Arduino. Amint böngészett az interneten, megtalálja ezt a szót. És most, hogy bármit automatizálni lehet, autonóm ügynököket (ha robotoknak is akarjuk hívni), vezérlőlámpákat és eszközöket vagy ezer dolgot lehet gyártani, amelyekre gondolhat, választhat egy megoldást Arduino, egy táblák és szoftverek családja, amelyek megosztják a nevüket de ők légió.

útmutató

Kezdjük az elején és lassan, kérem. Mi is pontosan az Arduino?

Nem először beszélünk Arduinóról az Engadget-ben, de mivel nyár van, és lusta linkről linkre ugrani, mindent látni fogunk a kezdetektől fogva. Az Arduino egy "nyílt forráskódú" elektronikai platform vagy nyílt forráskódú, amelynek alapelvei a könnyen használható szoftverek és hardverek. Más szóval, ígérete szerint egyszerű módja annak, hogy bárki számára interaktív projekteket hajtson végre. És amikor bárkit mondok, akkor bárki, mivel az internet szó szerint tele van projektekkel az Arduinóval, amint később látni fogjuk.

Ahogy mondom, Az Arduino szoftver és hardver egyaránt, és itt jön az első különbség más táblákkal és mikrovezérlőkkel. Az Arduino és az általuk futtatott táblák fejlesztői környezeteit és programozási nyelvét kéz a kézben fejlesztették, így garantáltuk a kompatibilitást és a fejlesztés egyszerűségét is rajtuk.

Arduino szoftver

Ha a szoftverekre összpontosítunk, akkor tudnia kell, hogy szinte minden platformra (Windows, Linux, Mac) rendelkezünk IDE-vel. És mi az IDE? Nos, ez az integrált asztali fejlesztői környezet, vagy a keresztény integrált fejlesztői környezet rövidítése. Olyan hely, ahol megírhatjuk alkalmazásainkat, letölthetjük az Arduino-ra, és onnan futtathatjuk vagy hibakereshetjük őket. A fejlesztői környezet ingyenes, innen letölthető. Összefoglalva: a folyamat a platformunknak megfelelő IDE letöltésével és telepítésével jár, kicsit kavarog az oktatóanyagok után, vagy egyszerűen csak "kivágja és beilleszti" a minket érdeklő kódot (bár ez valóban olyan, mint egy jó film végének feltárása), vagyis kevés a kegyelme) és máris elvégzett munkánk nagy része megvan. Vagy legalábbis a szoftver szempontjából, mert az Arduino kegyelme éppen a szoftver és a hardver kölcsönhatása.

A programozási nyelv megtanulása egyszerű, különösen, ha már van tapasztalata más programozási nyelvekben, például a C-ben vagy a Java-ban, mivel a Wiring/Processing ezeken alapul a programozáshoz. Az Arduino táblán található mikrovezérlő programozása az Arduino programozási nyelv (vezetékezésen alapul) és az Arduino fejlesztői környezet (feldolgozáson alapuló) használatával történik. Itt van további információ róla.

Arduino Hardver

És most a hardverről beszélünk. Számtalan Arduino-alapú tábla létezik. Ahogy mondtam, "nyílt forráskódú" hardverről van szó, így bárki, aki táblát akar készíteni, meg tudja csinálni. Ezért van minden színben, méretben és a legkülönfélébb saját funkciókkal rendelkező Arduino, valamint olyan termékek, amelyek minden szégyen nélkül az Arduino-n alapulnak, hogy különböző eszközöket irányítsanak, integrálva a termékbe vagy sem.

Térjünk vissza az elejére. A legegyszerűbb Arduino hardver a alaplap mikrokontrollerrel, valamint számos bemeneti és kimeneti porttal. A legszélesebb körben használt AVR mikrovezérlők az Atmega168, az Atmega328, az Atmega1280 és az Atmega8 egyszerűségük és alacsony költségük miatt, amelyek lehetővé teszik többféle kialakítás kidolgozását, bár találunk 32 bites ARM CortexM3 mikrovezérlőket is, 5 amelyek a korlátozottabbakkal együtt is léteznek, de olcsó 8 bites AVR is. Az ARM és az AVR különböző platformok, de az Arduino IDE-nek köszönhetően a programokat lefordítják, majd változtatások nélkül futtatják mindkét platformon. Javítás: A fr0gdev olvasónk elmondja, hogy vannak bizonyos problémák a könyvtárak kompatibilitásával a platformok között, ezért ezt figyelembe kell venni az Arduino tábla kiválasztásakor.

A különbség a különböző Arduinosok között egyrészt a lemezeken alkalmazott feszültségben lesz megtalálható. Általában a CortexM3-al rendelkező mikrovezérlők feszültsége 3,3 volt, míg az AVR-vel ellátott táblák többsége 5 voltos feszültséget használ. Ez akkor elengedhetetlen például a TTL logika (szemben a CMOS logikával) használatához, amely megnyitja a lehetőséget az olcsó chipek használatára, és kiegészíti az Arduino-t valamilyen külső funkcióval. Vannak olyan táblák is, amelyek képesek átkapcsolni a feszültséget, így ez sem meghatározó tényező egyik vagy másik tábla kiválasztásában. Másrészt a csatlakozások száma, a felhasznált processzor, a memória és mindenekelőtt a bemenetek és kimenetek száma, valamint a különböző elemek áramellátásának lehetősége magából az Arduino kártyáról.

Vannak olyan táblák, amelyekhez még Linuxhoz vagy Mac-hez sem szükségesek illesztőprogramok, például az ATmega8U2 chipen alapuló táblák (például a Tosduino Uno R3), amelyeket ezek a számítógépek újabb perifériaként észlelnek.

Ok, mire való Arduino?

Az Arduino használható önálló elemek fejlesztésére, vagy más eszközökhöz való csatlakozásra, vagy más programok interakciójára, a hardverrel és a szoftverrel egyaránt. Ez mindkettőnknek segít egy elem vezérlésében, mondjuk például egy motorban, amely vakot emel vagy süllyeszt a meglévő fény alapján és az Arduino-hoz csatlakoztatott érzékelőnek köszönhetően, vagy az információ átalakításából egy forrásból, például billentyűzetről, és konvertálja az információt olyasmire, amelyet például egy számítógép ért.

Így két nagy csoportba sorolhatjuk azokat a felhasználásokat, amelyeket az Arduinónak adhatunk:

Azok, amelyekben az Arduino-t mikrokontrollerként használják, rendelkezik egy számítógépről letöltött programmal, amely ettől függetlenül működik, és bizonyos eszközöket vezérel és áramellátást biztosít, a letöltött programnak megfelelően döntéseket hoz, és az érzékelőknek és működtetőknek köszönhetően kölcsönhatásba lép a fizikai világgal. Példaként említhetjük az Arduino használatát ezen autonóm ágens irányítására, amely egy sort követ:

Az Arduino tábla interfészként működik egy számítógép (például egy Raspberry Pi) vagy egy másik eszköz között, amely egy bizonyos feladatot végrehajt, hogy az említett feladatot a fizikai világban cselekvéssé alakítsa (működtetők). És fordítva, az Arduino táblához csatlakoztatott érzékelőknek köszönhetően a számítógépet bizonyos műveletek végrehajtására késztethetjük. Például ez a Pimoroni lemez a videojáték-szekrény létrehozásának egyszerűsítése érdekében:

Az Engadget-ben már láttunk néhány példát az Arduino projektjeire, és mint láthatja, mind a két előző kategória egyikébe tartoznak.

Hagyok neked egy másik projektet, hogy megnézhesd egy érdekes lehetőséget arra, hogy egy járműben fedélzeti számítógépként és parkolóérzékelőkkel használhatók-e.

Beszéljünk az Arduino táblákról és híres pajzsukról vagy hátizsákjaikról (Shields)

Mit szeretnél egy kis Arduinóval? Nos, van néhány tányér, amiből kiindulhat és válogathat. Amint az az előző ábrán látható, egyszerűbb tábláink vannak, továbbfejlesztett funkciókkal rendelkező Arduino táblák, a tárgyak internetére orientált Arduino, valamint hordozható vagy „hordható” (angolul hordható) és más, kifejezetten a 3D nyomtatók. Gyerünk, mi lenne, ha azt gondolnád, hogy az Arduino tábla, és hogy kevés a választék?, .

És ha az Arduino táblák száma sok, akkor még inkább azok pajzsai vagy hátizsákjai (Pajzsok), ugyanolyan fontosak, mint Amerika kapitány pajzsa a Marvel szuperhős számára. Köszönet pajzsokkal számtalan funkcióra számíthatunk, mint például a GPS, a valós idejű órák, a rádiós kapcsolat, az LCD érintőképernyők, a fejlesztői táblák és az elemek nagyon hosszú stb. Vannak olyan üzletek is, amelyeknek szakaszai specializálódtak ezekre az elemekre.

Gyerünk, már meggyőztél. Most hol kezdjem?

Ahhoz, hogy megkezdjük az első lépéseinket az Arduinóval, tisztában kell lennünk azzal, hogy mit akarunk csinálni. Az interneten végtelen források vannak, amelyekből inni lehet, és bővíteni tudását. A hurok göndörítéséhez a meglévő Arduino táblák számával és specializációjával tudnunk kell, mit kell tennünk a vásárlás előtt, összetettebb projektek esetén. A teljes lista megszerzéséhez szinte a legjobb, ha meglátogatja a Wikipédiát, és megnézi az összes létező modellt, vagy nyilván a hivatalos oldalra lép.

Az első lépések egyszerűsítése érdekében a szokásos dolog az, ha egy egyszerű tányérra megyünk. A a leggyakrabban használt modell az Arduino UNO r3, vagy legalábbis azt, amelyet a legtöbbet látni fog az internetes projektekben. Nagyon sok bemenettel és kimenettel rendelkezik, és valószínűleg több, mint boldog lesz, ha megteszi az első lépéseket ezzel a táblával.

Ha viszont már tud valamit, akkor elég kusza és/vagy szép számú motort, léptetőmotort kell irányítania, 3D nyomtatót kell készítenie. az a dolga, hogy elmegy egy Arduino MEGA r3-hoz, bár akkor a göndörség göndörítéséhez használhatunk Arduino Uno-t és több szervo motoros vezérlőt, mint például egy eredeti 3D digitális óra projektjében.

Talán egy "hordható" eszközt szeretne készíteni, olyat, amely kevés energiát fogyaszt és sajátos felhasználást jelent, ehhez nincs is jobb, mint egy mini lemezt választani. Fordítson különös figyelmet az Adafruit által ebben a kategóriában kínált lemezekre, mivel valódi "varázslatuk" és rengeteg oktatóanyaguk van olyan hűvös dolgok elvégzéséhez, mint a többszínű led-vezérlés, a sisakok a kerékpárosok számára és ezer egyéb dolog.

Ha szimulálni szeretnénk egy Arduino programozását, megtehetjük a VirtualBreadBoard segítségével, a mikrokontrollerek beágyazott alkalmazásainak szimulációs és fejlesztési környezetének köszönhetően. Képes különféle hardverek, például Arduino, Netduino, gombok, LCD-k stb. Szimulálására.

Egy másik ajánlás, ha azt szeretné, ha a projekt, amely integrálja az Arduino-t a robotikával, A Makeblock-nak kiváló fejlesztőkészletei vannak, és minden alkatrész és alkatrész kapcsolódik az ilyen projektekhez. Sőt, 3D nyomtatókkal, lézergravírozókkal, plotterekkel, robotokkal stb. elképesztő minőségű darabokkal, alumíniumból és Arduino Leonardo táblákból.

És az utolsó ajánlás, hasonlítsa össze az árakat, és keresse meg a "kínai" üzleteket is az interneten való vásárláshoz. Nagy az árkülönbség, és ha nem bánja, hogy még egy kicsit várakozik a szállításra, rengeteg pénzt takaríthat meg. Amint azt a Raspberry Pi nyári útmutatóról szóló bejegyzésben említettük, van még idő tanulni és bütykölni, mielőtt visszamennénk az iskolába (vagy munkába). Hozd ki belőle a legtöbbet.