Arduino o introducere

DIY electronics este un subiect fierbinte chiar acum! Cu atât de multe tehnologii disponibile, cum ar fi Wi-fi, ecrane tactile, accelerometre și giroscoape, este ușor să ne întrebăm ce modalități diferite ar putea fi puse împreună pentru a face ceva distractiv.

Îmi place să mă gândesc la modalități de a îmbunătăți obiectele din jurul meu și de a le face mai interesante. Utilizarea electronică este o modalitate de a transforma obiectele statice în gadgeturi utile, iar în acest articol vreau să vă spun totul despre un instrument care vă va ajuta să faceți exact acest lucru. Să ne întâlnim cu Arduino!


Arduino

O tablă oficială Arduino Leonardo

Experiența mea personală cu Arduino a început atunci când construiesc un drone cu grad de hobby. În timp ce încercam să înțeleg cum funcționează, mi-am dat seama că mulți dintre acești drone erau controlați cu nimic mai mult decât câțiva senzori și o placă de microcontroler, cum ar fi Arduino. Am cercetat mai departe Arduino și am fost impresionat de ceea ce am învățat.

Plăcile oficiale Arduino au uneori o parte din logo-ul Arduino pictat pe suprafețele din spate

Arduino este o platformă complet deschisă și liberă pentru calculul fizic. Poate fi programat să se comporte într-un anumit mod, să îndeplinească sarcini, să interacționeze cu senzori și lumini, să funcționeze cu motoare, să interfereze cu tensiune înaltă folosind comutatoare releu și mult mai mult! Arduino are o modalitate standard de a-și expune conectorii, permițându-i astfel să lucreze cu o varietate de module interschimbabile, numite Shields. Mai multe despre scuturi mai târziu.

Puteți programa o placă Arduino utilizând un computer cu un port USB și ID-ul Arduino disponibil gratuit. Aproape întreaga serie de tehnologii folosite pentru a face Arduino este, de asemenea, Open Source.

Proiectul Arduino a început cu 7 ani în urmă de Massimo Banzi și David Cuartielles în timpul petrecut la Institutul de Interacțiune Design din Ivrea, Italia. Aveau nevoie de ceva pentru a ajuta elevii să-i învețe cum să folosească electronice în proiectele lor. Aceasta a fost de fapt o problemă dublă: au trebuit să vină cu un instrument ușor de folosit pentru a fi utilizați fără un mediu de învățământ prealabil în electronică și a trebuit să fie suficient de accesibil pentru studenți.

Experimentarea cu diferite modele a dus în cele din urmă la dezvoltarea platformei de prototipuri Arduino, care este acum disponibilă pentru aproximativ 25 de dolari.


Tablouri de microcontrolere

Din stânga: Uno R3, Leonardo, Due și Micro

De la lansarea primului board Arduino au existat revizii multiple. Multe îmbunătățiri au făcut ca placa originală să fie mai utilizabilă pentru diferite aplicații. În prezent, există mai mult de zece diferite tabele oficiale Arduino, dintre care patru sunt prezentate în imaginea de mai sus.

De sus: MultiWii Nano, EtherTen și Arduino Mega 2650

În afara plăcilor oficiale Arduino, există numeroase exemplare sau plăci compatibile produse de diferiți producători. Unele dintre aceste placi terțe pot fi uneori identice cu o placă oficială Arduino, dar altele pot avea caracteristici suplimentare cum ar fi un port Ethernet de pe placă, Accelerometru sau Gyroscope la fel ca cele din fotografia de mai sus.


Cod

Programele Arduino pot fi scrise în C sau C ++. Programul cel mai de bază poate fi exprimat cu doar câteva linii de cod:

 void setup ()  void loop () 

Aceste două funcții, înființat() și buclă(), sunt necesare în fiecare program Arduino. Desigur, este posibil să vă definiți propriile funcții. Site-ul web Arduino conține un număr de articole care descriu frumos structura de control a unui program Arduino valabil.

Cod

O mare parte din inspirația pentru Arduino și mediul său de dezvoltare provine din procesarea, care este un instrument pentru crearea de imagini și animații interactive. Procesarea are o modalitate eficientă de a învăța non-programatorii abilitățile de programare prin feedback-ul imediat și vizual. Aceleași principii se află în centrul proiectului propriu-zis al Arduino, care urmărește îndeaproape mediul de procesare.

De fapt, Arduino și-a moștenit mediul de dezvoltare la îndemână de la procesare și, din aceste motive, mulți se referă la Arduino ca echivalentul său hardware. Deși cele două sunt proiecte separate, este util să știm că pot fi utilizate împreună.


Shields

Arduino Shields s-au așezat unul peste celălalt

În mod evident, trăsătura ucigașă a lui Arduino este interschimbabilă Shields. Scuturile sunt alte plăci care pot fi conectate direct pe unele dintre plăcile Arduino și, astfel, extind capabilitățile lor de bază. Acest design este similar cu sloturile de extensie din PC-uri, dar spre deosebire de PC-urile care pot lipsi de sloturi, Arduino vă permite să conectați cât mai multe Shield-uri pe măsură ce ați putea aranja să lucrați împreună.

Imaginea, de mai sus, arată diferite scuturi Arduino stivuite una peste cealaltă. Scuturile diferite pot permite ca Arduino să se conecteze la diverse alte interfețe și / sau ar putea include un GPS, WIFI, Bluetooth sau alte module utile.


I / O interfețe

Arduino se conectează la diferiți senzori prin intermediul interfețelor I / O (intrare / ieșire). De obicei, senzorii își transmit valorile prin semnale analogice sau digitale. Diferiți senzori prezintă diferite opțiuni de interfață. De exemplu, unii senzori trebuie utilizați cu rezistențe, în timp ce alții au nevoie de putere mai mică sau mai mare pentru a funcționa.

Freetronic EtherTen are un cititor de card Ethernet și micro SD

În funcție de placa specifică, Arduino poate oferi suport pentru interfețe IO populare cum ar fi SPI, I2C, PWM sau CAN. Alte interfețe pot fi suportate prin utilizarea unui scut adecvat. Mai des, plăcile terților includ interfețe suplimentare la bord, cum ar fi placa EtherTen din fotografia de mai sus, care include un port Ethernet la bord și un cititor de carduri Micro SD.

Este la fel ca un board Arduino, un ecran Ethernet și un scut de citire a cardurilor Micro SD.


Gânduri închise

Există încă mult mai multe despre proiectul Arduino. Nu este surprinzător faptul că multe școli utilizează deja Arduino pentru a ajuta la predarea produselor electronice și programării. Ne putem aștepta ca următorul val de copii de la școală să fie la fel de confortabil cu programarea, așa cum se întâmplă cu matematica și engleza.

Pentru a rezuma, aici sunt cele șase motive simple pentru care ar trebui să luați în considerare și învățarea lui Arduino:

  1. Este ieftin.
  2. Dacă știți deja unele programări, atunci dezvoltarea Arduino este la doar un pas.
  3. Arduino are o comunitate înfloritoare de utilizatori, care este foarte util atunci când începeți.
  4. Există o mulțime de biblioteci de software și chiar mai multă selecție a Shields disponibilă pentru a se integra în proiectul dvs..
  5. Puteți folosi IDE-ul Arduino pe platforma aleasă.
  6. Este Open Source și poate fi utilizat cu ușurință în proiecte comerciale.

Abia am atins suprafața a ceea ce poate face Arduino. Verificați-vă în curând pentru mai multe informații și tutoriale pas cu pas pentru a vă crea propriile proiecte minunate de Arduino. Vom fi, de asemenea, scufundări în alte produse asemănătoare, cum ar fi Raspberry Pi, deci chiar dacă Arduino nu este chestia ta, te-am acoperit.