Panimula sa Arduino: 18 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:10

Naisip mo ba na gumawa ng iyong sariling mga aparato tulad ng istasyon ng panahon, dashboard ng kotse para sa pagsubaybay sa gasolina, bilis at pagsubaybay sa lokasyon o pagkontrol sa iyong mga gamit sa bahay na kinokontrol ng mga smartphone o naisip mo ba ang tungkol sa paggawa ng mga sopistikadong robot na maaaring makipag-usap, maglakad at ilipat ang mga braso nito o paano ang tungkol sa paggawa ng iyong sariling mga aparato ng mp3 player, paggawa ng aparato ng pagtuklas ng fingerprint, Sistema ng pagtutubig ng awtomatikong halaman, sensor ng lindol, walkie talkie o remote control na CCTV camera based surveillance system. Kung naisip mo ba at handa kang ilagay ang iyong kontribusyon sa pag-digitize ng mundo at pagkatapos ay maniwala na maaari mong gawin ang lahat ng mga bagay na nais mong likhain at dapat mong malaman ang ilang pangunahing electronics at tungkol sa mga microcontroller. Ang microcontroller ay isang compact integrated circuit na disenyo na kumukuha ng mga input mula sa iba't ibang mga sensor tulad ng sensor ng temperatura, sensor ng detection ng paggalaw, range na paghahanap ng sensor, atbp. At na-program upang makuha ang ninanais na output mula sa mga actuator ie led, motor, relay, atbp. ang pag-aaral sa mundo, pag-unawa, at paggawa ng mga nasabing aparato ay hindi isang mahirap na gawain sa malaking kontribusyon ng pamayanan ng Arduino sa mundo na naa-access ito sa bawat libangan at inhinyero sa buong mundo.

Ang Arduino ay isang open-source na hardware at platform ng software para sa hobbyist at mga inhinyero na basahin ang mga input mula sa iba't ibang sensor, iproseso ang mga input at ibigay ang pagnanais na output sa pamamagitan ng pag-aktibo ng iba't ibang mga actuator ibig sabihin Karaniwan maaari mong sabihin na ang Arduino ay maaaring maging utak ng maraming mga proyekto.

Hakbang 1: Mga uri ng Arduino

Mayroong iba't ibang mga uri ng mga board ng Arduino na may magkakaibang mga numero ng analog, digital at PWM pin at ang mahusay na bagay ay madali mong masimulan ang pagtatrabaho sa alinman sa mga ito. Iba't ibang mga pagdaragdag ng Arduino ay nakalista dito.

● Arduino Uno

● Nararapat sa Arduino

● Arduino Mega

● Arduino Leonardo Board

● Lillypad Arduino Board

Hakbang 2: Arduino Uno

Karamihan sa mga nagsisimula ay nagsisimulang gamit ang Arduino Uno, sakay ito na mayroong pangunahing microcontroller ATMegga328 pagkakaroon ng memorya ng 2KB SRAM AT 32KB flash mayroon itong 14 Digital I / 0 kung saan 6 ang PWM at 6 ay mga analog output pin. isang pindutan ng pag-reset, isang power jack, isang koneksyon sa USB at marami pa. Kabilang dito ang lahat ng kinakailangan upang mahawakan ang microcontroller; ilakip lamang ito sa isang PC sa tulong ng isang USB cable at ibigay ang supply upang makapagsimula sa isang adapter o baterya ng AC-to-DC.

Hakbang 3: Nararapat sa Arduino

Ang pangunahing microcontroller ng Arduino Dahil ay ang AT91SAM38XE na mayroong memorya ng 96KB SRAM, ang 512KB flash ay binubuo ng 54 digital na pin kung saan 12 ang PWM at mayroong 16 analog input pin

Hakbang 4: Arduino Mega

Naglalaman ito ng ATmea2560 bilang microcontroller na mayroong memorya ng 8KB

Ang SRAM at 256KB flash ay mayroong 54 digital IO pin kung saan 12 ang PWM at 16 analog input pin, isang pindutan ng pag-reset, isang power jack, isang koneksyon sa USB at isang pindutan ng pag-reset. Kabilang dito ang lahat ng kinakailangan upang mahawakan ang microcontroller; ilakip lamang ito sa isang PC sa tulong ng isang USB cable at ibigay ang supply upang makapagsimula sa isang adapter o baterya ng AC-to-DC. Ang malaking bilang ng mga pin ay ginagawang kapaki-pakinabang para sa Arduino board na ito para sa pagdidisenyo ng mga proyekto na nangangailangan ng isang bungkos ng mga digital na input o output tulad ng maraming mga pindutan.

Hakbang 5: Arduino Leonardo

Ang pangunahing microcontroller ay ang ATmega32u4 na mayroong memorya ng 2.5KB SRAM at 32KB flash na mayroong 20 digital IO pin at 12 analog input pin. Ang unang development board ng isang Arduino ay ang Leonardo board. Ang board na ito ay gumagamit ng isang microcontroller kasama ang USB. Nangangahulugan iyon, maaari itong maging napaka-simple at mura din. Dahil ang board na ito ay humahawak nang direkta sa USB, ang mga library ng programa ay maaaring makuha na hinayaan ang board ng Arduino na sundin ang isang keyboard ng computer, mouse, atbp.

Hakbang 6: LilyPad Arduino Board

Ang Lily Pad Arduino board ay isang naisusuot na teknolohiyang e-textile Ang bawat board ay malikhaing dinisenyo na may malaking pagkonekta ng pads at isang makinis na likod upang hayaang sila ay maitahi sa damit gamit ang conductive thread. Ang Arduino na ito ay binubuo rin ng I / O, kapangyarihan, at pati na rin ang mga board ng sensor na itinayo lalo na para sa mga e-textile. Ang mga ito ay maaaring hugasan pa!

Hakbang 7: Mga tool para sa Arduino Development Environment

Wika sa Programming ng Arduino:

Ang Arduino ay nai-program sa C ++ na ginagamit sa iba't ibang mga aspeto ng mga proyekto tulad ng pag-unlad ng software ngunit para sa Arduino C ++ ay ginagamit kasama ng mga karagdagang pag-andar. Maaari kang lumikha ng Arduino sketch, ang Arduino sketch ay ang pangalang ibinigay sa Arduino code file. Isusulat mo ang code sa Arduino IDE. Ang mga sketch na ito ay maaaring mai-save sa mga folder ng proyekto at ang IDE ay nagbibigay ng pagpipilian upang mag-ipon ng C ++ code sa wika ng makina at mai-upload ang mga ito sa Arduino board.

Arduino IDE

Ang Arduino IDE (Integrated Development Environment) ay ang tool na pag-edit, pag-compile at pag-upload ng C ++ code kung saan maaari mong isulat ang iyong programa upang i-program ang mga pin ng IO para sa iba't ibang layunin at maaari mong gamitin ang mga open-source na aklatan para sa pagsusulat ng mga sopistikadong programa na isinama sa iba't ibang pag-andar na gagawin namin sa paglaon. talakayin nang detalyado tungkol sa mga aklatan.

Hakbang 8: Pag-install ng Arduino IDE

Hakbang 1. I-download ang Arduino IDE

Hakbang 2. Maghintay hanggang makumpleto ang proseso ng pag-download.

Hakbang 3. I-install ang software at piliin ang mga sangkap na nais mong i-install, pati na rin ang lokasyon ng pag-install.

Hakbang 4. Tanggapin ang pag-install ng driver kapag sinenyasan ng Windows 10

Hakbang 9: Pag-install ng Arduino Driver

Pumunta sa Start-> i-type ang Device Manager’> i-double click ang unang resulta upang mailunsad ang Device Manager.

1. Pumunta sa Ports> hanapin ang Arduino UNO port

2. Kung sakaling hindi mo mahanap ang port na iyon, pumunta sa Ibang Mga Device at hanapin ang Hindi Kilalang Device

3. Piliin ang Arduino UNO port> mag-click sa Update Driver.

4. Piliin ang opsyong ‘Browse my computer for Driver software’> pumunta sa lokasyon ng pag-download ng software ng Arduino> piliin ang arduino.inf file / Arduino UNO.inf (depende sa bersyon ng iyong software)

5. Maghintay hanggang matapos ang Windows sa proseso ng pag-install ng driver.

Ngayon na na-install mo ang Arduino software at driver sa iyong computer, oras na upang buksan ang iyong unang sketch. Piliin ang uri ng iyong board at port at mag-upload ng isang programa upang matiyak na nakabukas at tumatakbo ang iyong board.

Hakbang 10: Graphic Representation ng Arduino IDE

Tulad ng ginagamit ng Arduino IDE upang i-edit, i-save, i-compile at i-upload ang code sa Arduino narito ang grapikong representasyon ng Arduino IDE.

Hakbang 11: Upang Buksan ang isang Bagong File sa Arduino IDE

Upang buksan ang isang bagong file mag-click sa file-> bago

Hakbang 12: Upang I-save ang Arduino Sketch

Magbubukas ang bagong file

Hakbang-1: Upang mai-save ang Arduino Sketch pumunta sa File-> i-save Ang isang window upang i-save ang sketch ay pop up

Hakbang-2: Palitan ang pangalan ng Arduino Sketch at i-click ang save button. Ang sketch ay nai-save.

Hakbang 13: Mga Halimbawa ng Arduino Program

Ang Arduino IDE ay nagsasama ng maraming halimbawang programa upang matuto at gumawa ng mga proyekto mula sa kanila ang mga halimbawang ito ay tungkol sa isang blink a led, analog at digital input output, serial komunikasyon, sensor, atbp.

Upang buksan ang humantong blink halimbawa ng programa mag-click sa File-> Halimbawa-> Mga Pangunahing Kaalaman-> Blink

Hakbang 14: Arduino Library

Ayon sa pamayanan ng Arduino na Ang mga aklatan ay isang koleksyon ng code na ginagawang madali para sa iyo na kumonekta sa isang sensor, display, module, atbp. Halimbawa, ang built-in na LiquidCrystal library ay ginagawang madali upang makipag-usap sa mga ipinakitang LCD character. Mayroong daan-daang mga karagdagang silid-aklatan na magagamit sa Internet upang ma-download”. Kasama sa mga aklatan ang mga karaniwang pamamaraan at pag-andar tulad ng mga driver ng aparato o pag-andar ng utility na ginagamit ang mga silid-aklatan madali itong mai-program nang walang pag-coding ng maraming mga linya na maaari mong gamitin ang mga pre build function para sa iyong programa. Mayroong iba't ibang mga open-source na aklatan na magagamit sa internet, nagbibigay din ang Arduino IDE ng mga aklatan na itinayo ng pamayanan ng Arduino tulad ng silid-aklatan para sa pagkontrol ng mga servo motor, Ethernet, atbp. Ang Arduino IDE ay nagbibigay din ng pagpipilian upang mai-install at gumamit ng mga panlabas na aklatan na maaari mo ring gumawa ng iyong sariling mga silid-aklatan at mai-install ang mga ito sa Arduino IDE.

Pamamaraan sa Pag-install ng Arduino Library

Mayroong dalawang pamamaraan kung saan maaari naming mai-install ang library sa Arduino IDE ang isa ay sa pamamagitan ng Arduino IDE Library Manager at ang iba pa ay sa pamamagitan ng paggamit. at gawing magagamit ang mga ito sa github upang mayroon kaming parehong pagpipilian ngunit maaari naming gamitin ang alinman sa pareho.

Pag-install ng Library Gamit ang Library Manager

Upang mai-install ang library gamit ang library manager mag-click sa sketch-> isama ang library-> Pamahalaan ang mga aklatan

Matapos ang library manager na ito ay bubuksan dito maaari kang mag-seelibrary na naka-install na. Sa halimbawang ito mai-install namin ang RTCZero para dito kailangan mong hanapin ang RTCZero library kapag nakita mong pinili nito ang bersyon nito at mag-click sa pindutang i-install, magsisimula ang pag-install.

Pag-import ng isang.zip Library

Ang mga aklatan ay madalas na ipinamamahagi bilang isang ZIP file o folder. Ang pangalan ng folder ay ang pangalan ng library. Sa loob ng folder ay magkakaroon ng isang.cpp file, isang.h file at madalas isang keywords.txt file, mga halimbawa ng folder, at iba pang mga file na kinakailangan ng library.

Upang mai-install ang zip library click sketch-> Isama ang Library-> Magdagdag ng.zip Library

Ang window ng Browse ay bukas roon itakda ang lokasyon kung saan nai-save ang library ng zip at mag-click sa bukas na pindutan

Hakbang 15: Mga Shortcut Key ng Arduino IDE

Ang Arduino IDE ay may ilang mga maikling susi kung saan maaari nating gawin ang iba't ibang pag-andar tulad ng pag-iipon, pag-upload ng pag-save atbp.

Hakbang 16: Ang mga Pins ng Arduino ay IO

Ang Arduino ay isang prototyping board na karaniwang may iba't ibang pagsasaayos ng mga I / O (input / output) na mga pin, ang mga pin ay alinman sa mga analog o digital na pin,

Analog Pin

Ang mga pin ng analog ay talagang mga input pin na karaniwang ginagamit upang mabasa ang pisikal na data bilang input o ito ay isang pin na makakabasa ng pisikal na data mula sa mga sensor, ang isang sensor ay isang aparato na maaaring mag-convert ng pisikal na enerhiya sa elektrikal na enerhiya. Maaaring mabasa ng Arduino ang elektrikal na enerhiya na ito bilang isang de-koryenteng signal gamit ang mga analog na pin

Digital Pin

Ang digital pin ay maaaring parehong INPUT at OUTPUT pin kaya't pinangalanan ito maaari itong basahin ang INPUT at isulat ang OUTPUT sa digital form. Ang digital na data ay nasa anyo ng TAAS o LOW kung saan ang TAAS ay nangangahulugang ON at ang LOW ay nangangahulugang OFF halimbawa kung pinangunahan ay naka-attach sa mga digital pin ng Arduino at pinaprogram mo ang pin na ito upang maging TAAS sa kalaunan ang humantong ay MABABO at sa pamamagitan ng pag-program na ito upang makakuha ng LOW ang humantong ay makakakuha ng OFF.

Mga Pins ng Modth Width Module

Ang ilan sa mga digital na pin sa Arduino ay may karagdagang pag-andar ng pagbibigay ng Analog Output at ang ay tinawag bilang mga PWM na pin, ang pagpapaandar ng mga PWM na pin ay upang isulat ang OUTPUT sa saklaw ng antas sa pagitan ng TAAS at mababang antas, ipagpalagay nating ang humantong ay konektado sa PWM pin at nais mong kontrolin ang ningning ng led o motor ay naka-attach sa PWM pin at nais mong kontrolin ang bilis ng motor maaari mong italaga ang halaga mula 0-255 upang makontrol ang ningning o bilis.

Hakbang 17: Arduino LED Blink Program

Bilang Arduino IDE at driver ay naka-install kumonekta sa programa

Ang Arduino upang magpikit ng isang LED na mga sangkap ay kinakailangan na nabanggit sa ibaba

Mga Bahagi na Ginamit para sa LED Blink Project

● Arduino Uno

● USB Cable Type A / B

● 220 Ohm Resistor

● LED

● Breadboard

Skematika

Ikonekta ang pin ng Arduino Uno na 5 hanggang 220 ohm resistor at ikonekta ang iba pang pin ng resistor sa Led's anode (+) pin at ikonekta ang GND pin ni Arduino Uno sa LED's cathode (-) pin.

Pagsusulat ng Programa upang Blink isang LED

Hakbang 1. Buksan ang Arduino IDE.

Hakbang 2. Magbukas ng isang bagong sketch

Hakbang 3. I-save ang bagong sketch bilang LED BLINK PROGRAM at kagatin ang programa

Hakbang 4. Piliin ang Lupon sa pamamagitan ng pag-click sa Mga Tool-> Lupon: -> Arduino Uno

Hakbang 5. Piliin ang COM port sa pamamagitan ng pag-click sa Tools-> Port

Hakbang 6. Mag-click sa Compile Button

Hakbang 7. Maghintay para makumpleto ang pagtitipon pagkatapos ay mag-click sa pindutang Mag-upload

Makikita mo ang mensaheng "Tapos Na Mag-upload" habang nakikita mo ang mensaheng ito na ang humantong na konektado sa pin 5 ng Arduino ay tila kumikislap pagkatapos ng isang segundo.

Hakbang 18: Serial Monitor

Ang Arduino IDE ay may tampok na maaaring maging malaking tulong sa pag-debug ng mga sketch o pagkontrol sa Arduino mula sa keyboard ng iyong computer. Ang Serial Monitor ay isang hiwalay na pop-up window na kumikilos bilang isang hiwalay na terminal na nakikipag-usap sa pamamagitan ng pagtanggap at pagpapadala ng Serial Data.

Maaari mong baguhin ang pinangunahan na blink program upang makita ang katayuan ng LED na konektado sa pin 5 ng Arduino alinman ay TAAS o Mababa sa iyong computer gamit ang serial monitor ng Arduino IDE gamit ang serial na kakayahan sa komunikasyon ng Arduino, para sa paggawa nito muna kailangan mong i-setup ang serial Ang baudrate sa 9600 baud rate ay tinukoy lamang bilang bilis ng paghahatid ng data mula sa Arduino sa computer o kabaligtaran sa mga tuntunin ng bit bawat segundo kaya't ang setting ng baud rate sa 9600 ay tulad ng bilis ng paghahatid na 9600 bits bawat segundo.

Pagsusulat ng Programa upang Blink isang LED

Hakbang 1. Buksan ang Arduino IDE.

Hakbang 2. Magbukas ng isang bagong sketch

Hakbang 3. I-save ang bagong sketch bilang LED BLINK PROGRAM at isulat ang programa

Hakbang 4. Piliin ang Lupon sa pamamagitan ng pag-click sa Mga Tool-> Lupon: -> Arduino Uno

Hakbang 5. Piliin ang COM port sa pamamagitan ng pag-click sa Tools-> Port

Hakbang 6. Mag-click sa Compile Button

Hakbang 7. Maghintay para makumpleto ang pagtitipon pagkatapos ay mag-click sa pindutang Mag-upload

Hakbang 8. Buksan ang Serial Monitor sa pamamagitan ng pagpindot sa Ctrl + Shift + m o sa pamamagitan ng pag-click sa kanang sulok sa itaas.

Hakbang 9. Itakda ang Baud Rate ng Serial Monitor bilang parehong Arduino at Computer ay dapat magkaroon ng parehong rate ng baud para sa serial na komunikasyon.

Makikita mo rito kaagad sa LED na makakuha ng TAAS o LOW ang mensahe ay nai-print nang serial sa Serial monitor