Pangunahing Tutorial ng Arduino para sa Mga Nagsisimula: 6 na Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

1. Ano ang Arduino?

Ang Arduino ay isang platform para sa mga naka-embed na system, batay sa karamihan sa 8-bit microcontrollers mula sa pamilya AVR. Ang pagbubukod ay Arduino Dahil, na gumagamit ng isang 32-bit na ARM Cortex core. Sa madaling salita, ito ay isang naka-print na circuit board na may isang microcontroller at mga output nito na may kakayahang pagpapatakbo ng mga panlabas na aparato, hal. Mga sensor, motor control, pagpapakita, atbp. Salamat sa mga konektor ng goldpin, ang mga module ay maaaring konektado gamit ang mga magagamit na publiko na magkokonekta ng mga kable.

Karamihan sa mga bersyon ng Arduino ay hindi nangangailangan ng anumang panlabas na programmer. Ang kailangan mo lang gawin ay kumonekta sa iyong computer gamit ang isang miniUSB-USB cable.

Ang isa sa mga pakinabang ng platform ay ang sarili nitong libreng kapaligiran na may hindi mabilang na mga silid aklatan, mga halimbawa, mga tutorial para sa paghawak ng iba't ibang mga uri ng mga panlabas na aparato.

2. Para kanino ang platform?

Inilaan ang Arduino para sa parehong mga nagsisimula at advanced na mga programmer ng elektronik.

Ang taong nagsisimula ng pakikipagsapalaran sa ganitong uri ng system ay makatipid ng maraming oras at nerbiyos kapag nag-configure ng mga programmer, suriin ang mga koneksyon, at pag-install ng mga driver. Alam na pinakamahusay na matuto mula sa mga halimbawa. Para kay Arduino, marami sa kanila ang nasa website ng proyekto at sa buong Internet.

Ang mga mas advanced na gumagamit ay magugustuhan ng maraming mga aklatan, parehong mga default (kasama ang: EEPROM, Ethernet, Display, Servo, SPI, TWI, WiFi), pati na rin ang mga file na ginawang magagamit ng mga gumagawa ng mga elektronikong module (hal. Ang aming tagapagtustos - Pololu).

Halimbawa:

Ang suporta para sa sikat na 16x2 LCD display ay kumukulo sa ilang simpleng mga linya ng code:

LiquidCrystal lcd (12, 11, 5, 4, 3, 2); // pagtaas ng mga lead

lcd.begin (16, 2); // Tukuyin ang uri ng pagpapakita ng 16 na haligi, 2 mga linya

lcd.print ("Hello World"); // Magbigay ng teksto upang maipakita

Ang buong code na nagpapakita ng mga salitang "Hello World" at ang koneksyon diagram ng display ay matatagpuan sa: Arduino.cc.

3. Aling bersyon ang pipiliin?

Ang pagpili ng bersyon ay nakasalalay sa inilaan na paggamit ng modyul. Magagamit ang aming tindahan:

Hakbang 1: Arduino Uno R3

Arduino Uno R3

Ang pinakasimpleng bersyon ng modyul. Sa plato ay makikita mo:

· Atmega328 microcontroller (32kB Flash, SRAM 2kB, 16MHz na orasan)

· 14 digital input / output - kung saan, halimbawa, mga LED, pindutan, ipinapakita, atbp ay maaaring konektado.

· 6 na output ng PWM - halimbawa para sa pagkontrol sa bilis ng pag-ikot ng mga motor, itinatakda ang posisyon ng servo

· 6 na analog input - pinapayagan na mapatakbo ang lahat ng uri ng mga sensor, transduser na may output na analogue

Mga interface ng komunikasyon:

· UART - isa sa pinakamadaling paraan upang makipagpalitan ng data sa isang PC

· I2C / TWI - suporta para sa mga sensor, time circuit

· SPI - komunikasyon sa mabilis na mga transduser o panlabas na alaala

Supply ng kuryente:

· USB o panlabas na mapagkukunan (hal. AC adapter)

Ang Arduino Uno ay isang mahusay na pagpipilian para sa medyo simple, maliit na mga proyekto. Maaari mong matagumpay na ipatupad ito, halimbawa, control ng motor, lighting controller na may interface ng gumagamit, pagpapakita ng LCD. Inirerekomenda din ang module sa mga gumagamit na pumapasok sa mundo ng mga microcontroller at naka-embed na system.

Hakbang 2: Arduino Leonardo

Arduino Leonardo

· Isa pang bersyon, kung saan maaari naming makita ang:

· ATmega32u4 microcontroller (32kB Flash, 2.5kB SRAM, bilis ng orasan ng 16MHz)

· 20 digital input / output - kung saan, halimbawa, mga LED, pindutan, ipinapakita, atbp ay maaaring konektado.

· 7 PWM output

· 12 analog inputs - dalawang beses na higit sa bersyon ng Uno, nangangahulugan ito ng posibilidad ng pagkonekta ng higit pang mga sensor sa isang output ng analogue

Mga interface ng komunikasyon:

· UART - isa sa pinakamadaling paraan upang makipagpalitan ng data sa isang PC

· I2C / TWI - suporta para sa mga sensor, time circuit

· SPI - komunikasyon sa mabilis na mga transduser o panlabas na alaala

· USB - pinapayagan kang ikonekta ang mga sikat na computer device

· Power supply: USB o panlabas na mapagkukunan (hal. AC adapter)

Kung ang aming proyekto ay gumagamit ng isang aparato na kumokonekta sa pamamagitan ng isang USB interface, si Arduino Leonardo ang magiging perpektong pagpipilian. Ang system ay may isang integrated USB controller, na nakikilala ito mula sa iba.

Nagbibigay din ang prodyuser ng mga bersyon na may "mababang profile". Ang board ay walang mga konektor, ang user ay maaaring maghinang sa kanila sa kanilang sariling paghuhusga. Ang lahat ng mga elemento ay nasa mga pang-solder na pabahay. Ang pagpipilian ay kapaki-pakinabang kapag ang aming proyekto ay kailangang manganak sa isang maliit na puwang.

Hakbang 3: Arduino Mega 2560

Arduino Mega 2560

Dinisenyo ang bersyon upang magpatupad ng mas malawak na mga proyekto. Mayroon itong hanggang 54 digital input / output, higit na memorya at higit pang mga interface ng komunikasyon kaysa sa Arduino UNO at Leonardo. Naglalaman ang plate: ATmega2560 mula sa pamilya ng AVR (Flash 256kB, SRAM 8kB, EEPROM 4kb na orasan na bilis 16MHz) 54 pangkalahatang layunin ng mga digital na input / output14 output ng PWM16 na mga analog na input-Mga interface ng komunikasyon: 4 xUART - isa sa mga pinakamadaling paraan upang makipagpalitan ng data sa isang PCI2C / TWI - suporta para sa mga sensor, oras ng circuitSPI - komunikasyon sa mabilis na mga transduser o panlabas na alaalaPower supply: USB o panlabas na mapagkukunan (hal. AC adapter) Ang module ay mas mahal kaysa sa nakaraang mga bersyon, ngunit may maraming mga pagpipilian. Ang Atmega2560 microcontroller ay may isang rich periphery at isang malaking halaga ng memorya. 256kB Flash - pinapayagan kang suportahan ang pinalawig na code, 4kB EEPROMU para sa pagsusulat ng maraming data.

Hakbang 4: Arduino Mega ADK

Arduino Mega ADK

Bilang karagdagan sa mga pakinabang ng Arduino Mega, ang ADK ay mayroon ding kakayahang kumonekta sa Android system sa pamamagitan ng isang USB interface na kinokontrol ng MAX34210 chip. Ang pagtutukoy ng module ay katulad ng Arduino Mega:

· ATmega2560 mula sa pamilya AVR (Flash 256kB, SRAM 8kB, EEPROM 4kb na orasan na 16MHz)

· 54 pangkalahatang layunin ng mga digital na input / output

· 14 PWM output

· 16 na analog input

Mga interface ng komunikasyon:

· 4 xUART - isa sa pinakamadaling paraan upang makipagpalitan ng data sa isang PC

· I2C / TWI - suporta para sa mga sensor, time circuit

· SPI - komunikasyon sa mabilis na mga transduser o panlabas na alaala

· Power supply: USB o panlabas na mapagkukunan (hal. AC adapter)

Ang bersyon ng ADK ay idinisenyo para sa mga proyektong gumagamit ng pakikipag-usap sa Android. Pinapayagan ka rin ng built-in na USB controller na kumonekta sa isang camera, game controller o motion controller.

Hakbang 5: Arduino Leonardo Ethernet

Arduino Leonardo Ethernet

Ang pangunahing bentahe ng modyul ay ang madaling koneksyon sa network. Ang module ay may network socket na may Ethernet controller. Mayroon ding slot ng microSD memory card sa board. Ang pagtutukoy na katulad ng Arduino Leonardo:

· Atmega32u4 microcontroller (32kB Flash, 2.5kB SRAM, · Bilis ng orasan ng 16MHz)

· 20 digital input / output - kung saan, halimbawa, mga LED, pindutan, ipinapakita, atbp ay maaaring konektado.

· 7 PWM output - halimbawa para sa pagkontrol sa bilis ng pag-ikot ng mga motor, itinatakda ang posisyon ng servo

· 12 analog inputs - pinapayagan na mapatakbo ang lahat ng uri ng mga sensor, transduser na may output na analogue

Mga interface ng komunikasyon:

· UART - isa sa pinakamadaling paraan upang makipagpalitan ng data sa isang PC

· I2C / TWI - suporta para sa mga sensor, time circuit

· SPI - komunikasyon sa mabilis na mga transduser o panlabas na alaala

· Lakas: panlabas na mapagkukunan (hal. AC adapter)

Ang bersyon ng Ethernet ay dinisenyo para sa mga proyekto na nangangailangan ng koneksyon sa network. Ang kaginhawaan ay isang pinagsamang slot ng microSD card din, kung saan mas maraming data ang maaaring maiimbak kaysa sa memorya ng microcontroller mismo.

Hakbang 6: Nararapat sa Arduino

Arduino Dahil

Salamat sa Arduino Dahil, ang gumagamit ay maaaring lumikha ng mga system gamit ang ARM 32-bit Cortex M3 microcontroller batay sa mga aklatan ng Arduino. Ang pagtutukoy ay ang mga sumusunod:

· Boltahe ng suplay: 7V hanggang 12V (inirerekumenda), 6V-20V (maximum)

· Mikrokontroler: AT91 SAM3X8E, rdzeń 32-bit ARM Cortex M3

· Ang maximum na dalas ng orasan: 84MHz

· Memorya ng SRAM: 96 kB Flash memory: 512 kB

· Mga Pin I / O: 54

· Mga channel ng PWM: 12

· Bilang ng mga analog input: 12 (A / D converter channel)

· D / Isang converter (digital-analogue)

· Controller ng DMA

· Mga serial interface: UART, SPI, I2C, CAN, USB

· Debugger JTAG

Ang board ay nakatuon sa mga gumagamit na nais na pamilyar sa pinakabagong mga solusyon sa mundo ng mga microcontroller. Tiyak na mas maraming mga kakayahan ito kaysa sa mga bersyon na batay sa AVR, mga rich circuit na paligid, kabilang ang digital-to-analogue converter.

Bilang karagdagan sa nabanggit, nagbibigay din ang Arduino ng:

Arduino Zero M0 Pro - 32 bit Cortex M0 - Atmel ATSAMD21G18 32-bit microcontroller module na nilagyan ng ARM Cortex M-0 core. Mayroon itong 256 KB Flash memory, 32 KB RAM, 14 digital I / Os, 12 PWM channel, 6 analog input at isang output, at mga tanyag na interface ng komunikasyon. Gumagana ang modyul na may 3.3 V.

Arduino Yún - WiFi - Koneksyon sa Arduino at Linux system. Ang module batay sa ATmega32u4 system na ginamit sa Leonardo ay nagbibigay-daan sa iyo upang wireless na i-program at kontrolin ang aparato sa pamamagitan ng WiFi network at naaangkop na library. Mayroon ding isang bersyon ng Arduino Yun PoE - pinalakas mula sa isang Ethernet network.

Arduino Micro - isang maliit na module na batay sa Arduino Leonardo, ay nailalarawan sa pamamagitan ng maliit na sukat. Mayroon itong microRtroller ng AVR Atmega32U4. Nilagyan ng 20 digital I / O at mga tanyag na interface ng komunikasyon.

4. Mga halimbawa ng paggamit

- Arduino at oryentasyon sa three-dimensional space.

Isang halimbawa ng paggamit ng isang 3-axis gyroscope, accelerometer at magnetometer (MinImu9 system) para sa oryentasyon sa 3D space.

- Arduino at LCD display.

Suporta sa display ng LCD na may HD44780 controller gamit ang Arduino module.

- DC motor control gamit ang Arduino platform.

Halimbawa ng paghawak ng mga module (H-bridges) na ginagamit upang makontrol ang direksyon at bilis ng mga DC motor.

- Koneksyon sa isang Ethernet network

Koneksyon ng Arduino sa module na Ethernet ENC28J60.