.1 мВ (0.00107 В). Вся суть в точности, я думаю вы поняли. Если опорное напряжение установлено ниже напряжения питания МК, то оцифровывая напряжение выше опорного мы получим 1023. Подавая на АЦП напряжение выше 5.5 Вольт получим выгоревший порт. Подавать отрицательное напряжение также не рекомендуется. На ардуино есть несколько режимов опорного напряжения: оно может быть равно VCC (напряжению питания), 1.1V (от встроенного в МК стабилизатора) или получать значение с внешнего источника в пин Aref, таким образом можно настроить нужный диапазон и получить нужную точность. У других моделей Ардуино (например у Меги) есть и другие встроенные режимы. Опорное напряжение рекомендуется заводить на плату через резистор, например на 1 кОм. Для измерения напряжений выше 5.5 вольт необходимо использовать делитель напряжения на резисторах.

Таймеры (ШИМ)


Выводы таймеров: в микроконтроллере, помимо обычного вычислительного ядра, с которым мы работаем, находятся также “хардварные” счётчики, работающие параллельно со всем остальным железом. Эти счётчики также называют таймерами, хотя к таймерам они не имеют никакого отношения: счётчики буквально считают количество тиков, которые делает кварцевый генератор, задающий частоту работы для всей системы. Зная частоту генератора (обычно 16 МГц) можно с очень высокой точностью определять интервалы времени и делать что-то на этой основе. Какой нам прок от этих счётчиков? “Из коробки” под названием Arduino IDE мы имеем несколько готовых, основанных на таймерах инструментов (функции времени, задержек, измерения длин импульсов и другие).

В этой статье речь идёт о пинах и выходах, о них и поговорим: у каждого счётчика есть два выхода на GPIO. У нано (у МК ATmega328p) три счётчика, соответственно 6 выходов. Одной из возможностей счётчиков является генерация ШИМ сигнала, который и выводится на соответствующие GPIO. Для нано это D пины 5 и 6 (счётчик 0), 9 и 10 (таймер 1) и 3 и 11 (таймер 2). ШИМ сигналу посвящен отдельный урок, сейчас просто запомним, что с его помощью можно управлять яркостью светодиодов, скоростью вращения моторчиков, мощностью нагрева спиралей и многим другим. Но нужно помнить, что ограничение по току в 40 мА никуда не делось и питать от пинов ничего мощнее светодиодов нельзя.

Прерывания


Аппаратные прерывания позволяют процессору мгновенно переключаться на некий блок действий (функция обработчик прерывания) при изменении уровня сигнала на пине. Подробнее об этом, а также о PinChangeInterrupts поговорим в другом уроке.

Другие пины


  • Пин 3.3V может быть использован для питания маломощных датчиков и модулей: максимальный ток, который можно снять с пина 3.3V составляет 150 мА, что с головой хватает для любых датчиков и модулей, кроме пожалуй радиомодулей nrf25L01.
  • Пины GND – земля питания, все GND связаны между собой
  • Пин 5V – питание от источника с напряжением до 5.5V (подробнее о питании смотри в следующем уроке)
  • Пин Vin – питание от источника с напряжением 7-15V (подробнее о питании смотри в следующем уроке)
  • RST – перезагрузка МК. Также этот пин выведен на кнопку

Важные страницы


5 / 5 ( 5 голосов )

Какой микроконтроллер Ардуино выбрать начинающему?

Статья знакомит начинающих электронщиков с самыми популярными платами Arduino, расскажет об их отличиях и предостережет от некоторых ошибок в работе.

Сегодня нет никаких ограничений в том, чтобы освоить новый микрочип. Достаточно покопаться в документации и понять логику и назначение каждого вывода микроконтроллера. Неужели это так тяжело? Конечно, тяжело, особенно, если вы новичок, и с самого начала этой статьи вас уже клонит в уныние от мысли, что вы никогда не начнете разбираться в электронике.

На рынке присутствует множество контроллеров, но среди всех лидирующую позицию занимает Arduino со своей уникальной линейкой плат.

Введение

Arduino — это аппаратная платформа с открытым исходным кодом. Есть два элемента в названии: платы и программное обеспечение. Только платы от официального производителя arduino.cc можно назвать «Arduino». Название является товарным знаком. Всё начиналось с открытого исходного кода, но по мере того, как популярность программного обеспечения Arduino (IDE — Integrated Development Environment) стала расти, оно было расширено для поддержки многих других плат. Эти устройства более правильно называть «совместимые Arduino».

Arduino IDE — это кросс-платформенное приложение, которое обеспечивает отправную точку для всех проектов, связанных с Arduino.

Эта серия плат нацелена на широкую аудиторию — как профессиональных инженеров, так и юзеров, которые вообще ничего не понимают в контроллерах, но готовы с удовольствием сделать что-нибудь этакое электронное. И если вы относитесь к числу последних, не бойтесь купить одну из плат, чтобы сделать свой первый проект.

На стороне программного обеспечения есть «ядро» и «IDE». Ядром является библиотека C ++, называемая «ядром Arduino», которая уникальна для каждого типа процессора. Эта (обширная) библиотека позволяет использовать общие функции, такие как digitalRead() или digitalWrite(), для работы со множеством разных архитектур.

На аппаратной стороне трудно охватить все возможные варианты в сжатом виде. Таким образом, здесь основное внимание уделяется таким популярным вариантам, как: Uno, Mega, ESP8266, Zero и MKR. Некоторые из них мы упоминаем ниже.

8 или 32 бита

Основные сражения происходят между 8 и 32 битными платами.

8-бит: Uno, Nano, and Mega

32-бит: Zero, MKR, ESP8266 и ESP32

В отличие от ранних видеоигровых консолей, выбор процессора не так прост, и не ограничивается только выбором количества бит. В целом, 8-битные процессоры предлагают базовые возможности при потреблении более низкой энергии.

Более простые архитектуры означают, что регистры прямого программирования, как правило, относительно легки. 32-разрядные процессоры предлагают более высокие тактовые частоты вместе с большим количеством ОЗУ, ПЗУ и последовательной периферии. Их архитектура может усложнить программирование. К счастью, такие структуры, как библиотека Arduino и CircuitPython, зарывают большую часть этой сложности.

Выбор микропроцессора только потому, что он является 8-битным или 32-битным, может быть, скажем так, довольно «близоруким». Поэтому важно подумать о том, как вы планируете использовать его.

Допустим, вы уже в курсе, как обращаться с проводами, контактами и микросхемами. Поэтому разберемся с самыми популярными платами на сегодняшний день.

Arduino Uno Rev3

Arduino Uno Rev3 – один из наиболее популярных контроллеров.

Флэш-память — 32 кб + 2 кб оперативы.

Оригинальная плата имеет 20 цифровых пинов, 6 из которых можно использовать, как аналоговые контакты. Этих выводов вполне достаточно, чтобы собрать несложный рабочий проект. На панели в плате стоит микропроцессор ATmega328P.

Если в процессе экспериментов вы убьете контроллер, заменить его будет дешевле, чем покупать новую плату целиком.

Описание | Распиновка

Arduino Nano

Arduino Nano – одна из самых крохотных плат семейства Arduino. На борту у нее все тот же микрочип ATmega328.

Это значит, что возможности Arduino Nano схожи с Arduino Uno, хотя пинов у нее чуть больше (8 аналоговых на Nano против 6 на Uno). Подключение к плате осуществляется с помощью microUSB.

Плата годится в первую очередь для законченных проектов, где программа уже отлажена, и необходимо только спаять компоненты вместе и уместить их в корпус.

Описание | Распиновка

Arduino Lilypad

Arduino Lilypad выполнена в виде круга, контакты для подключения находятся на краях. Со всеми контактами используется микроконтроллер ATmega328.

Здесь придется подпаивать провода к плате, так как специальных пинов не предусмотрено. Самое время подружиться с паяльником.

Распиновка

Arduino Mega

Популярность Arduino Mega 2560 Rev3 обусловлена наличием большого количества цифровых входов-выходов (54 цифровых + 16 аналоговых).

Сердцем ее является восьми-битный чип ATmega2560.

Нередко плата используется в масштабных проектах по типу 3D-принтера, поскольку выводов в ней хватает, чтобы подключить многочисленную периферию. Контроллер имеет 256 килобайт флэш-памяти + 8 килобайт SRAM. Чувствуете в себе силы творить? Смело покупайте данную плату.

Описание | Распиновка

Arduino Leonardo

Arduino Leonardo на базе микроконтроллера ATmega32u4 идентична Uno, за исключением разъема подключения microUSB (в UNO это USB type-B).

Особенность данной платы в том, что ее можно использовать, как периферию: она умеет посылать команды ввода в компьютер. Если цель вашего изучения контроллеров — управлять компьютером, то берите ATmega32u4.

Распиновка

Arduino Micro

Arduino Micro – очередная миниатюрная плата, ее габариты сопоставимы со стандартным USB-накопитель.

Используемый микроконтроллер ATmega32u4 имеет все те же 32 кб оперативки + 2,5 SRAM. Цифровыми и аналоговыми пинами плата не обделена (20 цифровых +7 аналоговых). Отлично подойдет для миниатюрных проектов.

Плату можно запрограммировать, как клавиатуру и мышь, подключив в проект соответствующие библиотеки, и использовать внешние кнопки.

Распиновка

Arduino Due

Arduino Due – одна из самых популярных плат.

Работает на 32-битном процессоре с частотой 84мГц.

На борту установлен AT91SAM3X8E контроллер, во многом превосходящий все вышеперечисленные платы. 512 кб постоянной памяти, 96 кб оперативной. Имеются 54 цифровых пина, 12 из которых могут использовать ШИМ. Также есть пара 12-битных цифро-аналоговых преобразователей: они позволяют микропроцессору выдавать звук без дополнительных расширений.

Распиновка

Arduino Due и Arduino Mega 2560 очень похожи друг на друга, поэтому может показаться, что и шилды для этих плат взаимозаменяемые, но на самом деле это не так. Логические уровни на Mega 5-вольтовые, тогда как на Due – 3,3 вольта. Будьте осторожны с расширениями плат, в противном случае Due безвозвратно сгорит.

Платы разные, но с большей частью задач они справляются все. Лишь экзотические проекты требуют наличие определенной фичи. Тогда придется окунуться поподробнее в спецификацию контроллера и Datasheet. Разумеется, и о программировании придется немножко почитать.

Какой Ардуино лучше?

Вы все еще можете задаться вопросом: какая из этих плат является лучшей среди Arduino?

Как вы можете видеть, каждая из этих плат отлична от других и имеет некоторые преимущества для разных ситуаций. Вопрос «что лучше подходит» не является полным вопросом, вам нужно его дополнить «… для моего приложения или проекта».

Хотя невозможно охватить все типы и варианты плат, эта статья должна дать вам достаточно информации для рассмотрения основы для вашего проекта.

20 лучших проектов Arduino Nano, которые вы должны попробовать в 2019 году!

Ардуино Нано. Он всегда был популярен для проектов Arduino из-за своей крошечной занимаемой площади, а также надежности, которая позволяет интегрировать его во многие проекты, такие как носимые устройства, мини-роботы и многие другие!

В этом блоге я расскажу:

  • Введение в Arduino Nano v3
  • Seeeduino Nano — альтернатива Arduino Nano
  • 20 лучших проектов Arduino Nano, которые вы должны попробовать 2019
  • Arduino Nano — это небольшая, законченная и удобная для макета плата, основанная на ATmega328 (Arduino Nano 3.0).
  • Он предлагает такие же возможности подключения и спецификации, как Arduino Uno Rev3, и не имеет только разъем питания постоянного тока и работает с USB-кабелем Mini-B вместо стандартного.
  • Основанная на ATmega328P, Arduino Nano хороша для новичков, начинающих работать с Arduino!
    • Чтобы узнать больше о ATmega328P, посетите наш другой блог здесь!
  • Технические характеристики:
Микроконтроллер ATmega328
Рабочее напряжение
5 В
Входное напряжение (рекомендуемое)
7 — 12 В
Входное напряжение ( предел)
6-20 В
Выводы цифрового ввода / вывода
14
Выводы цифрового ввода / вывода ШИМ
6
Выводы аналогового ввода
8
Постоянный ток на каждый вывод ввода / вывода
40 мА
Флэш-память
32 КБ (2 КБ используется загрузчиком)
Флэш-память для загрузчика
2 КБ
SRAM
2 КБ
EEPROM
1 КБ
Тактовая частота
16 МГц 90 032

Seeeduino Nano — альтернатива Arduino Nano

Считаете, что Arduino Nano слишком дорогая, и ищете альтернативу? Не беспокойтесь, у Seeed есть решение для вас с нашим Seeeduino Nano:

  • Seeeduino Nano — это компактная плата, полностью совместимая с Arduino Nano по распиновке и размерам.
  • Первое, что вы поймете о Seeduino Nano, — это его цена. Он стоит всего 6,90 доллара, что в 6 раз дешевле, чем Arduino Nano!
  • Боитесь, что спецификации будут скомпрометированы из-за низкой стоимости? Нет! Seeduino Nano не только предлагает те же функции и высокое качество, что и Arduino Nano, мы также внесли в него некоторые улучшения, а именно:
    • Mini — USB to Type -C, который является симметричным и обратимым
    • Добавление 1 Grove Connector, где с помощью нашей системы Grove вы можете легко подключить и играть с сотнями датчиков и исполнительных механизмов.
  • Вот таблица, в которой они оба сравниваются!
Модель Процессор Входное напряжение Напряжение ввода-вывода Аналоговый ввод / вывод Цифровой ввод-вывод / ШИМ USB Разъем Grove Цена

Seeeduino Nano

ATmega328P

5V / 7-12V
5V 8/0 14/6 TYpe C 1 x I2C $ 6.90
Arduino Nano

ATmega328P

5V / 7-12V
5V 8/0 14/6 Mini — USB $ 45.90

Без Кроме того, давайте сразу перейдем к 20 лучшим проектам Arduino, которые вы должны попробовать в 2019 году!

20 лучших проектов Arduino Nano, которые вы должны попробовать 2019

Для следующих проектов вы можете использовать Seeeduino Nano или Arduino Nano!

1.Ночной светильник для контроля осанки

Хотите добавить в спальню небольшой ночник, но ленитесь каждый раз его выключать? С этим ночником с контролем осанки вы можете встряхнуть, чтобы изменить его цвет, а также легко выключить его, повернув лампу!

Что вам нужно? (Кроме Seeeduino Nano или Arduino Nano)

Заинтересованы? Вы можете найти полное руководство на Seeed Project Hub здесь!

2. Nano Weather Shield

Вы когда-нибудь хотели создать свою собственную систему информации о погоде? В этом проекте вы можете обойтись всего тремя модулями, которые могут легко определять температуру и давление погоды!

Что вам нужно? (Кроме Seeeduino Nano или Arduino Nano)
  • Nano Weather Shield V1.1
    • Обратите внимание, что эта плата PCB разработана производителем под названием Kutluhanaktar для этого проекта.
    • Вы также можете разработать свои собственные платы PCB, используя нашу службу слияния здесь!
  • Grove — ЖК-подсветка RGB
  • Программное обеспечение Arduino IDE
  • Программное обеспечение KiCad

Заинтересованы? Вы можете найти полное руководство Кутлухана Актара на Arduino Project Hub!

3. LED Race

Ссылка: Jesús L.G.

Вы слышали об автомобильных гонках и гонках на машинах-роботах, но как насчет гонки на светодиодах! Как видно на видео, вы можете создать интенсивную гонку светодиодов и устроить дружеское соревнование со всеми, кто использует Arduino Nano / Seeeduino Nano!

Что вам нужно? (Кроме Seeeduino Nano или Arduino Nano)

Заинтересованы? Вы можете ознакомиться с полным руководством Герардо Барбарова Ростана на Arduino Project Hub здесь.

4. Цифровые часы

Благодаря небольшому размеру Nano они подходят для многих домашних проектов, например, для цифровых часов! Также из них можно сделать будильник с зуммером!

Что вам нужно? (Кроме Seeeduino Nano или Arduino Nano)

Заинтересованы? Вы можете ознакомиться с полным руководством GarySat на Arduino Project Hub здесь.

5. Журнальный столик Arduino Nano Smart

Вы когда-нибудь хотели умный журнальный столик, который светится и, что еще лучше, меняется в зависимости от веса напитка или предмета ?! С этим проектом вы можете это сделать!

Что вам нужно? (Кроме Seeeduino Nano или Arduino Nano)

Заинтересованы? Вы можете найти полное руководство от TheTNR на Arduino Project Hub здесь!

6.Наноавтоматическая система полива растений

Устали от гибели растений из-за того, что вы забыли их полить или просто ленились поливать растения? Почему бы не попробовать этот проект автоматического полива растений, чтобы спасти ваши растения сегодня с помощью Arduino Nano!

Что вам нужно? (Кроме Seeeduino Nano или Arduino Nano)

Заинтересованы? Вы можете найти полное руководство Аммара Шахида на Seeedstudio Project Hub.

7. Сенсорные контрольные огни Система защиты Arduino Nano

Системы безопасности всегда были дорогими в обслуживании и установке.Почему бы не сделать свой собственный с Arduino Nano! В рамках этого проекта вы узнаете, как создать охранное освещение с сенсорным управлением, которое освещает ваш двор или балкон при обнаружении движения и автоматически гаснет, когда движение не обнаруживается.

Что вам нужно? (Кроме Seeeduino Nano или Arduino Nano)

Заинтересованы? Вы можете ознакомиться с полным руководством LIMPINGLIM на Seeedstudio Project Hub!

8. Локатор предметов с Arduino Nano

«Где мои ключи, мой телефон и кошелек ?!»

Я почти уверен, что каждый из нас хоть раз сталкивался с этой проблемой и просто устал их искать.С помощью этого проекта Arduino Nano Item Locator вы можете найти их за секунды!

Что вам нужно? (Кроме Seeeduino Nano или Arduino Nano)

Заинтересованы? Вы можете ознакомиться с полным руководством Ниранджана здесь, в Arduino Project Hub!

9. Домашняя автоматизация с дистанционным управлением Arduino Nano IR

Вам лень выключать бытовую технику, такую ​​как выключатели и свет, и вы просто хотите, чтобы вы могли легко управлять им, не вставая с кровати или дивана? С помощью этого проекта ИК-пульта дистанционного управления с Arduino Nano вы можете это сделать!

Что вам нужно? (Кроме Seeeduino Nano или Arduino Nano)

Заинтересованы? Вы можете ознакомиться с полным руководством Сухаила-младшего на Arduino Project Hub здесь!

10.Ультразвуковая система безопасности Tripwire Nano

Боитесь, что установка системы защиты от взлома вызовет дыру в вашем кошельке? Не беспокойтесь, этот проект принесет вам меньше 20 долларов! С помощью этого простого проекта Arduino Nano Ultrasonic Tripwire взломщики получат шок в своей жизни, если они когда-нибудь войдут в ваш дом.

Что вам нужно? (Кроме Seeeduino Nano или Arduino Nano)

Заинтересованы? Вы можете ознакомиться с полным проектом Will The Star в Arduino Project Hub!

11.Управляйте автомобилем-роботом Arduino Nano!

Шасси роботизированной машины Seeed

Вы когда-нибудь хотели построить свой собственный спортивный автомобиль? С Arduino Nano и шасси автомобиля-робота вы можете воплотить мечту в реальность!

Что вам нужно? (Кроме Seeeduino Nano или Arduino Nano)

Шасси автомобиля-робота:

С добавлением датчиков вы также можете делать больше с машинами-роботами. Например, у вас может быть беспилотный автомобиль или робот-автомобиль, следующий за линией! Вы можете проверить датчики Seeed здесь! Датчики Seeed Grove

12.Дверной замок Arduino Nano RFID

Устали от ключей и хотите легко открывать дверь с помощью карты? С помощью этого проекта дверного замка RFID вы теперь можете автоматически разблокировать дверь, подвигая картой рядом с считывателем RFID, который также автоматически заблокируется, когда вы его закроете!

Не знаете, что такое RFID? Ознакомьтесь с другой нашей статьей о RFID с Arduino!

Что вам нужно? (Кроме Seeeduino Nano или Arduino Nano)

Заинтересованы? Вы можете найти полное руководство здесь, на сайте Howtomechatronics!

13.Пульсометр Arduino Nano Wearable

Ref: Ultimate Robotics

Умные часы в настоящее время довольно дороги, так почему бы не сделать их самостоятельно с помощью Arduino Nano! Благодаря небольшому размеру их очень легко интегрировать в такие носимые проекты, как этот!

Что вам нужно? (Кроме Seeeduino Nano или Arduino Nano)

Заинтересованы? Вы можете найти полное руководство Дмитрия Дзюбы на Arduino Project Hub!

14.Полевой шлюз Arduino Nano Lora

Благодаря шлюзу LoRa теперь вы можете независимо поддерживать десятки тысяч сенсорных оконечных устройств и обеспечивать публичные и частные развертывания! Они также предназначены для наружного и внутреннего использования, что делает их еще более гибкими для ваших проектов!

Что вам нужно? (Кроме Seeeduino Nano или Arduino Nano)

Заинтересованы? Вы можете ознакомиться с полным руководством Брина Льюиса на Arduino Project Hub!

15.Автоматический наноувлажнитель Arduino

Чувствуете, что сейчас сухая погода, и хотите создать свой собственный увлажнитель или ароматизатор? Используя Seeeduino Nano plus Grove Water Atomization, вы можете отслеживать текущую влажность и поддерживать влажность в помещении на определенном уровне!

Что вам нужно? (Кроме Seeeduino Nano или Arduino Nano)

Заинтересованы? Вы можете найти полное руководство от SurtrTech на Seeed Project Hub!

16. Система безопасности датчика отпечатков пальцев Arduino Nano

Благодаря небольшому размеру и возможностям Nano, он может быть легко интегрирован в различные системы безопасности, такие как эта система Fingerprint!

Что вам нужно? (Кроме Seeeduino Nano или Arduino Nano)

Заинтересованы? Вы можете найти полное руководство Ника Кумариса на Arduino Project Hub!

17.Нано-ваттметр Arduino

При работе с электроникой неизбежно использование мультиметра или других измерителей. Поскольку они являются очень полезным инструментом для измерения напряжения, тока и сопротивления, мы часто зависим от них, чтобы проанализировать, работает ли наша схема. Однако вместо того, чтобы покупать собственный мультиметр, почему бы не сделать его самостоятельно с помощью Arduino Nano!

Что вам нужно? (Кроме Seeeduino Nano или Arduino Nano)

Заинтересованы? Найдите полное руководство на Duino4projects!

18.Raspberry Pi 4 с Arduino Nano Smart Car

Знаете ли вы, что Raspberry Pi также может взаимодействовать с Arduino Nano? Объединив его с вычислительной мощностью Raspberry Pi и возможностью подключения к Arduino, вы можете создавать различные проекты! В этом проекте вы создадите умную машину с системой парковки, охранной сигнализацией и локатором автомобилей!

Что вам нужно? (Кроме Seeeduino Nano или Arduino Nano)

Заинтересованы? Вы можете найти полное руководство Усейна Усейна на Arduino Project Hub!

19.Жесты Nano Motion

Ссылка: ElectroPeak

Благодаря гибкости и возможности подключения Arduino вы можете использовать управление жестами в своих проектах. Представьте, какие проекты вы можете с ним делать! Например, вы можете управлять роботом с помощью жестов или с помощью системы домашней автоматизации с помощью жестов, когда одним движением руки вы выключаете свет! В этом проекте вы узнаете, как использовать обнаружение жестов с Arduino Nano и использовать его для управления громкостью динамика.

Что вам нужно? (Кроме Seeeduino Nano или Arduino Nano)

Заинтересованы? Вы можете найти полное руководство от Electropeak на Arduino Project Hub!

20.Детектор лжи Arduino Nano

Разве вы не ненавидите, когда люди лгут? Почему бы не поймать их с помощью этого простого детектора лжи Arduino! С помощью всего нескольких модулей вы сможете это сделать!

Что вам нужно? (Кроме Seeeduino Nano или Arduino Nano)

Заинтересованы? Вы можете найти полное руководство Данте Румега на Arduino Project Hub!

Резюме

Вот и все 20 лучших проектов Arduino Nano, которые вы должны попробовать в 2019 году! Благодаря простому в использовании аппаратному и программному обеспечению на Arduino они очень подходят и для новичков! Эти проекты также могут быть легко расширены и гибки, чтобы вы могли поиграть с Arduino Nano.

Мы хотели бы видеть ваши завершенные проекты, поэтому поделитесь фотографией вашего завершенного проекта в комментариях ниже, когда вы закончите!

Следите за нами и ставьте лайки:

Теги: Arduino, Arduino для начинающих, Arduino Nano, Arduino Nano Car, Проекты Arduino Nano LED, Проекты Arduino Nano, Проекты Arduino Nano для начинающих, Список проектов Arduino Nano, Arduino Nano V3, Проект Arduino, Датчик Arduino, Проекты LED Arduino, Проект Arduino Нано

Продолжить чтение

.

Arduino Uno для начинающих — проекты, программирование и детали (учебник)


Узнайте об Arduino и Arduino UNO и о том, как вы можете интегрировать эту плату в свое рабочее пространство и программу кодирования. Создавайте интерактивные проекты в Makerpace, обучаясь программированию и решению проблем.
Все больше и больше рабочих мест по всему миру стремятся добавить программирование и электронику в свои образовательные программы для производителей. Один из лучших способов сделать это — интегрировать плату Arduino в проекты и уроки makerspace.

Мы обнаружили, что многие преподаватели разработчиков не окунулись в кодирование или Arduino, потому что считают программирование пугающим. Из-за этого мы хотели убедиться, что это руководство было написано для абсолютного новичка без какого-либо опыта.

Это руководство представляет собой высокоуровневый обзор всех частей и частей экосистемы Arduino. В следующих статьях мы шаг за шагом познакомим вас с созданием вашего первого простого проекта Arduino.

БЕСПЛАТНАЯ EBOOK (PDF) — Полное руководство для начинающих по Arduino

Arduino — это программируемая печатная плата с открытым исходным кодом, которая может быть интегрирована в самые разные производственные проекты, как простые, так и сложные.Эта плата содержит микроконтроллер, который может быть запрограммирован на обнаружение и управление объектами в физическом мире. Реагируя на датчики и входы, Arduino может взаимодействовать с большим количеством выходных сигналов, таких как светодиоды, двигатели и дисплеи. Благодаря своей гибкости и низкой стоимости, Arduino стал очень популярным выбором для производителей и производителей, желающих создавать интерактивные проекты оборудования.

Arduino был представлен еще в 2005 году в Италии Массимо Банци как способ для людей, не являющихся инженерами, получить доступ к недорогому и простому инструменту для создания проектов оборудования.Поскольку плата имеет открытый исходный код, она выпущена под лицензией Creative Commons, которая позволяет любому создавать свою собственную плату. Если вы поищете в Интернете, вы найдете сотни доступных клонов и вариаций, совместимых с Arduino, но только на официальных платах есть Arduino в названии.

В следующем разделе мы собираемся обсудить несколько доступных плат Arduino и их отличия друг от друга.

Arduino — отличная платформа для прототипирования проектов и изобретений, но может сбивать с толку при выборе правильной платы.Если вы новичок в этом, вы, возможно, всегда думали, что существует только одна плата «Arduino» и все. На самом деле существует множество вариантов официальных плат Arduino, а также сотни других от конкурентов, предлагающих клоны. Но не волнуйтесь, мы покажем вам, с чего начать позже в этом руководстве.

Ниже приведены несколько примеров различных типов плат Arduino. Платы с названием Arduino являются официальными платами, но на рынке также есть много действительно отличных клонов.Одна из лучших причин купить клон — это то, что он, как правило, дешевле, чем его официальный аналог. Adafruit и Sparkfun, например, продают варианты плат Arduino, которые стоят меньше, но при этом имеют то же качество, что и оригиналы. Одно предостережение: будьте осторожны при покупке досок у компаний, которых вы не знаете.

Изображение предоставлено — Sparkfun.com

Еще один фактор, который следует учитывать при выборе доски, — это тип проекта, которым вы собираетесь заниматься. Например, если вы хотите создать носимый электронный проект, вы можете рассмотреть доску LilyPad от Sparkfun.LilyPad разработан так, чтобы его можно было легко вшить в электронный текстиль и носимые предметы. Если ваш проект имеет небольшой форм-фактор, вы можете использовать Arduino Pro Mini, который занимает очень мало места по сравнению с другими платами. Ознакомьтесь с руководством по сравнению Arduino от Sparkfun, чтобы получить разбивку и сравнение лучших плат.

Далее мы сосредоточимся на нашей любимой плате Arduino, с которой мы рекомендуем начинать.

Одна из самых популярных плат Arduino — это Arduino Uno.Хотя на самом деле это была не первая выпущенная плата, она остается наиболее активно используемой и широко документированной на рынке. Из-за своей чрезвычайной популярности Arduino Uno имеет множество руководств по проектам и форумов в Интернете, которые могут помочь вам начать работу или выбраться из затруднительного положения. Мы большие поклонники Uno из-за его прекрасных функций и простоты использования.

Распределение платы

Вот компоненты, из которых состоит плата Arduino, и какова каждая из их функций.

  1. Кнопка сброса — это перезапустит любой код, загруженный на плату Arduino
  2. AREF — Стенды для «Analog Reference» и используется для установки внешнего опорного напряжения
  3. Вывод заземления — На Arduino есть несколько выводов заземления, и все они работают одинаково
  4. Цифровой ввод / вывод — Контакты 0-13 могут использоваться для цифрового ввода или вывода
  5. PWM — Контакты, отмеченные символом (~), могут имитировать аналоговый выход
  6. USB-соединение — используется для включения вашего Arduino и загрузки эскизов
  7. TX / RX — Светодиоды индикации передачи и приема данных
  8. Микроконтроллер ATmega — Это мозг, и здесь хранятся программы
  9. Светодиодный индикатор питания — Этот светодиод загорается каждый раз, когда плата подключена к источнику питания
  10. Регулятор напряжения — Контролирует количество напряжения, поступающего на плату Arduino
  11. Разъем питания постоянного тока — используется для питания Arduino от источника питания
  12. 3.Вывод 3V — Этот вывод обеспечивает питание 3,3 В для ваших проектов
  13. Вывод 5V — Этот вывод обеспечивает питание 5 В для ваших проектов
  14. Контакты заземления — На Arduino есть несколько контактов заземления, и все они работают одинаково
  15. Аналоговые выводы — Эти выводы могут считывать сигнал с аналогового датчика и преобразовывать его в цифровой

Arduino Uno нуждается в источнике питания для работы и может получать питание различными способами.Вы можете делать то же самое, что и большинство людей, и подключать плату напрямую к компьютеру через USB-кабель. Если вы хотите, чтобы ваш проект был мобильным, подумайте об использовании батарейного блока на 9 В, чтобы дать ему заряд энергии. Последний метод — использовать источник питания переменного тока 9 В.

Еще один очень важный момент при работе с Arduino — это макетная плата без пайки. Это устройство позволяет вам создать прототип вашего проекта Arduino без необходимости постоянно спаять схему. Использование макета позволяет создавать временные прототипы и экспериментировать с различными схемами.Внутри отверстий (точек крепления) пластикового корпуса находятся металлические зажимы, которые соединены друг с другом лентами из проводящего материала.

Кстати, макетная плата не питается сама по себе и нуждается в подаче питания от платы Arduino с помощью перемычек. Эти провода также используются для формирования схемы путем соединения резисторов, переключателей и других компонентов.

Вот визуальное изображение того, как выглядит законченная схема Arduino при подключении к макетной плате.

После того, как схема будет создана на макетной плате, вам необходимо загрузить программу (известную как эскиз) в Arduino. Скетч — это набор инструкций, которые говорят плате, какие функции она должна выполнять. Плата Arduino может содержать и выполнять только один эскиз за раз. Программное обеспечение, используемое для создания эскизов Arduino, называется IDE, что означает интегрированная среда разработки. Программное обеспечение можно загрузить бесплатно, его можно найти по адресу https://www.arduino.cc/en/Main/Software

.

Каждый скетч Arduino состоит из двух основных частей программы:

void setup () — Устанавливает вещи, которые нужно сделать один раз, а затем больше не повторяться.

void loop () — Содержит инструкции, которые повторяются снова и снова, пока плата не будет выключена.

Следующее 15-секундное видео дает вам быстрое представление о том, как макетная плата, Arduino, перемычки и эскиз работают вместе для выполнения определенной функции. В этом примере мы используем кнопочный переключатель мгновенного действия для мигания светодиода. В одном из следующих постов мы подробнее рассмотрим создание схем и программ для нескольких проектов для начинающих.

БЕСПЛАТНАЯ EBOOK (PDF) — Полное руководство для начинающих по Arduino

Вам может быть интересно, что может делать плата Arduino, кроме мигания светодиода.Ниже приведены несколько примеров проектов, которые помогают продемонстрировать, насколько поистине удивительна эта плата и ее возможности. Если вы ищете новые идеи для проектов, посетите такие сайты, как Instructables или Make Magazine, где есть полезные руководства.

Робот слежения за светом Arduino — инструкции

Дрон Arduino, который следует за вами — инструкции

Светодиодный куб с Arduino Uno — Инструкции

Управление дверным замком с помощью Arduino и Bluetooth — журнал MAKE

Далее мы поможем выделить некоторые из наиболее распространенных инструментов, которые вам понадобятся при работе с проектами Arduino.

Если вы хотите добавить в свой Arduino очень специфический функционал, вам понадобится щит. Экраны Arduino подключаются к верхней части платы Arduino и могут добавлять такие функции, как WiFi, Bluetooth, GPS и многое другое. Есть буквально сотни щитов на выбор, и вот несколько примеров.

GPS Shield подключен к Arduino Uno — Sparkfun.com

Если вы хотите, чтобы ваш Arduino чувствовал окружающий мир, вам нужно добавить датчик. Существует широкий выбор датчиков, каждый из которых имеет определенное назначение.Ниже вы найдете некоторые из наиболее часто используемых в проектах датчиков.

Примеры датчиков Arduino

Ниже приведены некоторые из наших любимых мест, куда мы обычно ходим, когда нам нужны материалы для производственных помещений или электронные компоненты.

Готовы ли вы создать свой первый проект Arduino? В нашем следующем посте «Простые проекты Arduino для начинающих» вы шаг за шагом проведете вас от установки до завершения. Эти простые проекты Arduino — отличный способ познакомиться с платой и языком программирования.

Получать уведомления о будущих публикациях в блоге

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *