10 błędów, których nie należy popełniać jako początkujący Arduino

10 błędów, których nie należy popełniać jako początkujący Arduino

Płyty Arduino i wiele przystępnych cenowo mikrokontrolerów, które pojawiły się po nich, na zawsze zmieniły elektronikę hobbystów. To, co kiedyś było domeną super geeka, uzbrojonego w rozległą wiedzę z zakresu elektroniki i informatyki, jest teraz dostępne dla wszystkich.





Cena sprzętu stale spada, a społeczność internetowa stale rośnie. Wcześniej omówiliśmy rozpoczęcie pracy z Arduino , a jest ich wiele świetne projekty dla początkujących aby Cię poznać, więc nie ma powodu, aby nie wskoczyć od razu!



Ale dzisiaj omówimy kilka błędów, które często popełniają ludzie, którzy są nowi na tym świecie i jak ich uniknąć.





Zwiększ moc!

Większość płyt Arduino ma na pokładzie regulator mocy, co oznacza, że ​​można go zasilać z USB lub zasilacza. Chociaż każda plansza różni się dokładnie tym, co może przyjąć, zazwyczaj jest to 7-12v wejście przez gniazdo DC baryłkę lub przez pin VIN. To prowadzi nas ładnie do naszego pierwszego błędu:

1. Zewnętrzne zasilanie płyty „wstecz”

Ten pierwszy cały czas łapie ludzi. Jeśli zasilasz swoją deskę z akumulatora lub zasilacza, musisz upewnić się, że V + idzie do WINO szpilka, a Grunt drut idzie do GND Szpilka. Jeśli zrozumiesz to od tyłu, masz prawie gwarancję, że usmażysz swoją deskę.



Ten pozornie oczywisty błąd zdarza się częściej, niż mogłoby się wydawać, więc zawsze sprawdzaj ustawienia zasilania przed włączeniem czegokolwiek!

Kiedy powietrze pachnie smażonym Arduino, najczęściej jest to główny powód. Drugim najprawdopodobniej jest to, że coś próbowało wyciągnąć zbyt duży prąd z planszy. Wiedza o tym, ile mocy potrzebują twoje komponenty w porównaniu do tego, ile może zapewnić twoja płyta, jest niezbędna.



Zanim zagłębimy się w to, rzućmy okiem na teorię władzy.

Sprawy bieżące

Istotną częścią pracy z mikrokontrolerami jest znajomość podstaw elektroniki. Chociaż nie musisz być genialnym inżynierem elektrykiem, ważne jest, aby zrozumieć Wolty , Ampery , Opór i jak są połączone. Sparkfun ma doskonałe podkład do elektroniki , wraz z kilkoma filmami wyjaśniającymi Napięcie , Aktualny (Ampery) i Prawo Ohma (Opór).



Zrozumienie dokładnie, ile mocy będzie potrzebować dany komponent, jest istotną częścią pracy z płytami Arduino.

2. Uruchamianie komponentów bezpośrednio z szpilek

Ten przyciąga wielu ludzi, którzy chcą zagłębić się w projekty. Możliwe jest użycie niektórych komponentów o niskim poborze mocy bezpośrednio z pinami Arduino. Jednak w wielu przypadkach może to spowodować pobranie zbyt dużej mocy z Arduino, ryzykując zniszczenie mikrokontrolera.

Najgorszym winowajcą są tutaj silniki. Nawet silniki o małej mocy pobierają tak zróżnicowaną moc, że zwykle nie można ich używać bezpośrednio z pinami Arduino. Aby uzyskać prawdziwie DIY sposób korzystania z silnika, musisz użyć Mostek H . Te układy umożliwiają sterowanie silnikiem zasilanym prądem stałym za pomocą pinów arduino, bez ryzyka smażenia płyty.

Te małe chipy oddzielają zasilacz od Arduino i umożliwiają ruch silnika w obu kierunkach. Idealny do robotyki DIY lub pojazdów zdalnie sterowanych. Najłatwiejszym sposobem użycia tych układów jest część osłony dla Arduino i są one dostępne dla poniżej od Aliexpress , lub jeśli masz ochotę na przygodę, zawsze możesz zrobić własny .

Dla początkujących korzystających z silników z Arduino, Adafruit ma tutoriale dotyczące używania zarówno sam chip i ich Breakout osłona silnika .

Przekaźniki i tranzystory MOSFET

Inne komponenty i urządzenia elektryczne mogą pobierać bardziej przewidywalne ilości energii, ale nadal nie chcesz, aby były podłączone bezpośrednio do mikrokontrolera. Nawet taśmy LED 5v mogą być niebezpieczne. Chociaż podłączenie kilku bezpośrednio do płyty w celu przetestowania może być w porządku, ogólnie lepszą praktyką jest użycie zewnętrznego źródła zasilania i sterowanie nimi za pomocą przekaźnika lub MOSFET .

Chociaż istnieją różnice między nimi, są one funkcjonalnie takie same dla wielu zastosowań w elektronice hobbystycznej. Oba mogą działać jako przełącznik między źródłem zasilania a komponentem, który jest włączany lub wyłączany przez Arduino. Przekaźnik jest całkowicie odizolowany od obwodu, który nim steruje i działa wyłącznie jako włącznik/wyłącznik. Dejan Nedelkovski ma dobre wprowadzenie wideo do korzystania z przekaźników zaczerpniętych z jego artykuł samouczek .

MOSFET pozwala na przekazywanie różnych ilości mocy za pomocą Modulacja szerokości impulsów (PWM) z pinu Arduino. Aby dowiedzieć się, jak używać tranzystorów MOSFET z paskami LED, sprawdź nasz Kompletny przewodnik do podłączenia ich do Arduino.

3. Niezrozumienie płyt chlebowych

Częstym błędem podczas uruchamiania jest powodowanie zwarć. Dzieje się tak, gdy części obwodu są połączone w miejscach, w których nie powinny być, co zapewnia prostszą ścieżkę do naśladowania. W najlepszym razie spowoduje to, że twój obwód nie będzie działał tak, jak powinien, a w najgorszym przypadku ze smażonymi elementami lub nawet ryzykiem pożaru!

Aby tego uniknąć podczas korzystania z płytki prototypowej, ważne jest zrozumienie, jak działa płytka prototypowa. Ten film z Science Buddies to doskonały sposób na zapoznanie się.

Ważnym aspektem jest tutaj zapamiętanie, jak działają raile na każdej desce. W przypadku pełnowymiarowych i półwymiarowych płyt stykowych szyny zewnętrzne działają poziomo, a szyny wewnętrzne pionowo, z przerwą pośrodku płyty. Mini płytki stykowe mają tylko pionowe szyny.

Najłatwiejszym sposobem uniknięcia zwarcia na płytce prototypowej jest po prostu sprawdzenie pracy przed włączeniem urządzenia. To spojrzenie w ostatniej chwili może oszczędzić Ci wielu nieszczęść!

4. Wpadki lutownicze

Ten sam problem może wystąpić podczas lutowania Arduino lub komponentów do płyty prototypowej, szczególnie w przypadku mniejszych płyt, takich jak Arduino Nano. Wystarczy niewielka kropelka lutowia między dwoma pinami, aby spowodować zwarcie, które może zniszczyć mikrokontroler. Jedynym sposobem, aby tego uniknąć, jest zachowanie czujności i jak najwięcej praktyki lutowania.

Na początku lutowanie może wydawać się dość delikatnym i trudnym zadaniem, ale z czasem staje się znacznie łatwiejsze. Nasz przewodnik po projektach dla początkujących powinien pomóc każdemu, kto przechodzi od płytki prototypowej do świata prototypowania!

5. Podłączanie rzeczy do niewłaściwych szpilek

Praca z mikrokontrolerami to praca z pinami. Większość komponentów i wiele płyt jest wyposażonych w szpilki do mocowania ich do płyty prototypowej. Wiedza, która pinezka robi to, co jest niezbędne, aby upewnić się, że wszystko działa tak, jak chcesz.

Typowym przykładem jest wspomniany wcześniej MOSFET. Trzy nogi tranzystora MOSFET to Brama , Drenaż , oraz Źródło . Zmieszanie któregokolwiek z nich może spowodować przepływ prądu w złym kierunku lub spowodować zwarcie. Może to zniszczyć twój MOSFET, Arduino, urządzenie, a jeśli naprawdę masz pecha, wszystkie trzy!

Zawsze szukaj arkusza danych lub wyprowadzenia komponentu przed jego użyciem, aby dokładnie określić, który pin idzie gdzie i ile energii potrzebuje do użycia.

6. Błędy składni w kodzie

Odchodząc od sprzętowej strony Arduino, podczas kodowania można popełnić wiele błędów. Najbardziej typowe błędy to:

  • Brakujące średniki na końcu linii
  • Brakujący/niewłaściwy typ nawiasów
  • Błędy ortograficzne

Każdy z powyższych problemów, choć niewielki, spowoduje, że program nie będzie działał tak, jak powinien. Weźmy na przykład szkic Blink. Poniżej znajduje się prosty szkic Blink.ino dołączony do Arduino IDE, z usuniętym tekstem pomocy. Na pierwszy rzut oka wygląda mniej więcej OK, prawda?

void setup() {
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT)
}
void loop {
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
delay{1000};
digitalwrite(LED_BUILTIN, LOW);
delay(1000);

Ten kod się nie skompiluje, a jest 5 powodów. Przyjrzyjmy się im:

  1. Linia 2: Brakujący średnik.
  2. Linia 5: Brak nawiasów funkcyjnych.
  3. Linia 7: Niewłaściwy typ nawiasów.
  4. Linia 8: Funkcja DigitalWrite została błędnie napisana.
  5. Linia 8/9: Brak zamykającego nawiasu klamrowego.

Oto jak powinien wyglądać ten kod:

void setup() {
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
delay(1000);
}

Każdy z tych błędów, choć niewielki, spowoduje zatrzymanie działania programu. Na początku może być dość frustrujące, aby powiedzieć dokładnie, co jest nie tak, chociaż z czasem staje się to znacznie łatwiejsze. Dobrą wskazówką, aby przyzwyczaić się do programowania Arduino, jest otwarcie innego programu, do którego można się odwoływać, ponieważ w większości przypadków składnia i formatowanie są takie same w różnych programach.

Jeśli kodowanie Arduino jest Twoim pierwszym podejściem do kodowania, witaj! Uczenie się tego hobby jest satysfakcjonujące, a biorąc pod uwagę zapotrzebowanie na niektóre typy programistów, może to być świetna zmiana kariery! Jako programista trzeba się nauczyć dobrych nawyków, które dotyczą wszystkich języków programowania, więc warto się ich nauczyć wcześnie.

7. Szeregowe bzdury

Monitor szeregowy to konsola Arduino. To tam można przesłać dowolne dane pobrane z pinów Arduino i wyświetlić je jako przyjazny do odczytu tekst. Niestety, jak wielu z Was zapewne już wie, nie zawsze jest to takie proste.

W pierwszych dniach prób, aby wszystko działało, nie ma nic bardziej frustrującego niż skonfigurowanie mikrokontrolera do drukowania na monitorze szeregowym i uzyskanie niczego poza całkowitymi bzdurami. Na szczęście prawie zawsze istnieje proste rozwiązanie.

Podczas inicjowania monitora szeregowego w kodzie, ustawiasz również jego szybkość transmisji . Ta liczba po prostu odnosi się do liczby bitów na sekundę, które są wysyłane do monitora szeregowego. W poniższym przykładzie szybkość transmisji jest ustawiona na 9600 w kodzie. Upewnij się, że ustawiłeś tę samą wartość za pomocą menu rozwijanego u dołu monitora szeregowego, a wszystko powinno wyświetlać się poprawnie.

Możesz zauważyć na monitorze szeregowym, że jest kilka prędkości do wyboru. Rzadko zachodzi potrzeba zmiany szybkości transmisji, chyba że przesyłasz duże porcje danych. Przy 9600 monitor szeregowy może drukować blisko 1000 znaków na sekundę. Jeśli potrafisz czytać tak szybko, gratulacje, z pewnością jesteś czarodziejem.

8. Brakujące biblioteki

Rozległa i stale rosnąca lista bibliotek dostępnych dla Arduino to jedna z rzeczy, które sprawiają, że jest on tak dostępny dla nowicjuszy. Biblioteki napisane przez doświadczonych programistów i udostępnione za darmo umożliwiają korzystanie ze złożonych komponentów, takich jak indywidualnie adresowane taśmy LED i czujniki pogodowe, bez konieczności znajomości skomplikowanego kodowania.

Możesz zainstalować biblioteki bezpośrednio z IDE, wybierając Naszkicować > Dołącz bibliotekę > Zarządzaj bibliotekami aby wywołać przeglądarkę biblioteki.

Po zainstalowaniu bibliotek możesz ich używać w dowolnym projekcie, a wiele z nich ma własne przykładowe projekty. Istnieją tutaj dwie możliwe pułapki.

  • Używanie kodu, który wymaga biblioteki, której nie masz.
  • Próbujesz użyć części biblioteki, których nie uwzględniłeś w swoim projekcie.

W pierwszym przypadku, jeśli znajdziesz fragment kodu, który wydaje się idealny dla twojego projektu, tylko po to, aby odmówić kompilacji, gdy masz go w swoim IDE, sprawdź, czy nie zawiera on biblioteki, której jeszcze nie instalujesz. Możesz to sprawdzić, patrząc na #włączać u góry kodu. Jeśli zawiera coś, czego jeszcze nie zainstalowałeś, nie będzie działać!

W drugim przypadku masz odwrotny problem. Jeśli używasz funkcji z biblioteki, którą zainstalowałeś na swoim komputerze, a kod nie chce się skompilować, być może zapomniałeś uwzględnić bibliotekę w szkicu, nad którym aktualnie pracujesz. Na przykład, jeśli chcesz skorzystać z fantastyki Fastled bibliotekę z paskami LED Neopixel, musisz dodać #include „FastLED.h” na początku kodu, aby poinformować go, aby poszukał biblioteki.

9. Odpływanie

Na nasz przedostatni błąd przyjrzymy się pływającym szpilkom. Przez pływanie tak naprawdę mamy na myśli to, że napięcie szpilki waha się, dając niestabilny odczyt. Powoduje to szczególne problemy podczas używania przycisku do wyzwalania czegoś na Arduino i może powodować niepożądane zachowanie.

Wynika to z niechcianych zakłóceń z otaczających urządzeń elektronicznych, ale można je łatwo przeciwdziałać za pomocą wewnętrznego rezystora podciągającego Arduino.

Ten film z AddOhms wyjaśnia problem i jak go naprawić.

10. Strzelanie do Księżyca

Ten nie jest konkretnym problemem, a raczej kwestią cierpliwości. Arduino bardzo ułatwia wskoczenie i rozpoczęcie prototypowania pomysłów. Choć prawdą jest, że trudne projekty wymagają szybkiej nauki, warto zacząć od małych. Jeśli pierwszy projekt, który podejmiesz, jest bardzo skomplikowany, prawdopodobnie wpadniesz w jeden z powyższych problemów, powodując frustrację i potencjalnie smażoną elektronikę.

Wspaniałą rzeczą w pracy z mikrokontrolerami jest ogromna liczba projektów, z których można się uczyć. Jeśli planujesz wykonanie złożonego systemu oświetlenia, rozpoczęcie od prostego systemu sygnalizacji świetlnej da Ci podstawę do dalszego działania. Przed utworzeniem ogromnego pokazu świetlnego taśmy LED, może spróbuj czegoś mniejszego jako testu, takiego jak wnętrze obudowy komputera .

Każdy mały projekt uczy Cię innego aspektu korzystania z kontrolerów Arduino, a zanim się zorientujesz, będziesz używać tych sprytnych małych płytek do kontrolowania całego swojego życia!

Krzywa uczenia się

Krzywa uczenia się Arduino może wydawać się dość zniechęcająca dla niewtajemniczonych, ale dedykowana społeczność internetowa sprawia, że ​​proces uczenia się jest znacznie mniej bolesny. Uważając na łatwe błędy, takie jak te w tym artykule, możesz oszczędzić sobie wielu frustracji.

Teraz, gdy wiesz, jakich błędów unikać, dlaczego nie spróbować zbudować własnego Arduino , nie ma lepszego sposobu na poznanie ich działania.

jak obniżyć zużycie pamięci w systemie Windows 10

Aby uzyskać więcej informacji, spójrz na kodowanie Arduino za pomocą VS Code i PlatformIO .

Źródło zdjęcia: SIphotography/ Depositphotos

Udział Udział Ćwierkać E-mail Czy warto uaktualnić do systemu Windows 11?

Windows został przeprojektowany. Ale czy to wystarczy, aby przekonać Cię do przejścia z Windows 10 na Windows 11?

Czytaj dalej Powiązane tematy
  • majsterkowanie
  • Arduino
O autorze Ian Buckley(216 opublikowanych artykułów)

Ian Buckley jest niezależnym dziennikarzem, muzykiem, performerem i producentem wideo mieszkającym w Berlinie w Niemczech. Kiedy nie pisze ani nie występuje na scenie, majstruje przy elektronice DIY lub kodowaniu w nadziei, że zostanie szalonym naukowcem.

Więcej od Iana Buckleya

Zapisz się do naszego newslettera

Dołącz do naszego newslettera, aby otrzymywać porady techniczne, recenzje, bezpłatne e-booki i ekskluzywne oferty!

Kliknij tutaj, aby zasubskrybować