Co to jest Arduino? Co możesz z tym zrobić? Wyjaśnione

Co to jest Arduino? Co możesz z tym zrobić? Wyjaśnione

Jeśli jesteś podobny do mnie, majstrowanie przy elektronice jest czymś, co naprawdę chciałbyś robić – przynajmniej w teorii. W rzeczywistości ograniczenia czasowe i brak wiedzy nieuchronnie uniemożliwiają Ci spróbowanie.





Windows Media Player Windows 10 64-bitowy

To po prostu zbyt trudne.





Lubisz rozcinać zepsute gadżety, ale nigdy nie rób niczego ze znalezionymi kawałkami, poza schowaniem ich na deszczowy dzień (szuflada pełna części do mikrofalówek? Sprawdź!)





ten Arduino jest odpowiedzią na to wszystko, a szczerze mówiąc wszystko, co można uznać za zabawę podczas nauki, jest moim zdaniem naprawdę rewolucyjnym urządzeniem.

Co to jest Arduino?

Arduino to wiele rzeczy: marka, sprzęt, język programowania i cały ekosystem produktów. Ale ogólnie mówiąc, kiedy mówimy o Arduino, mamy na myśli an platforma do prototypowania elektroniki o otwartym kodzie źródłowym .



Ale co to znaczy?

Dla Ciebie lub dla mnie Arduino to mały komputer, który możesz zaprogramować do wykonywania różnych czynności. Może pobierać dane ze świata, podłączając czujniki jako wejścia i może wchodzić w interakcje, dodając elementy, takie jak siłowniki (silniki) lub diody LED na wyjściu.





Arduino Uno

Najpopularniejszą płytką drukowaną Arduino jest model Uno. Częściowo dlatego, że był jednym z pierwszych, więc zyskał szerokie zastosowanie, zanim powstały kolejne projekty.

Arduino Uno jest definiowane przez jego kształt oraz położenie pinów wejściowych i wyjściowych.





Mózgiem modelu Uno jest układ logiczny ATMega328P lub 168. To jest rzecz, która przechowuje twój program i uruchamia kod.

Na górze obwodu (czyli ze złączem USB po lewej stronie) znajdziesz 14 cyfrowych pinów wejścia/wyjścia. Mogą one emitować lub odczytywać sygnał cyfrowy zerowy lub jeden (+5V).

W prawym dolnym rogu znajdziesz pięć pinów wejścia analogowego. Mogą one osiągnąć 1024 różne poziomy napięcia z czujników analogowych. Jednym z przykładów czujnika analogowego jest prosty czujnik światła; lub rezystor zależny od światła (LDR). Przed podłączeniem należy sprawdzić, czy czujnik jest analogowy czy cyfrowy.

W lewym dolnym rogu znajduje się zestaw pinów zasilania. Ogólnie rzecz biorąc, będziesz zainteresowany tylko pinami +5V i GND (masa/0V), aby zapewnić zasilanie czujnikom i mniejszym urządzeniom wyjściowym. Jeśli podłączasz silniki o większej mocy lub ciąg diod LED, ważne jest, aby zasilać je z zewnątrz, a nie próbować pobierać całej mocy z Arduino.

W najlepszym razie możesz po prostu wypalić Arduino, którego wymiana jest tania. W najgorszym przypadku, jeśli jest podłączony przez USB, możesz uszkodzić swój komputer.

Umiejscowienie pinów i kształt deski jest ważne z kilku powodów.

Po pierwsze, pojęcie „tarczy”. Są to ulepszenia, które można nakładać na Arduino, aby dodać funkcjonalność. Może to być Twoja własna, zaprojektowana na zamówienie płytka drukowana lub taka, którą kupiłeś, na przykład ekran LCD.

Przykład tarczy Arduino ułożonej na górze; ten jest prototypową osłoną do dodawania własnych komponentów

Po drugie, ponieważ Uno jest standardowym kształtem, znajdziesz szeroką gamę obudów, zarówno gotowych, jak i gotowych do druku 3D, które możesz pobrać i wydrukować w domu, a nawet samodzielnie zmodyfikować.

To sprzęt typu open source

Oznacza to, że każdy może skopiować Arduino, zmodyfikować je i odsprzedać jako własne. To nie jest nielegalne. W rzeczywistości samo Arduino jest oparte na innych projektach open-source. Na przykład oprogramowanie programistyczne Arduino oparte jest na: Okablowanie , która sama w sobie opiera się na Przetwarzaniu !

Jedyną zasadą jest to, że nie można nazwać go rzeczywistym urządzeniem „Arduino”, ponieważ jest to chroniony znak towarowy. Możesz jednak twierdzić, że jest „kompatybilny z Arduino”.

Po prawej: fałszywe Arduino. Po lewej: nieoficjalny klon.

Podczas gdy oficjalna płyta Arduino może kosztować ponad 20 USD, znajdziesz klony z dokładnie taką samą funkcjonalnością za mniej niż 5 USD. W rzeczywistości, jeśli kupisz wszystkie komponenty osobno, możesz nawet stworzyć własne od podstaw.

Ale powinieneś to zrobić tylko wtedy, gdy chcesz dowiedzieć się więcej o tym, co dokładnie zawiera płytka drukowana Arduino, a nie dlatego, że chcesz zaoszczędzić pieniądze. Nie jest tańszy, a efekt końcowy nie jest tak elegancki.

Niektórzy producenci tworzą płyty kompatybilne z Arduino, które są dokładnie takie same, ale po prostu tańsze. Niektóre dodają jeszcze więcej funkcji niż oryginalne płyty. Mogą mieć unikalny kształt zaprojektowany do konkretnego zastosowania, dodać więcej złączy, być może mają wbudowany wyświetlacz LED lub mają dodane Wi-Fi.

Lilypad Arduino, zaprojektowany do użytku z projektami do noszenia i przewodzącym gwintem

Jedną z naszych ulubionych płyt kompatybilnych z Arduino jest NodeMCU , na zdjęciu poniżej. Jest mały, ma wbudowane Wi-Fi i można go kupić już za 3 USD. Jest idealny do kompaktowych projektów dotyczących Internetu rzeczy i automatyki domowej.

Płyta NodeMCU jest kompatybilna z Arduino i dodaje Wi-Fi

Tymczasem Małoletni Linia płytek rozwojowych ma znacznie większą moc obliczeniową niż płytki Arduino, z niewielkimi rozmiarami, co czyni je idealnymi do małych projektów, które opierają się na potężnym przetwarzaniu w swoim rdzeniu.

Co jest takiego specjalnego w Arduino?

Programowalne sterowniki logiczne nie są nową koncepcją; byli w pobliżu na długo przed Arduino.

Powiązane: Co to są programowalne kontrolery logiczne?

Ale Arduino to ułatwiło. Łączył łatwy w użyciu sprzęt — podobnie jak zestawy elektroniczne, z którymi dorastaliśmy — i dostępne środowisko programowania wysokiego poziomu. Arduino stało się społecznością użytkowników z całego świata, którzy pisali samouczki, udostępniali kod i rozpowszechniali swoją wiedzę. Złożone prototypy elektroniki nie były już wyłączną domeną absolwentów elektrotechniki.

Arduino stworzyło projekty sprzętowe zawierające złożoną, programowalną elektronikę dostępną dla każdego — dzięki czemu artyści i osoby kreatywne mogą skoncentrować się na urzeczywistnianiu swoich pomysłów. To najlepsze narzędzie do majsterkowania!

Czy powinieneś kupić zestaw startowy Arduino?

Niewiele można zrobić z samym Arduino. Jasne, ma wbudowaną diodę LED, dzięki której możesz zapewnić minuty rozrywki, gdy będziesz migać na różne sposoby. Ale aby naprawdę stworzyć zabawne projekty, będziesz potrzebować dodatkowych bitów, takich jak czujniki, silniki, wielokolorowe diody LED. Wtedy będziesz potrzebować kabli do podłączenia tych bitów, a może nawet płytki stykowej.

gmail jak sortować według nadawcy

Związane z: Co to jest deska do krojenia chleba i jak to działa?

W tym miejscu pojawia się zestaw startowy Arduino. Ale który kupić? Moim obecnym faworytem jest zestaw dla początkujących Grove.

To sprytna, wielofunkcyjna płytka ze wstępnie okablowanymi czujnikami, diodami LED, brzęczykiem, a nawet ekranem OLED. Płytka na środku jest zgodna z Arduino, ale zawiera 12 złącz Grove. System Grove ułatwia łączenie komponentów za pomocą jednego kabla, bez konieczności używania płytki stykowej lub wielu niechlujnych kabli połączeniowych.

Naprawdę niezwykłą rzeczą w zestawie Grove Beginner Kit jest to, że kiedy chcesz odejść od projektowania płyt typu „wszystko w jednym” i rozpocząć prototypowanie rzeczywistych urządzeń, możesz po prostu odciąć całą płytkę i komponenty, przechodząc na kable systemowe Grove ( lub podłącz kable połączeniowe do standardowych otworów na szpilki). Jest to niezwykle elastyczny system, który umożliwia szybkie rozpoczęcie programowania w Arduino.

Powiązane: Najlepszy zestaw dla początkujących Arduino?

W jakim języku jest Arduino?

Technicznie Arduino jest rozszerzeniem C/C++. Oznacza to, że Arduino dodało zestaw funkcji i funkcji do standardowego języka C++, ale nadal przestrzega tych samych podstawowych zasad i konwencji.

Nie musisz już znać C lub C++, aby programować z Arduino; Nie zrobiłem tego, kiedy zaczynałem. Trochę wiedzy na temat innych rodzajów programowania z pewnością może pomóc, ale nie jest to również niezbędne. Możesz zacząć od załadowania prostych przykładowych programów i spróbować je zmodyfikować. Następnie przejdź do zamiany na inne czujniki lub inne wyjścia. Na koniec spróbuj czytać i modyfikować bardziej złożone programy, a wkrótce będziesz składać własne, oryginalne projekty.

Ale nie martw się: dostępne są tysiące samouczków projektowych i przykładowego kodu, które można bezpłatnie pobrać i używać. A jeśli utkniesz, jest ogromna społeczność czeka na pomoc . Jak w przypadku wszystkiego, upewnij się, że najpierw go wygooglowałeś; ktoś prawdopodobnie miał dokładnie ten sam problem co ty!

Oto kilka cech, które definiują program Arduino:

  • Musisz mieć co najmniej Ustawiać() oraz pętla() zdefiniowana funkcja.
  • Ustawiać() uruchamia się raz, gdy urządzenie Arduino jest resetowane lub włączane po raz pierwszy. Używasz tej funkcji do tworzenia początkowego stanu zmiennych, informowania Arduino, które piny sprzętowe powinny co robić, lub uruchamiania bibliotek, których potrzebujesz dla różnych czujników.
  • pętla() działa w sposób ciągły. Kiedy cały kod w funkcji loop() zostanie ukończony, wraca do początku funkcji loop() i robi to ponownie! To tutaj idzie twój główny kod programu; rzeczy takie jak sprawdzanie zmiennej czujnika i działanie na nią.
  • Możesz także zdefiniować własne funkcje pomocnicze, aby hermetyzować bloki kodu. Mogą one przyjmować dowolną liczbę zmiennych jako dane wejściowe i zwracać zmienną z powrotem. Jeśli nie zostanie zwrócona żadna zmienna, funkcja zostanie oznaczona jako void. Tak jest w przypadku pusta konfiguracja() oraz pusta pętla() .
  • Możesz zaimportować inne biblioteki Arduino, aby dodać funkcje do swojej aplikacji lub pomóc podczas korzystania z niektórych czujników.
  • Możesz dodawać komentarze w swoim kodzie, poprzedzając je podwójnym ukośnikiem // (nawet na końcu istniejącej linii kodu); lub zostaw komentarz wielowierszowy, poprzedzony znakiem / * i kończąc na * /

Zacznij tworzyć!

Arduino całkowicie odmieniło hobbystyczną grę elektroniki. To, co w przeszłości nie było możliwe bez rozległej wiedzy, teraz może osiągnąć każdy — dzięki szerokiej gamie dostępnych tanich mikrokontrolerów i ogromnej społeczności, która je otacza.

Rozpoczęcie pracy jest również dość łatwe, a my mamy poręczny przewodnik dla początkujących by oderwać cię od ziemi. Lub sprawdź nasz projekt dla początkujących Arduino: samouczek dotyczący sterowania sygnalizacją świetlną.

Udział Udział Ćwierkać E-mail 15 świetnych projektów Arduino dla początkujących

Interesują Cię projekty Arduino, ale nie wiesz, od czego zacząć? Te projekty dla początkujących nauczą Cię, jak zacząć.

Czytaj dalej
Powiązane tematy
  • Wyjaśnienie technologii
  • majsterkowanie
  • Arduino
  • Zainteresowania
  • Pomysły na projekty DIY
O autorze James Bruce(707 opublikowanych artykułów)

James ma tytuł licencjata w dziedzinie sztucznej inteligencji i posiada certyfikaty CompTIA A+ i Network+. Kiedy nie pracuje jako redaktor recenzji sprzętu, lubi gry LEGO, VR i gry planszowe. Przed dołączeniem do MakeUseOf był technikiem oświetlenia, nauczycielem języka angielskiego i inżynierem centrum danych.

Więcej od Jamesa Bruce .a

Zapisz się do naszego newslettera

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

Kliknij tutaj, aby zasubskrybować