Руководство по Arduino для начинающих
Данная статья поможет вам начать работу с Arduino и включает в себя описание различных типов Arduino, как загрузить среду разработки программного обеспечения Arduino, и описывает различные платы и принадлежности, доступные для Arduino, и которые понадобятся вам для разработки проектов на Arduino.
Arduino – это одноплатный контроллер с открытыми исходными кодами, который можно использовать в множестве различных приложений. Это возможно самый простой и самый дешевый вариант из микроконтроллеров для любителей, студентов и профессионалов для разработки проектов на основе микроконтроллеров. Платы Arduino используют либо микроконтроллер Atmel AVR, либо микроконтроллер Atmel ARM, и в некоторых версия имеет интерфейс USB. Они также имеют шесть или более выводов аналоговых входов и четырнадцать или более выводов цифровых входов/выходов (I/O), которые используются для подключения к микроконтроллеру датчиков, приводов и других периферийных схем. Цена на платы Arduino в зависимости от набора функций составляет от шести до сорока долларов.
Типы плат Arduino
Существует множество различных типов плат Arduino, как показано в списке ниже, каждая из которых обладает собственным набором функций. Они отличаются по скорости обработки, памяти, портам ввода/вывода и подключению, но основная составляющая их функционала остается неизменной.
- Arduino Uno
- Arduino Leonardo
- Arduino Due
- Arduino Yún
- Arduino Tre
- Arduino Micro
- Arduino Robot
- Arduino Esplora
- Arduino Mega
- Arduino Mini
- LilyPad Arduino
- Arduino Nano
- Arduino Fio
- Arduino Pro
- Arduino Ethernet
На разнообразие плат Arduino и их технические описания можно посмотреть в подразделе «Arduino» раздела «Купить» данного сайта.
Программное обеспечение (IDE)
Программное обеспечение, используемое для программирования Arduino, представляет собой интегрированную среду разработки Arduino IDE. IDE представляет собой Java приложение, которое работает на множестве различных платформ, включая системы PC, Mac и Linux. Она разработана для начинающих, которые не знакомы с программированием. Она включает в себя редактор, компилятор и загрузчик. Также в IDE включены библиотеки кода для использования периферии, например, последовательных портов и различных типов дисплеев. Программы для Arduino называются «скетчами», и они написаны на языке, очень похожем на C или C++.
USB кабель
Большинство плат Arduino подключаются к компьютеру с помощью USB кабеля. Это соединение позволяет загружать скетчи на вашу плату Arduino, а также обеспечивает плату питанием.
Программирование
Программирование Arduino легко: сначала вы используете редактор кода IDE для написания программы, а затем компилируете и загружаете её одним кликом.
Программа для Arduino включает в себя две основные функции:
setup()loop()
Вы можете использовать функцию setup() для инициализации настроек платы. Эта функция выполняется только один раз, при включении платы.
Функция loop() выполняется после завершения функции setup(), и в отличие от функции setup() она работает постоянно.
Функции программ
Ниже приведен список наиболее часто используемых функции при программировании Arduino:
pinMode– устанавливает вывод в режим входа или выхода;analogRead– считывает аналоговое напряжение на аналоговом входном выводе;analogWrite– записывает аналоговое напряжение в аналоговый выходной вывод;digitalRead– считывает значение цифрового входного вывода;digitalWrite– задает значение цифрового выходного вывода в высокий или низкий уровень;Serial.print– пишет данные в последовательный порт в виде удобочитаемого текста ASCII.
Библиотеки Arduino
Библиотеки Arduino представляют собой коллекции функций, которые позволят вам управлять устройствами. Вот некоторые из наиболее широко используемых библиотек:
EEPROM– чтение и запись в «постоянно» хранилище;Ethernet– для подключения к интернету, используя плату Arduino Ethernet Shield;Firmata– для связи с приложениями на компьютере, используя стандартный последовательный протокол;GSM– для подключения к сети GSM/GRPS с помощью платы GSM;LiquidCrystal– для управления жидкокристаллическими дисплеями (LCD);SD– для чтения и записи SD карт;Servo– для управления сервоприводами;SPI– для связи с устройствами, используя шину SPI;SoftwareSerial– для последовательной связи через любые цифровые выводы;Stepper– для управления шаговыми двигателями;TFT– для отрисовки текста, изображений и фигур Arduino TFT экранах;WiFi– для подключения к интернету, используя плату Arduino WiFi shield;Wire– двухпроводный интерфейс (TWI/I2C) для передачи и приема данных через сеть устройств или датчиков.
Этапы настройки Arduino
- Во-первых, установите IDE. Вы можете скачать IDE с сайта Arduino.
- Установите программное обеспечение на свой компьютер.
- Теперь запустите .exe файл Arduino IDE. IDE выглядит так:
- Напишите в редакторе кода свою программу и загрузите её в Arduino. Чтобы сделать это, необходимо подключить Arduino к компьютеру, используя USB кабель.
- В IDE выберите тип Arduino, который вы используете, через меню Tools (Инструменты) → Boards (Платы).
- Теперь проверьте свой код, нажав на значок «галки» вверху окна IDE, затем нажмите на соседний значок «стрелка вправо», чтобы скомпилировать и загрузить код в Arduino.
Внимание: возможно, вам понадобится установить драйвера, если ваша система не обнаружит Arduino.
Платы расширения Arduino
Платы расширения Arduino (Arduino Shields) – это платы, которые подключаются к Arduino, чтобы предоставить вам возможность подключать к Arduino периферийные устройства, датчики и приводы. Ниже приведен список некоторых популярных плат расширения:
- GSM Shield;
- Ethernet Shield;
- WiFi Shield;
- Motor Shield;
- Proto Shield;
- Joystick Shield;
- Bluetooth Shield;
- Xbee shield.
Комплектующие и принадлежности
Ниже приведен список всех комплектующих и принадлежностей, обычно используемых совместно с Arduino для разработки проектов:
- Макетная плата
- USB кабель
- Батарея 9В
- светодиоды
- кнопки
- конденсаторы
- регуляторы напряжения
- датчики (IR, температуры и т.д.)
- Перемычки
- Резисторы
- Потенциометр
- Двигатели (двигатели постоянного тока, сервоприводы, BLDC)
- LCD
- Матричная клавиатура 4x4
- Платы расширения Arduino
Всё, что необходимое для макетирования, вы можете найти в подразделе Макетирование раздела сайта Купить