Содержание
- Ардуино против ПК
- Для начинающих: стартовый комплект
- Мигатель света
- Нажимая свои кнопки
- Свет и другие датчики
- Тоны, мелодии и шумы
- Передача данных: последовательный монитор
Arduino - это популярная программируемая печатная плата микроконтроллера, которая была основана примерно в 2005 году. На основе чипов Atmel ATmega она представляет собой недорогую платформу для создания широкого спектра электронных схем управления. Программирование и использование Arduino довольно просты, что делает его привлекательным для студентов и любителей, а также инженеров-электронщиков. Плата Arduino имеет стандартные 2,54 мм штыревые разъемы, позволяющие легко подключаться к макетам и другим инструментам электронного прототипирования. Как микроконтроллер, он хорошо подходит для управления освещением, датчиками, двигателями и другим оборудованием в режиме реального времени. Arduino поддерживает процветающее сообщество пользователей, поставщиков оборудования и программного обеспечения, что позволяет вам решать самые разные проекты.
Ардуино против ПК
Типичный ПК или даже смартфон обладает гораздо большей памятью и вычислительной мощностью, чем Arduino, но не позволяйте этому оттолкнуть вас.Arduino специализируется на простых повторяющихся задачах, таких как управление скоростью двигателя. Он не будет запускать несколько сложных приложений одновременно с высокоскоростной цветной графикой. Поскольку он сфокусирован на приложениях электронного управления, его создатели выбрали недорогой дизайн, использующий лишь несколько компонентов.
Для начинающих: стартовый комплект
Сама по себе плата Arduino мало что дает; вам нужно несколько других компонентов, с которыми плата может взаимодействовать и действовать. Хотя вы можете купить автономный Arduino, хобби-магазины продают удобные наборы, которые помогут вам изучить основы аппаратного и программного обеспечения. В дополнение к самой плате Arduino, хороший набор включает макет для создания прототипов, резисторы, светодиоды (светодиоды) и другие электронные компоненты, проводку и 9-вольтовый сетевой адаптер переменного тока для питания Arduino. У лучших наборов есть инструкции, которые помогут вам в создании схем и кодировании.
Для программирования Arduino вам нужен компьютер. Вы можете использовать компьютер с Windows, Mac или Linux. Вам также необходимо загрузить копию среды разработки Arduino (IDE), которая используется для написания кода Arduino. IDE - это программа с открытым исходным кодом, доступная бесплатно.
Мигатель света
Одним из самых простых и легких проектов Arduino является светодиодный флешер. В этом проекте вы используете Arduino для включения и выключения стандартного светодиодного индикатора в цикле, который повторяется до тех пор, пока микроконтроллер остается включенным. Вы подключаете анодный вывод светодиода к одному из цифровых выходов Arduino, а катод - к заземлению Arduino. Как правило, вы используете светодиоды с токоограничивающим резистором, но вы можете обойтись без «голого» светодиода. Плата Arduino выдает только скромные величины тока, которые не могут зажечь светодиод. Этот простой проект познакомит вас с Arduino IDE, загрузкой программ в Arduino с помощью USB-кабеля и основами кодирования. Успех видения моргания света укрепляет вашу уверенность в более сложных проектах.
Нажимая свои кнопки
Хотя Arduino может работать без датчиков, как в проекте Light Blinker, он более полезен, когда работает с данными из реального мира. Кнопочный переключатель с кратковременным действием является одним из самых простых способов управления Arduino. Тем не менее, для правильной работы необходимо подключить резистор 10 кОм к коммутатору в «нисходящей» конфигурации. Подключите один из резисторов к положительному 5-вольтовому выводу Arduino, а другой резистор к цифровому выводу, которым вы хотите управлять. Подключите одну сторону коммутатора к одному и тому же цифровому контакту, а другую сторону коммутатора - к заземляющему контакту Arduino. Понижающий резистор выдает на цифровой вывод высокое или низкое напряжение, поэтому он никогда не «плавает» при неоднозначном значении между ними. В коде вашей программы используйте оператор digitalRead (), чтобы прочитать значение параметра. Используйте другой цифровой вывод, чтобы мигать светодиодом, или выполняйте другие действия при нажатии переключателя.
Свет и другие датчики
В дополнение к переключателям, некоторые из более простых датчиков, доступных для Arduino, включают в себя датчики света, температуры и магнетизма. Переменные резисторы - это еще один способ управления Arduino. На плате есть набор аналоговых входных выводов, которые позволяют вам управлять Arduino с помощью сигналов, которые постоянно меняются в дополнение к включению-выключению цифрового вывода.
Тоны, мелодии и шумы
Цифровые выходные контакты Arduino могут управлять небольшим динамиком размером с ладонь. Установив цифровой вывод на высокие и низкие значения при скорости звука (около ста раз в секунду), ваши программы могут воспроизводить тональные сигналы в динамике. Чтобы создать аудиосигнал, создайте повторяющуюся петлю, которая устанавливает высокий уровень вывода, задерживает на 5 миллисекунд, а затем устанавливает низкий уровень вывода и выполняет еще одну задержку в 5 миллисекунд. При общем времени цикла 10 миллисекунд динамик будет воспроизводить звук в 100 герц. При правильном программировании вы можете создавать музыкальные гаммы и проигрывать мелодии. С разным программированием вы можете сделать зуммер или сирену.
Передача данных: последовательный монитор
Arduino IDE, работающая на вашем компьютере, включает в себя окно последовательного монитора, которое получает и отображает данные с микроконтроллера. Для более сложных программ последовательный монитор может быть спасителем, потому что вы можете отображать программные значения для отслеживания программных ошибок. Простая программа, которая передает данные на последовательный монитор, поможет вам ознакомиться с этой важной функцией.