Pagsisimula Sa Arduino: Ano ang Dapat Mong Malaman: 4 na Hakbang (na may Mga Larawan)

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

Nagtatrabaho ako sa Arduino at electronics sa loob ng maraming taon ngayon, at natututo pa rin ako. Sa patuloy na lumalawak na mundo ng mga micro-controler, madali itong mawala at magpatakbo ng mga bilog sa paligid mo na sinusubukan mong makahanap ng impormasyon.

Sa Instructable na ito, ipapakita ko sa iyo:

Ano ang isang Arduino at ginagawa.

Kung saan magsisimula sa Arduino.

Paano makahanap ng mga kapaki-pakinabang na mapagkukunan.

Ito ang lahat ng natutunan ko sa pamamagitan ng karanasan, at mga sinusubukan at totoong pamamaraan para sa tagumpay. Hindi ko tatanggihan na marahil ay daan-daang mga iba't ibang mga tutorial para sa pagsisimula sa Arduino, ngunit ito ang mga bagay na nalaman kong pinaka-kapaki-pakinabang sa aking mga unang araw. Kaya't sundin, at tuklasin natin ang Kahanga-hangang Daigdig ng Arduino.

Mangyaring tandaan: Ang ilan sa mga larawan sa Instructable na ito ay mga screenshot. Ang mga imaheng naglalaman ng mga ito ay pag-aari ng kani-kanilang mga may-ari, at maaaring napailalim sa copyright. Pinagsama ko ang mga ito dito bilang mga peripheral upang makatulong sa pagpapaunlad ng aking Instructable bilang isang mapagkukunang pang-edukasyon na hindi kumikita, alinsunod sa doktrina ng Fair Use.

Hakbang 1: Arduino: Ano Ito, at Ano ang Ginagawa Nito?

Ang Arduino ay isang bukas na mapagkukunan ng electronics platform na idinisenyo para sa mga tagalikha, batay sa simple at madaling gamiting hardware, at isang mapagpapalit na hanay ng mga sensor, manipulator, at display. Ang term, sa mas malawak na kahulugan, ay karaniwang ginagamit upang mag-refer sa isang malaking larangan ng mga micro-Controller na nakabase sa paligid ng Atmel microchips.

Sa mga tuntunin ng layman, ang mga ito ay tulad ng pinasimple, pinaliit na computer. Tulad ng naiisip mo, ito ay isang napakalaking, lumalawak na larangan, na may daan-daang mga pagkakaiba-iba ng mga micro-control, configuration, at kagamitan sa sensor. Dito, napaliit ko ito sa mga pangunahing kaalaman.

Sa Instructable na ito, pupunta ako sa 3 sa pinakatanyag na mga board ng Arduino (na mangyayari ring paborito ko):

Ang Uno, Ang Nano, at Ang Mega

Tatalakayin ko rin ang paggamit ng IDE (ang program na ginagamit namin upang ma-code ang Arduino), mga kalasag, at sensor.

Upang matuto nang higit pa tungkol sa mga tukoy na board, sumangguni sa hakbang na 'Mga Mapagkukunan'

Kapaki-pakinabang na Mga Tuntunin at Kahulugan:

Micro-Controller: Anumang programmable circuit batay sa paligid ng isang looped code ng mga kundisyon at pagkaantala. Hindi malito sa isang micro-processor, na alinman ay tumutukoy sa control chip mismo o isang mas kumplikadong board tulad ng RaspberryPi.

Lupon: Ang hardware kung saan nakabatay ang Arduino, na karaniwang ginagamit upang mag-refer sa micro-controller mismo ("ang Arduino Uno board")

Shield: Isang extension ng isang board, na kadalasang idinisenyo upang mag-slot nang perpekto papunta sa paunang pag-configure na pin, na nagdaragdag ng layout at nagdaragdag ng mga function na hindi pa naka-built-in sa base board (hal. Pinapayagan ng motor na kalasag ang kontrol ng mga motor, ang kalasag ng Ethernet nagdadagdag ng kakayahang gumamit ng mga pag-andar sa internet, ang kalasag na Bluetooth ay nagdaragdag ng pagkakakonekta ng bluetooth, atbp.)

IDE (mas partikular, ang Arduino IDE): Ang software na pinaka-karaniwang ginagamit upang magsulat at mag-upload ng code sa isang lupon ng Arduino. Mayroon ding pagpipiliang gamitin ito para sa iba pang mga di-Arduino board tulad ng RaspberryPi.

Library: isang karagdagan sa code bilang isang hiwalay na file, ginamit upang magdagdag ng mga karagdagang pag-andar at payagan ang pagiging tugma sa mga kalasag at mga bahagi nang hindi na kailangang malaman ang labis na mahaba at kumplikadong mga pag-andar at algorithm.

Sensor: anumang maaaring kumuha ng pisikal na pag-input at ilipat ito sa isang de-koryenteng signal

Ang Uno:

Ang Arduino Uno ay ang pinaka-iconic at marahil ang pinakatanyag na Arduino board na maaari mong makuha. Mayroon itong 14 digital I / O pin, na maaaring mag-iba sa pagitan ng pagiging On at Off, 6 na kung saan ay may kakayahang gumamit ng PWM, o Pulse Width Modulation, na nag-iiba ang boltahe ng output sa pamamagitan ng pag-on at pag-off ng pin nang mabilis (ang 'pulso ') sa iba't ibang mga agwat (ang' lapad ') upang gawing mas mataas o mas mababa ang output (ang' modulasyon '). Mayroon din itong 6 na Analog Input pins. Ang lahat ng mga pin ay maaaring magamit bilang input o output, at ang ilan sa mga pin ay may mga espesyal na pag-andar kapag ginamit sa mga tukoy na kalasag at aklatan.

Katotohanang Katotohanan: Ang Arduino Uno ay may higit na lakas sa pagpoproseso kaysa sa mga computer na may sukat sa silid na ginamit para sa mga unang misyon ng buwan ng Apollo, at umaangkop ito sa iyong kamay!

Karamihan sa mga kalasag ay batay sa paligid at itinayo para sa Arduino Uno, at sa pangkalahatan ito ay itinuturing na pinakamahusay na board upang magsimula bilang isang nagsisimula. At sumasang-ayon ako nang buo. Ang Uno ay maaaring hindi ang pinaka maraming nalalaman, ngunit tiyak na ito ang pinakamadaling i-set up at gamitin, at ang karamihan sa mga proyekto at tutorial para sa Arduino ay nagsisimula sa Uno.

Ang Nano:

Ang bagay na ito, tulad ng ipinahihiwatig ng pangalan, ay isang mas maliit na board. Ito ay may mas kaunting memorya kaysa sa isang Uno, ngunit kung hindi man ay nagbabahagi ng halos lahat ng parehong mga pag-andar sa isang mas maliit na package. Ang ideya sa likod ng Nano ay naisusuot at pinaliit na mga circuit para magamit sa masikip na puwang o sa mga proyektong sensitibo sa timbang, tulad ng mga drone. Ito ay may mas kaunting pangkalahatang mga pin dahil sa mas maliit na sukat, ngunit mas mura din ito kaysa sa Uno at magkakasya sa maraming mga lugar.

Ang Mega:

Muli, sinasabi ng pangalan ang lahat. Ang board na ito ay mas mahaba kaysa sa Uno, at mayroong kabuuang 54 digital I / O pin, 15 na kung saan ay may kakayahang PWM, at 16 na mga analog na input na pin. Ang board na ito ay para sa mas malaki, mas mahusay, at mas malalaking proyekto. At oo, sinadya kong ulitin ang sarili ko. Napakalaki ng board na ito, at katugma ito sa karamihan ng parehong mga kalasag tulad ng Uno, dahil nagbabahagi ito ng parehong paunang pagsasaayos ng pin. Mayroon din itong isang nadagdagang memorya, kaya maaari itong magpatakbo ng mas malaking mga programa nang mas madali.

Ang IDE:

Ang Arduino IDE ay isang simpleng platform na gagamitin hanggang sa mapunta ang coding. Para sa mga board ng Arduino, gumagamit ito ng sariling wika ng pagprograma, ngunit ibinabahagi nito ang marami sa parehong mga katangian tulad ng mga tanyag na wikang naka-coding tulad ng Java at C. Ang kurba sa pag-aaral ay napaka banayad, at may daan-daang mga halimbawa sa online at kahit na nakapaloob sa software na gabayan ka sa ilang mga aspeto ng code. Ginamit ko ito mula pa noong 13 ako, at hindi ko pa rin alam ang kalahati ng ginagawa ng lahat, kaya't huwag magalala, hindi mo kailangang maging isang alas para magamit ang Arduino.

Shields:

Iba't ibang mga kalasag ang ginagamit nang magkakaiba. Halata naman. At mayroon din silang iba't ibang mga hanay ng code na kinakailangan upang mapatakbo ang mga ito. Ngunit huwag pa mag-hyperventilate, hindi pa ako tapos. Para sa karamihan ng mga kalasag na maaari mong bilhin sa kasalukuyan, mayroong etier ang isang built-in na halimbawa ng code na nasa IDE, o isang napakagandang tutorial sa online. Ang kailangan mo lang gawin ay hanapin ito. Tingnan ang "Mga Mapagkukunan" para sa kung paano ito gawin.

Mga Sensor:

Katulad din ng mga Shield, magkakaibang mga sensor, manipulator, at display ay magkakaroon ng iba't ibang mga code na nauugnay sa kanila. Nalalapat ang parehong proseso para sa paghahanap ng mga halimbawa.

Kaya, ngayong alam mo nang kaunti pa ang tungkol sa Arduino, magpatuloy tayo sa Saan Magsisimula.

Hakbang 2: Paano at Saan Magsisimula Sa Arduino

Tulad ng nabanggit ko sa huling hakbang, ang Arduino micro-Controller ay sumasakop sa isang malaking hanay ng iba't ibang mga board at kagamitan. Sa hakbang na ito, bibigyan kita ng ilang mga payo sa kung saan magsisimula, at kung ano ang una.

Marahil ang pinaka-kapaki-pakinabang na payo na maibibigay ko sa iyo ay ito: Magsimula nang simple. Ang pag-aaral na gumamit ng Arduino ay isang proseso na nangangailangan ng oras, at kung susubukan mong gawin nang labis nang sabay-sabay, mabibigo ka lang. Sinimulan ko ang aking libangan sa Arduino sa pamamagitan ng pagpikit ng mga LED. At alam mo kung ano ang gusto kong pinakamahusay na gawin, sa lahat ng mga bagay na ginagamit ko para sa Arduino? Mga kumikislap na LED. Kaya talaga, anuman ang iyong ambisyon para sa paggamit ng Arduino, seryoso kong inirerekumenda na subukan ang Blink at ang mga halimbawa ng Fade sa Arduino IDE at maglaro kasama ang mga iyon bago mo subukan ang anumang kumplikado.

Saan magsisimula:

Tanungin ito sa iyong sarili: Ano ang nais mong gamitin para sa Arduino? Matutukoy ng katanungang ito kung ano ang dapat mong hanapin sa isang Arduino board bago mo makuha ang iyong una.

Kung hindi mo talaga alam, o may simpleng bagay tulad ng isang maliit na robot na nasa isip, inirerekumenda ko ang Uno. Kung nais mong gumawa ng mga naisusuot o miniaturized circuit, iminumungkahi ko ang Nano (o ang Micro, depende sa pagiging kumplikado ng nais mong gawin). Kung nais mo ang isang malaking proyekto, tulad ng isang 3D printer, isang malaking robot, o isang sensor network, imumungkahi ko ang Mega. Kung ang mabibigat na pagproseso at pag-crunching ng data ang iyong napiling proyekto, kung gayon ang Zero o ang Dahil ay magiging isang magandang ideya. At kung nais mo ang isang interface ng computer, ibig sabihin, isang pasadyang keyboard, joystick, o mouse, kung gayon ang Leonardo ay para sa iyo. At ang listahan ay hindi nagtatapos doon. Mayroong isang parating pagtaas ng bilang ng mga Arduino board doon, at ang mga nabanggit ko rito ay ang mga pangunahing kaalaman lamang. Mayroong mga board tulad ng Yún o Tian na maaaring magpatakbo ng Linux, at karaniwang kumikilos tulad ng maliliit na bersyon ng mga buong-blown na computer, at isang tonelada ng mga pagkakaiba-iba sa iba pang mga board na nabanggit ko na nagdaragdag ng iba't ibang mga tampok at specialty para sa isang tukoy na saklaw ng mga proyekto.

Para sa higit pang mga detalye sa mga tukoy na board, at para sa isang buong listahan ng mga board, tingnan ang aking susunod na hakbang, 'Mga Mapagkukunan'.

Ano ang mauuna:

Magsimula sa pamamagitan ng pagkuha ng board mismo. At huwag kang matakot kapag nakita mo ang mga tag ng presyo sa opisyal na Arduino site. Habang masasabi kong matapat na ang tatak ng Arduino na Arduinos ay mas mataas ang kalidad at garantisadong nasa maayos na pagkilos, hindi ko talaga gusto ang paggastos ng napakaraming pera sa isang item lamang. Sumakay sa Amazon, at mayroon silang mga na-clone na bersyon ng Arduino, na kapareho ng bagay na ginawa ng iba't ibang mga kumpanya, para sa mas mababa sa kalahati ng presyo. O, makakakuha ako ng parehong board at isang kit ng mga bahagi, para sa parehong presyo makakakuha ako ng isang tunay na Arduino. Gayunpaman, kung mayroon kang pera na gagastusin, bumili mula sa opisyal na mga Arduino na tao, dahil sila ang mga lalaki na bumuo ng karamihan sa mga bagong micro-Controller at sinusuportahan ang software na ginamit upang mai-code ang mga ito. Ang pagpipilian, talaga, ay iyo.

Kung nagpaplano kang makakuha ng isang Uno o isang Mega, seryoso kong inirerekumenda ang pagkuha ng isang starter kit. Pinagsama ko ang isang listahan ng mga link sa ilang magkakaibang mga ito sa aking susunod na hakbang. Ang mga starter kit ay darating hindi lamang sa Arduino mismo, kundi pati na rin ng isang buong toneladang mga kapaki-pakinabang na sensor at sangkap, kasama ang matalik na kaibigan ng bawat tagabuo ng circuit: isang breadboard. At ang pinakamagandang bahagi? Ang mga kit ng starter ay talagang mas mura kaysa sa pagbili ng lahat ng mga bahagi nang magkahiwalay. Ng marami. Halimbawa, ang isang proyekto na nagkakahalaga sa akin ng halos € 100 upang mabuo ay nagkakahalaga lamang sa akin ng 50 € dahil nakakita ako ng ilang magagandang kit ng starter, at pagkatapos ay nakagawa ako ng tatlong iba pang mga proyekto sa mga natirang sangkap.

Kung hindi ka nakakakuha ng isang Uno o Mega, inirerekumenda ko pa rin ang isang starter kit na kasama lamang ng mga sensor at labis na mga bahagi, at hindi isang board ng Arduino. Siyanga pala, ito ay isang bagay na dapat abangan. Kapag bumibili ng isang starter kit, tiyaking suriin na talagang kasama ang lahat ng mga bahagi sa mga larawan, dahil sasabihin ng ilan na "para sa Arduino" at magpapakita ng isang Uno, ngunit hindi talaga kasama. Karaniwan ay magkakaroon ng isang listahan ng mga bahagi kung saan maaari mong i-verify ang mga nilalaman ng kit.

Kapag mayroon kang Arduino, ang susunod na hakbang ay i-download ang IDE at makahanap ng ilang magagandang mga tutorial. Basahin ang sa aking susunod na hakbang upang malaman ang pinakamahusay na mga lugar upang makuha ang mga ito.

Hakbang 3: Mga Mapagkukunan

Sa hakbang na ito, ituturo ko ang ilang napaka madaling gamiting mga mapagkukunan para sa lahat ng mga DIYer na gumagamit ng Arduino, pati na rin kung paano makahanap ng higit pa. Isasama ko rin ang isang listahan ng magagandang lugar upang bumili ng mga produktong Arduino at ilan sa aking mga paboritong kit ng starter.

Ang IDE:

Ang IDE ay sentro sa lahat ng mga proyekto ng Arduino. Sa kasamaang palad, libre rin itong mag-download, kahit na maaari kang magbigay ng isang donasyon sa mga taong sumulat nito kung pipiliin mo. Mahahanap mo ang lahat ng mga bersyon nito sa pamamagitan ng link na ito. Mayroon ding isang madaling gamiting sanggunian na magagamit dito.

Mga Aklatan:

Ang Arduino IDE ay may kasamang isang bilang ng mga nakapaloob sa mga aklatan para sa pinalawig na pag-andar, ngunit nalaman kong palagi akong may ilang mga bahagi na hindi direktang sinusuportahan. Kapag nangyari ito, Karaniwan kong Google ang sangkap na may mga termino para sa paghahanap na "Arduino Library" sa tabi nito, upang malaman kung aling library ang pinaka-tanyag (at samakatuwid ay marahil pinaka-kapaki-pakinabang). Ang isa pang paraan upang mahanap ang mga ito ay sa pamamagitan ng website ng Arduino, Arduino.cc. Gayunpaman, ang pinakamagandang pupuntahan halimbawa ng mga code at aklatan ay ang Github.com. Ang mga taong ito ay mayroon ng lahat pagdating sa mga aklatan, source code, mga pagkakaiba-iba sa IDE, o anumang bagay na nauugnay sa software.

Mga board:

Upang malaman ang tungkol sa karamihan sa mga board ng Arduino at pinakatanyag na mga kalasag, ang pahinang ito ang mapagkukunan para sa iyo, na may mga link sa lahat ng mga detalye, iskema at paliwanag para sa bawat bahagi ng Arduino.

Code at Sanggunian:

Upang malaman kung ano ang ginagawa ng bawat linya ng code, at kung paano ito ginagamit, ang seksyon ng sanggunian ng website ng Arduino ang pupuntahan. Ang tanging limitasyon ay hindi ito kasama ang alinman sa mga espesyal na pagpapaandar para sa mga aklatan na hindi ginawa ng Arduino.

Mga Tutorial at Patnubay:

Para sa mga tutorial sa Arduino, ang pahina ng mga tutorial ay isang magandang lugar upang magsimula. Para sa higit pa sa mga malalim na tutorial at proyekto, https://learn.adafruit.com/ at https://create.arduino.cc/projecthub ay mga magagandang lugar na titingnan, bilang karagdagan dito sa Mga Instructable.

Para sa patnubay mula sa mga bihasang miyembro ng pamayanan, ang opisyal na forum ng Arduino ay marahil ang pinakamagandang lugar na puntahan.

Paghanap ng Higit Pang Mga Mapagkukunan:

Maraming oras, ang pinakamahusay na bagay na dapat gawin ay ang Google kung ano ang iyong hinahanap. Gayunpaman, kung minsan, ang impormasyon ay maaaring mailap. Sa mga kasong ito, nahanap ko ang aking sarili sa paglalagay ng mga proyekto at tutorial, at ang forum ng Arduino, na naghahanap ng mga sanggunian sa magagandang mapagkukunan. Kung wala akong nakitang anuman, nakukuha lang ako sa forum at nagtanong, dahil mas mabuti mong ipusta iyon sa libu-libong tao na tumatakbo sa forum, may malalaman kung paano ka tutulungan.

Mga Starter Kit:

Narito ang ilan sa aking mga paboritong kit na inirerekumenda ko sa mga nagsisimula na matuto ng Arduino. Mayroon silang lahat ng mga sangkap na kakailanganin mong malaman ang mga pangunahing kaalaman (at ilan sa mga pagkakumplikado) ng pag-coding at circuitry.

Ang pinakamagandang presyo, pinakamataas na kalidad na mga kit na nakita ko sa ngayon, na may pinakamaraming suporta at pinakamahusay na serbisyo sa customer, ay ibinebenta ng isang kumpanya na tinatawag na Elegoo. Bagaman ipinagbibili din nila ang kanilang mga kit sa pamamagitan ng Amazon, na-link ko ang opisyal na site dahil mas madalas na magkaroon ng isang mas mahusay na paglalarawan ng mga kasamang sangkap sa mga kit. Hindi sila opisyal na Arduino boards o kit, bagaman, tandaan na hindi ka sumusuporta sa Arduino site kapag binili mo ito.

Kung mayroon kang pera na gagastos, iminumungkahi ko talaga na makuha ang opisyal na Arduino / Genuino Starter Kit. Mayroon itong pinakamahusay na walk-through at dokumentasyon para sa mga nagsisimula ng anumang kit sa merkado, at ang mga proyekto ay medyo cool din.

Ang pinakamagandang lugar, maliban sa Amazon, upang makakuha ng mga indibidwal na sensor, kalasag at tulad nito ay ang Adafruit shop. Ang mga ito ang pinakamataas na kalidad, at ang bawat bahagi ay may indibidwal na dokumentasyong online na madaling magagamit.

Mangyaring tandaan na ito ang aking mga opinyon at rekomendasyon, na hindi mapagkamalang katotohanan. Anumang mga pagbili na iyong ginagawa ay nasa iyong sariling pagpipilian, at iminumungkahi kong gumawa ng pagsasaliksik sa iba't ibang mga kit bago bumili ng isa.

Hakbang 4: Epilog

Kaya ngayon, maaari kang matapang na pumunta sa mundo ng mga microcontroller at Arduino, at magsimula sa kumpiyansa na alam mo kung saan nakasalalay ang iyong mga mapagkukunan, kung magkakaroon ka ng problema. Sa itaas ay isang grupo ng mga larawan ng iba't ibang mga proyekto na nagawa ko dito sa Mga Instructable na may Arduino, upang mabigyan ka lang ng isang walang-katapusang posibilidad at sana ay magbigay ng inspirasyon sa iyo na gumawa ng isang bagay na mahusay.

Kung mayroon kang isang katanungan tungkol sa Arduino, huwag mag-atubiling magtanong sa akin, ngunit tandaan na ang Arduino Forum ay magiging isang mas mahusay na lugar na magtanong, at halos garantisado silang makakatulong. Hindi ko alam ang lahat, kaya huwag mong kunin ang kahit anong sabihin ko, tingnan mo ito sa iyong sarili kung nais mong malaman para sigurado.

Mangyaring bumoto kung nagustuhan mo ito o may natutunan habang binabasa ito!

Tulad ng dati, ito ang mga proyekto ng Mapanganib na Paputok, ang kanyang panghabambuhay na misyon, "upang matapang na buuin ang nais mong buuin, at higit pa!"

Mahahanap mo ang natitirang mga proyekto ko dito.