Arduino Basic bemutató kezdőknek: 6 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

1. Mi az Arduino?

Az Arduino a beágyazott rendszerek platformja, amely főként az AVR család 8 bites mikrokontrollerein alapul. A kivétel az Arduino Due, amely 32 bites ARM Cortex magot használ. Más szóval, ez egy nyomtatott áramköri lap, mikrokontrollerrel és annak kimeneteivel, amelyek külső eszközök, például érzékelők, motorvezérlők, kijelzők stb. Működtetésére képesek.

A legtöbb Arduino verzió nem igényel külső programozót. Mindössze annyit kell tennie, hogy miniUSB-USB-kábellel csatlakozik a számítógéphez.

A platform egyik előnye a saját ingyenes környezete, számtalan könyvtárral, példával, oktatóanyaggal a különféle típusú külső eszközök kezelésére.

2. Kinek szól a platform?

Az Arduino kezdőknek és haladó elektronikus programozóknak egyaránt alkalmas.

Az a személy, aki ilyen típusú rendszerrel kezdi a kalandot, sok időt és ideget takarít meg a programozók konfigurálása, a kapcsolatok ellenőrzése és az illesztőprogramok telepítése során. Köztudott, hogy a legjobb példákból tanulni. Az Arduino számára sok közülük megtalálható a projekt weboldalán és az egész interneten.

A fejlettebb felhasználóknak tetszeni fog számos könyvtár, mindkettő alapértelmezett (beleértve: EEPROM, Ethernet, Display, Servo, SPI, TWI, WiFi), valamint az elektronikus modulok gyártóinak (pl. Beszállítónk - Pololu) által rendelkezésre bocsátott fájlok.

Példa:

A népszerű 16x2 méretű LCD kijelző támogatása néhány egyszerű kódsoron alapul:

LiquidCrystal LCD (12, 11, 5, 4, 3, 2); // a leadek növekedése

lcd. kezdet (16, 2); // Adja meg a 16 oszlopos megjelenítési típust, 2 sor

lcd.print ("Hello World"); // Adjon meg megjelenítendő szöveget

A "Hello World" szavakat megjelenítő teljes kód és a kijelző kapcsolási rajza az alábbi címen található: Arduino.cc.

3. Melyik verziót válasszuk?

A verzió kiválasztása a modul rendeltetésszerű használatától függ. Üzletünkben kapható:

1. lépés: Arduino Uno R3

Arduino Uno R3

A modul legegyszerűbb változata. A tányéron megtalálható:

· Atmega328 mikrokontroller (32 kB vaku, SRAM 2 kB, 16 MHz órajel)

· 14 digitális bemenet / kimenet - amelyekhez például LED -ek, gombok, kijelzők stb. Csatlakoztathatók.

· 6 PWM kimenet - például a motorok fordulatszámának szabályozására, a szervo helyzet beállítására

· 6 analóg bemenet - lehetővé teszi mindenféle érzékelő, analóg kimenettel rendelkező átalakító működtetését

Kommunikációs interfészek:

· UART - az egyik legegyszerűbb adatcsere módja a számítógéppel

· I2C / TWI - érzékelők, időáramkörök támogatása

· SPI - kommunikáció gyors átalakítókkal vagy külső memóriákkal

Tápegység:

· USB vagy külső forrás (pl. Hálózati adapter)

Az Arduino Uno jó választás viszonylag egyszerű, kis projektekhez. Sikeresen megvalósíthatja, például motorvezérlés, világításvezérlő felhasználói felülettel, LCD kijelző. A modult azoknak a felhasználóknak is ajánljuk, akik belépnek a mikrokontrollerek és beágyazott rendszerek világába.

2. lépés: Arduino Leonardo

Arduino Leonardo

· Egy másik verzió, amelyen megtalálható:

· ATmega32u4 mikrovezérlő (32 KB vaku, 2,5 KB SRAM, 16 MHz órajel)

· 20 digitális bemenet / kimenet - amelyekhez például LED -ek, gombok, kijelzők stb. Csatlakoztathatók.

· 7 PWM kimenet

· 12 analóg bemenet - kétszer több, mint az Uno verzió, ez lehetővé teszi több érzékelő csatlakoztatását analóg kimenettel

Kommunikációs interfészek:

· UART - az egyik legegyszerűbb adatcsere módja a számítógéppel

· I2C / TWI - érzékelők, időáramkörök támogatása

· SPI - kommunikáció gyors átalakítókkal vagy külső memóriákkal

· USB - lehetővé teszi népszerű számítógépes eszközök csatlakoztatását

· Tápegység: USB vagy külső forrás (pl. Hálózati adapter)

Ha projektünk egy olyan eszköz használata, amely USB interfészen keresztül csatlakozik, az Arduino Leonardo lesz a tökéletes választás. A rendszer beépített USB vezérlővel rendelkezik, amely megkülönbözteti a többitől.

A gyártó "alacsony profilú" változatokat is kínál. A tábla nem rendelkezik csatlakozókkal, a felhasználó saját belátása szerint forraszthatja őket. Minden elem felületre forrasztott házban van. Ez a lehetőség akkor hasznos, ha projektünknek kis helyen kell szaporodnia.

3. lépés: Arduino Mega 2560

Arduino Mega 2560

Nagyobb projektek megvalósítására tervezett verzió. 54 digitális bemenettel / kimenettel, több memóriával és több kommunikációs interfésszel rendelkezik, mint az Arduino UNO és a Leonardo. A lemez tartalma: ATmega2560 az AVR családból (Flash 256kB, SRAM 8kB, EEPROM 4kb órajel 16MHz) 54 általános célú digitális bemenet / kimenet 14 PWM kimenet 16 analóg bemenet - Kommunikációs interfészek: 4 xUART - az egyik legegyszerűbb adatcsere PCI2C / TWI - érzékelők, időáramkörök támogatása SPI - kommunikáció gyors átalakítókkal vagy külső memóriákkal Tápellátás: USB vagy külső forrás (pl. Hálózati adapter) A modul drágább, mint az előző verziók, de több lehetőséggel rendelkezik. Az Atmega2560 mikrokontroller gazdag perifériával és nagy memóriával rendelkezik. 256 kB Flash - lehetővé teszi a kiterjesztett kód támogatását, 4 kB -os EEPROMU -t sok adat írásához.

4. lépés: Arduino Mega ADK

Arduino Mega ADK

Az Arduino Mega előnyei mellett az ADK képes a MAX34210 chip által vezérelt USB interfészen keresztül csatlakozni az Android rendszerhez. A modul specifikációja hasonló az Arduino Mega -hoz:

· ATmega2560 az AVR családból (Flash 256kB, SRAM 8kB, EEPROM 4kb órajel 16MHz)

· 54 általános célú digitális bemenet / kimenet

· 14 PWM kimenet

· 16 analóg bemenet

Kommunikációs interfészek:

· 4 xUART - az egyik legegyszerűbb adatcsere módja a számítógéppel

· I2C / TWI - érzékelők, időáramkörök támogatása

· SPI - kommunikáció gyors átalakítókkal vagy külső memóriákkal

· Tápegység: USB vagy külső forrás (pl. Hálózati adapter)

Az ADK verziót olyan projektekhez tervezték, amelyek kommunikálnak az Android -szal. A beépített USB vezérlő lehetővé teszi kamera, játékvezérlő vagy mozgásvezérlő csatlakoztatását is.

5. lépés: Arduino Leonardo Ethernet

Arduino Leonardo Ethernet

A modul fő előnye, hogy könnyen csatlakoztatható a hálózathoz. A modul hálózati aljzattal rendelkezik, Ethernet vezérlővel. A kártyán microSD memóriakártya -nyílás is található. Az Arduino Leonardo -hoz hasonló specifikáció:

· Atmega32u4 mikrokontroller (32 kB vaku, 2,5 kB SRAM, · 16MHz órajel)

· 20 digitális bemenet / kimenet - amelyekhez például LED -ek, gombok, kijelzők stb. Csatlakoztathatók.

· 7 PWM kimenet - például a motorok fordulatszámának szabályozására, a szervo helyzet beállítására

· 12 analóg bemenet - lehetővé teszi mindenféle érzékelő, analóg kimenettel rendelkező átalakító működtetését

Kommunikációs interfészek:

· UART - az egyik legegyszerűbb adatcsere módja a számítógéppel

· I2C / TWI - érzékelők, időáramkörök támogatása

· SPI - kommunikáció gyors átalakítókkal vagy külső memóriákkal

· Tápellátás: külső forrás (pl. Hálózati adapter)

Az Ethernet verzió a hálózathoz való csatlakozást igénylő projektekhez készült. A kényelem egy integrált microSD kártyahely is, amelyen több adat tárolható, mint maga a mikrokontroller memóriájában.

6. lépés: Arduino Due

Arduino Due

Az Arduino Due jóvoltából a felhasználó az ARD 32 bites Cortex M3 mikrokontroller segítségével hozhat létre rendszereket az Arduino könyvtárak alapján. A specifikáció a következő:

· Tápfeszültség: 7V-12V (ajánlott), 6V-20V (maximum)

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

· A maximális órajel frekvencia: 84 MHz

· SRAM memória: 96 kB Flash memória: 512 kB

· I / O csapok: 54

· PWM csatornák: 12

· Analóg bemenetek száma: 12 (A / D konverter csatornák)

· D / A átalakító (digitális-analóg)

· DMA vezérlő

· Soros interfészek: UART, SPI, I2C, CAN, USB

· JTAG hibakereső

A tábla azoknak a felhasználóknak szól, akik szeretnének megismerkedni a mikrovezérlők világának legújabb megoldásaival. Határozottan több képességgel rendelkezik, mint az AVR-alapú változatok, gazdag perifériás áramkörök, beleértve a digitális-analóg átalakítót is.

A fentieken kívül az Arduino a következőket is biztosítja:

Arduino Zero M0 Pro - 32 bites Cortex M0 - Atmel ATSAMD21G18 32 bites mikrokontroller modul ARM Cortex M -0 maggal. 256 KB Flash memóriával, 32 KB RAM -mal, 14 digitális I / O -val, 12 PWM csatornával, 6 analóg bemenettel és egy kimenettel rendelkezik, valamint népszerű kommunikációs interfészekkel. A modul 3,3 V feszültséggel működik.

Arduino Yún - WiFi - Arduino kapcsolat és Linux rendszer. A Leonardo -ban használt ATmega32u4 rendszeren alapuló modul lehetővé teszi az eszköz vezeték nélküli programozását és vezérlését a WiFi hálózaton és a megfelelő könyvtáron keresztül. Van egy Arduino Yun PoE verzió is - Ethernet hálózatról táplálva.

Arduino Micro - az Arduino Leonardo -n alapuló miniatűr modul, kis mérete jellemzi. AVR Atmega32U4 mikrovezérlővel rendelkezik. 20 digitális I / O és népszerű kommunikációs interfésszel felszerelt.

4. Példák a felhasználásra

- Arduino és tájékozódás a háromdimenziós térben.

Példa egy 3 tengelyes giroszkóp, gyorsulásmérő és magnetométer (MinImu9 rendszer) használatára a 3D térben való tájékozódáshoz.

- Arduino és LCD kijelző.

LCD kijelző támogatás HD44780 vezérlővel az Arduino modul használatával.

- DC motorvezérlés az Arduino platform segítségével.

Példa az egyenáramú motorok irányának és fordulatszámának szabályozására használt modulokra (H-hidak).

- Csatlakozás Ethernet hálózathoz

Arduino kapcsolat Ethernet ENC28J60 modullal.