Ардуино это что: Что такое Ардуино? | Аппаратная платформа Arduino

Содержание

Что такое Ардуино? | Аппаратная платформа Arduino

Arduino – это инструмент для проектирования электронных устройств (электронный конструктор) более плотно взаимодействующих с окружающей физической средой, чем стандартные персональные компьютеры, которые фактически не выходят за рамки виртуальности. Это платформа, предназначенная для «physical computing» с открытым программным кодом, построенная на простой печатной плате с современной средой для написания программного обеспечения.

Arduino применяется для создания электронных устройств с возможностью приема сигналов от различных цифровых и аналоговых датчиков, которые могут быть подключены к нему, и управления различными исполнительными устройствами. Проекты устройств, основанные на Arduino, могут работать самостоятельно или взаимодействовать с программным обеспечением на компьютере (напр.: Flash, Processing, MaxMSP). Платы могут быть собраны пользователем самостоятельно или куплены в сборе. Среда разработки программ с открытым исходным текстом доступна для бесплатного скачивания.

Язык программирования Arduino является реализацией Wiring, схожей платформы для «physical computing», основанной на мультимедийной среде программирования Processing. 

Почему Arduino?

Существует множество микроконтроллеров и платформ для осуществления «physical computing».  Parallax Basic Stamp, Netmedia's BX-24, Phidgets, MIT's Handyboard и многие другие предлагают схожую функциональность. Все эти устройства объединяют разрозненную информацию о программировании и заключают ее в простую в использовании сборку.  Arduino, в свою очередь, тоже упрощает процесс работы с микроконтроллерами, однако имеет ряд преимуществ перед другими устройствами для преподавателей, студентов и любителей:

Низкая стоимость – платы Arduino относительно дешевы по сравнению с другими платформами. Самая недорогая версия модуля Arduino может быть собрана в ручную, а некоторые даже готовые модули стоят меньше 50 долларов.

Кросс-платформенность – программное обеспечение Arduino работает под ОС Windows, Macintosh OSX и Linux. Большинство микроконтроллеров ограничивается ОС Windows.

Простая и понятная среда программирования – среда Arduino подходит как для начинающих пользователей, так и для опытных. Arduino основана на среде программирования Processing, что очень удобно для преподавателей , так как студенты работающие с данной средой будут знакомы и с Arduino.

Программное обеспечение с возможностью расширения и открытым исходным текстом – ПО Arduino выпускается как инструмент, который может быть дополнен опытными пользователями. Язык может дополняться библиотеками C++. Пользователи, желающие понять технические нюансы, имеют возможность перейти на язык AVR C на котором основан C++. Соответственно, имеется возможность добавить код из среды AVR-C в программу Arduino.

Аппаратные средства с возможностью расширения и открытыми принципиальными схемами – микроконтроллеры ATMEGA8 и ATMEGA168 являются основой Arduino.  Схемы модулей выпускаются с лицензией Creative Commons, а значит, опытные инженеры имеют возможность создания собственных версий модулей, расширяя и дополняя их. Даже обычные пользователи могут разработать опытные образцы с целью экономии средств и понимания работы.

Что такое Arduino и что с ним можно сделать

Сейчас в мире людей, увлечённых техникой, наблюдается настоящая «ардуиномания». Этому маленькому загадочному устройству посвящены тысячи статей, сотни блогов и форумов. Так что же это такое – Arduino? И почему он обрёл столь большую популярность?

Arduino – это маленькое электронное устройство, состоящее из одной печатной платы, которое способно управлять разными датчиками, электродвигателями, освещением, передавать и принимать данные… Arduino – это целое семейство устройств разных размеров и возможностей. А также это целый зоопарк клонов Ардуино и мир ардуино-совместимых устройств. Но давайте обо всём по порядку.

1

«Мозг» Arduino

«Мозг» Arduino – это микроконтроллер семейства Atmega. Микроконтроллер представляет из себя микропроцессор с памятью и различными периферийными устройствами, реализованный на одной микросхеме. Фактически это однокристальный микрокомпьютер, который способен выполнять относительно простые задачи. Разные модели из семейства Arduino оснащены разными микроконтроллерами.

Atmega328 – мозг Arduino UNO

На фото микроконтроллер Atmega328. Такие микроконтроллеры стоят на Arduino UNO и Arduino Nano (но в другом корпусе).

2

«Руки» Arduino

Но какой толк от мозга, если он не имеет рук? Руками в данном случае служат

электрические выводы, размещённые по периметру платы Arduino. Есть платы с большим количеством выводов, есть с меньшим. Например, самая большая плата в семействе Ардуино – Arduino Mega – имеет более 70 независимых выводов, а самая маленькая – Arduino Pro Mini – всего 22 вывода.

Сравнение Arduino Mega и Arduino Pro Mini

На фотографии показаны в сравнении Arduino Mega и Arduino Pro Mini. Представляете, что мог бы делать человек, имея столько рук, сколько Arduino Mega – выводов?

3

Цифровые и аналоговые выводы

Не все выводы у Arduino одинаковые. Есть выводы цифровые, а есть аналоговые. Принципиальная разница между ними в том, что на цифровых выводах может быть только два значения: либо логическая "1" (TRUE, от 3 до 5 вольт), либо логический "0" (FALSE, от 0 до 1,5 вольт), а на аналоговых выводах диапазон от логической "1" до "0" поделён на множество мелких участков.

Зачем это нужно? Давайте рассмотрим такой наглядный пример. Если подключить к цифровому выводу Arduino светодиод и подать на вывод логическую "1", то светодиод загорится с максимальной яркостью; если подать "0" – светодиод погаснет. Никаких промежуточных вариантов нет. Если светодиод подключить к аналоговому выводу, то яркостью светодиода можно управлять плавно. На практике к аналоговым выводам чаще всего подключаются какие-либо аналоговые датчики.

4

Чем может управлять Arduino

В итоге такое количество «рук» у Arduino позволяет подключать к нему огромное количество различных периферийных устройств. Среди них, например:

  • кнопки, герконы и джойстики,
  • светодиоды и фотодиоды,
  • микрофоны и динамики,
  • электродвигатели и сервоприводы,
  • ЖК дисплеи,
  • считыватели радиометок (RFID и NFC),
  • bluetooth, WiFi и Ethernet модули,
  • считыватели SD карт,
  • радиоприёмники и радиопередатчики,
  • GPS и GSM модули…

А также десятки различных датчиков:

  • освещённости,
  • магнитного поля,
  • ультразвуковые и лазерные дальномеры,
  • гироскопы и акселерометры,
  • датчики дыма и состава воздуха,
  • датчики давления, температуры и влажности…

И ещё многое, многое другое

Всё это превращает Arduino в универсальное ядро системы, которое может быть сконфигурировано совершенно разнообразными способами. Хотите сделать радиоуправляемую кормушку для питомца? Пожалуйста! Хотите чтобы при начале дождя у вас на лоджии закрывалось окно? Пожалуйста! Хотите управлять яркостью освещения в комнате со смартфона? Запросто! Хотите получать уведомления на e-mail, если почва комнатных растений стала слишком сухой? И это можно!

Разнообразные датчики, которые можно подключить к Arduino

На фотографии показана лишь крохотная часть периферийных устройств, которые можно подключить к Arduino. На самом деле их гораздо, гораздо больше.

5

Общение с Arduino

Как же процессор узнаёт, что именно ему следует делать? Вы должны рассказать ему это. Написание сообщений для Arduino называется программирование. Существует язык для общения с микроконтроллером, упрощённый и адаптированный специально для Arduino. Освоить этот язык совсем не сложно при желании и определённой настойчивости, даже если вы никогда раньше не программировали.

И для упрощения этого процесса разработана специальная программная среда –

Arduino IDE. В её состав включены десятки примеров хороших, работающих программ. Изучив их, вы очень быстро многое узнаете о языке общения с Arduino.

Внешний вид среды разработки для программирования Ардуино – Arduino IDE

Arduino позволит вашим программам выйти из виртуального мира в мир реальный. Вы сможете увидеть, как написанные вами программы заставляют мигать светодиод или вращать вал двигателя, а затем делать и более сложные и полезные вещи. Arduino позволит вам узнать много нового и интересного и в электронике, и в программировании. В итоге это может послужить вам отличным хобби, увлекательным занятием с детьми, замечательным и полезным времяпровождением.

Вы можете заказать Arduino и множество разнообразных датчиков для него в китайском онлайн-магазине Али-Экспресс. Здесь цены ниже, но доставка занимает время от 3 недель до 1,5 месяцев. Можно заказать Arduino в магазине электроники Voltiq.ru. Здесь цены чуть выше, чем в китайских интернет-магазинах, но не придётся ждать целый месяц. Ещё один хороший магазин электроники и робототехники – FastNVR.ru.

Ну и напоследок, посмотрите, какие разные и замечательные проекты можно воплотить с помощью Ардуино!

Что такое Arduino?||Arduino-diy.com

Arduino - это open-source платформа, которая состоит из двух основных частей: самой платы (часто называемой микроконтроллер) и программного обеспечения (специальной оболочки для программирования платы) или IDE (Integrated Development Environment).

Программное обеспечение запускается на персональном компьютере и позволяет записывать разработанный вами код на плату.

Общая информация об Arduino

Arduino обрели особенно сильную популярность среди людей, которые только начинают заниматься электроникой. На то есть несколько причин. В отличие от большинства предшественников, Arduino не требует дополнительного оборудования (программатора) для загрузки кода на плату - используется простой USB-кабель. Оболочка для программирования - Arduino IDE использует упрощенную версию C++, что облегчает процесс обучения для новичков. Кроме того, Arduino использует стандартизированный форм фактор для большинства своих плат, благодаря чему появился целый комплект дополнительных "шилдов".

Arduino Uno показана на рисунке ниже:

Arduino Uno - одна из самых популярных плат в линейке и является отличным выбором для начинающих. Технические характеристики этой модели будут рассмотрены ниже.

Оболочка Arduino IDE:

Поверите или нет, но показанные на рисунке выше 10 строчек кода достаточно, чтобы заставить мигать встроенный на плату светодиод. Возможно, сам код для вас сейчас не очень понятен, но поверьте, он предельно логичен и лаконичен. После этой статьи и нескольких туториалов, вам не составит труда его реализовать самостоятельно.

В этой статье мы остановимся на следующих основных моментах:

  • Какие проекты можно реализовать с Arduino
  • Основные узлы плат Arduino
  • Номенклатура самых удачных моделей Arduino
  • Дополнительные (периферийные) устройства для Arduino

Рекомендуем также дополнительно почитать

Arduino предназначена не только для узкоспециализированных специалистов. При этом процесс их освоения будет гораздо легче и приятнее, если у вас за плечами базовые знания схемотехники и электротехники. Рекомендуем получить хотя бы общее понимание перечисленных ниже вещей прежде чем углубляться в удивительный мир Arduino:

Зачем вам Arduino?

Arduino разработана для... Всех. Так, во всяком случае, заявлено на официальном сайте компании. Список примерно такой: артисты, дизайнеры, хакеры, программисты, инженеры, для всех, кто интересуется разработкой и воплощением интерактивных проектов. Arduino может взаимодействовать с кнопками, светодиодами, двигателями, динамиками, GPS-модулями, температуру, камерами, интернетом и даже вашим смартфоном или телевизором! Подобная гибкость в сочетании с тем, что софт от Arduino - совершенно бесплатный, сами платы достаточно дешевые и легки в осваивании привела к появлению огромного сообщества поклонников данной платформы, которые выкладывают собственные куски кода, библиотеки и инструкции для огромного количества проектов с использованием Arduino.

Arduino используются в качестве "мозгов" для роботов, 3D принтеров, в системах автоматизированного полива, светодиодных кубах, грелках, в системах "умных домов" и т.д. Список постоянно растет. Все проекты и не перечислишь. Скажем так: Arduino находят применение практически в любом проекте, где необходима автоматизация.

И это только вершина айсберга. Если вам интересно взглянуть на Arduino проекты в действии, вот несколько ссылок на хорошие ресурсы (на английском языке):

Из чего состоит плата Arduino?

Выпускаются различные модели Arduino. Каждая из них "заточена" для различных задач. Некоторые платы принципиально отличаются от приведенной на рисунке ниже. Но большинство из них имеют следующие одинаковые узлы:

Разъем питания (USB / разъем для адаптера)

Каждая плата Arduino должна подключаться к источнику питания. Arduino Uno может запитываться от USB кабеля от вашего персонального компьютера Или от отдельного адаптера, который подключается к предусмотренному на плате разъему. На рисунке соединение через USB отмечено (1), а разъем для внешнего источника питания - (2).

USB также используется для загрузки вашей программы (скетча) на плату.

Примечание! Не используйте источник питания с напряжением на выходе более 20 вольт. Это может привести к тому, что ваша плата перегорит. Рекомендуемое напряжение питания для Arduino - от 6 до 12 вольт.

Разъемы (пины) (5V, 3.3V, GND, Analog, Digital, PWM, AREF)

Пины на вашей плате Arduino - это предусмотренные разъемы, к которым вы будете подключать провода от периферийных устройств (очень часто для прототипов используют монтажные платы (макетная плата, макетка) и провода с коннекторами на концах). На Arduino несколько типов пинов, каждый из которых подписан в соответствии с выполняемой функцией.

  • GND (3): сокращение от ‘Ground’ - 'Земля'. На платах несколько пинов GND, каждый из которых может использоваться для заземления вашей электрической цепи.
  • 5V (4) и 3.3V (5): как вы могли уже догадаться - питы, которые на выходе обеспечивают питание 5 вольт и 3.3 вольт соответственно. Большинство компонентов, которые подключаются к Arduino, благополучно питаются именно от 5 или 3.3 вольт.
  • Analog (6): на участке, который подписан ‘Analog In’ (от A0 до A5 на Arduino Uno) расположены аналоговые входы. Эти пины позволяют считывать сигналы от аналоговых датчиков (например, датчик температуры) и преобразовывать их в цифровые значения, которыми мы в дальнейшем оперируем.
  • Digital (7): напротив аналоговых пинов находятся цифровые пины (от 0 до 13 на Arduino Uno). Эти пины используются для цифровых входящих (input) сигналов (например, нажатие кнопки) и для генерации цифровых исходящих (output) сигналов (например, питание светодиода).
  • PWM (8): вы наверное заметили знак (~) рядом с некоторыми цифровыми пинами (3, 5, 6, 9, 10, и 11 на UNO). Эти пины работаю как в обычном цифровом режиме, так и в режиме ШИМ-модуляции (PWM). Если объяснить вкратце - эти пины могут имитировать аналоговый выходной сигнал (например, для постепенного затухания светодиода).
  • AREF (9): Этот пин используется достаточно редко. В некоторых случаях это подключают в схему для установки максимального значения напряжения на аналоговых входах (от 0 до 5 вольт).

Кнопка сброса (Reset Button)

Как и на оригинальных Nintendo, на Arduino есть кнопка сброса (reset) (10). При нажатии на нее контакт сброса замыкается с землей и код, загруженный на Arduino начинает отрабатывать заново. Полезная опция, если ваш код отрабатывает без повторов, но вы хотите протестить его работу.

Индикатор питания (Power LED)

Немного справа и ниже надписи “UNO” установлен светодиод, подписанный "on" (11). Этот светодиод должен загореться, когда вы подключили Arduino к источнику питания. Если светодиод не загорелся - плохой знак ;).

Светодиоды TX и RX

TX - сокращение от transmit (передача), RX - от receive (прием). Эти условные обозначения часто встречаются в электронике для обозначения контактов, которые отвечают за серийный обмен данным. На Arduino Uno эти контакты встречаются два раза на цифровых пинах 0 и 1 и в качестве светодиодов TX и RX (12). Эти светодиоды позволяют визуально отслеживать, передает или принимает данные Arduino (например, при загрузке программы на плату).

Главная интегральная микросхема (IC)

Черная деталь с металлическими коннекторами с двух сторон это интегральная микросхема, микропроцессор (IC или Integrated Circuit) (13). Можете смело считать, что это "мозги" нашей Arduino. Этот чип разный в разных моделях Arduino, но обычно он относится к линейке микропроцессоров ATmega от компании ATMEL. Это может оказаться важной информацией для загрузки скетча на плату. Модель интегральной микросхемы обычно указана на ее верхней корпусной части. Для дополнительной информации о вашей микросхеме стоит обратиться к ее даташиту.

Регулятор напряжения

Регулятор напряжения (14) is выполняет функцию, указанную в названии - контролирует напряжение, которое поступает на плату Arduino. Можете его себе представить как охранника, который не пропускает слишком большое напряжение на плату во избежание ее повреждений. Конечно же, у регулятора есть свой предел. Так что питать Arduino напряжением больше 20 вольт нельзя.

Номенклатура плат Arduino

Arduino производит разные платы, каждая из который имеет собственные особенности. Кроме того, Arduino придерживаются модели open source, благодаря чему другие могут модифицировать и производить клоны Arduino, расширять и изменять их функционал и форм-фактор. Ниже приведены короткие сведения о различных моделях Arduino.

Arduino Uno (R3)

Arduino Uno - отличный выбор для начинающих. Очень сбалансированная плата, на которой есть, все, что вам может понадобиться и минимум лишнего. На плате 14 цифровых пинов, которые работаю на вход и на выход (6 из них поддерживают ШИМ-модуляцию), 6 аналоговых входов. Подключается плата с помощью USB. Есть джек для отдельного источника питания, кнопка сброса и т.п. Для начала работы с микроконтроллером достаточно подключить плату к компьютеру с помощью USB кабеля.

LilyPad Arduino

Основная плата в линейки LilyPad Arduino! LilyPad разработана в первую очередь для использования на одежде. Пины соединяются с периферийными устройствами с помощью токопроводящей нити. Есть куча дополнительных плат расширений для LilyPad. Большинство из них спроектированы таким образом, что не боятся влаги.

RedBoard

Разработка SparkFun, которая программируется с помощью USB Mini-B кабеля в оболочке Arduino IDE. Основными преимуществами производитель называет: стабильность работы под ОС Windows 8 благодаря драйверам с необходимой цифровой подписью. На плате используется чип USB/FTDI, который меньше по габаритам по сравнению с чипом на Arduino UNO. Для заливки скетча на плату в IDE выбирается модель Arduino UNO. Регулятор напряжения рассчитан на питание в диапазоне от 7 до 15 вольт.

Arduino Mega (R3)

Arduino Mega - словно старший брат Uno. На плате много (54!) цифровых входов/выходов (14 из них поддерживают ШИМ-модуляцию). Благодаря большому количеству пинов, плата используется для комплексных проектов, в которых подключается большое количество периферии (например, сведодиодов или кнопок). Подключение к компьютеру реализуется таким же кабелем как и на Arduino Uno. Естественно, предусмотрен джек для адаптера.

Arduino Leonardo

Leonardo - первая разработка Arduino, в которой используется один микроконтроллер со встроенным USB. Это значит, что плата становится проще и дешевле. Так как плата подключается непосредственно к USB без конвертера, есть библиотеки, которые позволяют эмулировать компьютерную мышь, клавиатуру и многое другое!

Arduino Pro Mini

Arduino Pro Mini - лучший вариант для ваших проектов, в которых необходима высокая мобильность или крепление контроллера непосредственно на подвижных узлах вашего механизма. Полный гайд по использованию плат Arduino Pro Mini можно найти в этой статье.

Дополнительные устройства для Arduino

Безусловно, Arduino сама по себе уже прекрасна. Но как отдельный узел она на многое не способна. Что-то надо к ней подключать. На просторах интернета огромное количество туториалов и проектов, из которых вы можете черпать идеи для своих проектов. В этой части мы сделаем небольшой обзор датчиков и шилдов (плат расширений) для Arduino.

Датчики (сенсоры)

С помощью коротенького кода и Arduino вы можете управлять широчайшим спектром датчиков - сенсоров, которые позволяют измерять уровень освещенности, температуру, давление, расстояние, силу, влажность, радиоактивность, ускорение и многое другое. На рисунке ниже приведены несколько из огромного количества датчиков, совместимых с Arduino:

Шилды (Shields) для Arduino

Помимо всего прочего, есть такая замечательная вещь как шилды - по сути это отдельная электросхема, которая имеет коннекторы и садится на вашу плату Arduino и обеспечивает упрощенное управление двигателями (Motor шилд), подключение к интернету (Ethernet шилд), радиосвязь, управление жидкокристаллическими и сенсорными экранами и т.д.

Некоторые из шилдов показаны на рисунке ниже:

Оставляйте Ваши комментарии, вопросы и делитесь личным опытом ниже. В дискуссии часто рождаются новые идеи и проекты!

Что такое Arduino? Большая история из Италии

В 2008 году Массимо Банци с партнерами основал в Соединенных Штатах компанию, которую сегодня знают все непрофессиональные поклонники схемотехники и профессионалы прототипирования – Arduino LLC. Что же такое Arduino? Это проект электронной платформы, отличающийся простотой аппаратной части, простым языком программирования и открытым исходным кодом.

Изначально платы Arduino проектировался для новичков в схемотехнике, которые заинтересованы в разработке собственных электронных устройств, каждое из которых может стать оригинальным стартапом.

Сегодня компания и ее конкуренты производят широкий выбор плат, среди которых можно выбрать простой микроконтроллер для создания своих первых прототипов и схемы, способные управлять мощными двигателями.

Проект Arduino был с восторгом встречен схемотехниками во всем мире, на базе микросхем с простым языком программирования было разработано немало прототипов электронных устройств. Долгое время платы Arduino выпускались только на одном заводе в Италии, принадлежащем компании Smart Pojects SRL.

Микроконтроллеры с лейбом «Сделано в Италии» всегда отличались надежностью и качеством. Массимо Банци и его коллектив трудились над разработкой новых плат и совершенствовали программную среду, а итальянцы выпускали «железо», перечисляя процент от продажи основателям бренда.

Конкуренция – двигатель прогресса и в США решили, что платы такие платы, как Arduino, должны выпускаться не только в Италии, но и в Юго-Восточной Азии. Это позволило бы сделать микроконтроллеры более дешевыми, доступными и максимально популярными. Это не понравилось итальянцам, которые перестали перечислять основателям Arduino деньги от продаж и объявили себя истинными хозяевами бренда. Ситуация усугубляется тем, что в Италии действительно производили с 2005 года платы Arduino, а американцы свой бренд Arduino LLC зарегистрировали лишь в 2009 году.

Сегодня баталия за право обладания торговой марки ведется не только в судах, но и в интернете, в интеллектуальной сфере и даже в интегрированной среде. Несмотря на это Arduino продолжает радовать схемотехников новыми решениями, а микроконтроллеры, разработанные в начале 2010-х годов уже давно стали эталоном.

Микроконтроллеры Arduino характеризуются минимальной обвязкой, в большинстве случаев состоящую из стабилизатора, цепочки сброса и резонатора. Выпускается несколько вариантов плат и шильды, предназначенные для расширения возможностей Arduino. Именно вариантивность при добавлении компонентов привлекает к этим платам схемотехников и является основным преимуществом Ардуино перед всеми остальными решениями.

Различные виды Arduino могут отличаться габаритами, унифицированным конструктивом, возможностью расширения в стопку. Некоторые платы специально разработаны для нужд робототехники. Популярность микроконтроллера стала причиной настоящего бума среди производителей датчиков, сервоприводов и других исполнительных устройств. Их изначально разрабатывают для применения в контруктиве Arduino.

В Arduino не зацикливаются на корпусном конструктиве: создатель прототипа должен сам решать, как будут устанавливаться платы в корпусе, какую механическую защиту они будут иметь. В помощь схемотехникам производятся соответствующие наборы, облегчающие создание довольно сложной робототехники.

Электронные устройства за последние полтора десятилетия существенно уменьшились в размерах. Неудивительно, что такой популярный продукт, как Arduino, затронула миниатюризация.

Клоны, отличающиеся компактными размерами, имеют прекрасную программную и архитектурную совместимость. Наиболее популярный продукт в этой среде производится под брендом Microduino. Линейка производимых устройств включает в себя:

  • модули связи;
  • модули с процессорами;
  • широкий выбор исполнительных устройств;
  • датчики.

Ассортимент миниатюрных клонов не уступает по своему разнообразию продукции Arduino. В Microduino  оригинально подошли к контруктиву, предложив не только собирающиеся в стопки платы на штыревых линейках, но и своеобразный аналог «Лего». Для этого они укомплектовали свои платы контактами с пружинами и надежной механической фиксацией.

У Microduino немало конкурентов, так Femtoduino предлагает схемотехникам самую маленькую Arduino-совместимую плату, размером 15х20 мм. Несмотря на такие габариты, она имеет не только стабилизатор напряжения, но и microUSB.

Другой бренд – IMUduino предлагает компактную, но максимально укомплектованную плату, размером 16х40 мм. Она не только поддерживает мышь и клавиатуру, но и широкий ассортимент популярных датчиков.

Одно из главных отличий микроконтроллера Arduino от конкурентов – наличие изначально прошитого загрузчика. Это позволяет схемотехнику отказаться от программаторов, с помощью которых производится загрузка кода. На плате есть USB порт, что делает работу с Arduino еще более простым.

Стоит отметить, что разработчики подстраховались и предложили возможность при необходимости прошивать загрузчик практически «на коленке». Это может понадобиться по целому ряду причин, начиная от поставки микроконтроллера без загрузчика и заканчивая его затертостью. В компании Arduino предусмотрели не только поддержку широко распространенных недорогих программаторов, но и внедрили в плату штыревые разъемы для программирования.

Компания Arduino предлагает микросхемы с различными микропроцессорами, наиболее популярными среди них являются следующие:

  • AVR ATmega и АТTiny с частотой 8 и 16 МГц;
  • ARM Cortex M;
  • ESP8266 с поддержкой Wi-Fi;
  • Intel x86.

Контроллеры с процессорами от Intel имеют собственную ОС Linux, с которой работает приложение, позволяющее исполнять простые программы, самостоятельно написанные для Arduino.

Различные микропроцессорные платы Arduino объединены тем, что их порты имеют вид штыревых линеек. Компания предлагает схемотехникам модели микропроцессоров, которые запитываются от напряжения 3,3А или 5В. Порты этих плат имеют соответствующий размах напряжения входа и выхода. В платах Arduino не предусмотрено никакой защиты, подтяжек или буферизации. Однако, схемотехникам доступны такие возможности, как ШИМ, АЦП, UART и другие интерфейсы.

Некоторые микроконтроллеры комплектуются Ethernet или USB, но наибольшие возможности предоставляют модули расширения.

Подключить к плате Arduino можно несколько модулей расширения, что позволяет существенно расширить функционал прототипируемого устройства.

Среди наиболее популярных моделей периферии следует выделить:

  • модуль поддержки коллекторных и шаговых низковольтных электродвигателей;
  • модуль макетного поля;
  • беспроводные интерфейсы, в том числе модуль GSM;
  • SD Card;
  • Графический индикатор.

Расширяет сферу применения Arduino возможность подключить к микроконтроллеру различные по своей функциональности исполнительные устройства и высокочувствительные датчики.

Сегодня трудно себе представить мобильное электронное устройство без гироскопа, клавиатуры и целой сети индикаторов. Широкое применение находят термометры, манометры, компасы и другие модули.

Для Arduino разработана оригинальная программная оболочка, доступная всем желающим на официальном ресурсе производителя. В ее основе лежит проект Processing, написанный на интуитивно понятном языке Java.

Программная оболочка способна работать под всеми основными операционными системами. Она имеет не только компилятор и текстовый редактор, но и такие инструменты, как препроцессор, менеджер проектов.

В качестве языка программирования Arduino был выбран упрощенный вариант С++. С его помощью любой схемотехник способен написать свою первую программу, которая принесет практический результат. Не зря созданные программы называют скетчами – набросками. Они сохраняются с расширением .ino и перед трансляцией в низкоуровневый язык обязательно проходят обработку препроцессором.

У более квалифицированных программистов есть возможность опробовать в Arduino свои программы, написанные и сохраненные в стандартные файлы С++.

В текст программы для Arduino можно не вставлять заголовочные файлы, за них отвечает препроцессор платы, добавляющий файлы в соответствии с конфигурацией проекта. для библиотек в программной оболочке Arduino существует собственная папка, при программировании достаточно отметить нужные из них и они будут скомпилированы. Несложно заметить значительную роль компилятора Arduino, к его особенностям стоит отнести отсутствие настроек. Это делает работу с ним простой даже для новичков.

Две базовые функции программной оболочки Arduino – setup () и loop (). Первая из них вызывается в самом начале работы, вторая – постоянно. Сегодня существует множество примеров программ, написанных для Arduino. Это существенно облегчает поиск собственного пути в программировании и создание новых электронных устройств.

Все микроконтроллеры Arduino имеют запрограммированный загрузчик, позволяющий без излишних сложностей закачать написанную программу.  В его основе лежит Atmel AVR Application Note AN109, способный работать через такие популярный интерфейсы, как Ethernet, RS-232 и USB. Выбор интерфейса зависит от особенностей комплектации платы Arduino и состава периферии. Некоторые платы могут потребовать специальный переходник для работы с загрузчиком программ.

Для тех, кто освоил работу с программатором, Arduino предоставляет возможность самостоятельно программировать загрузчик. Для этого в программную оболочку внедрена поддержка, способная работать с несколькими типами популярных программаторов с доступной стоимостью.

Что такое Arduino? | Электронные конструкторы и наборы | Блог

На сегодняшний день про платформу Arduino слышали многие, но что это и зачем? Arduino — это самая динамично развивающаяся и доступная платформа с низким порогом вхождения, которая доступна как для начинающих и делающих первые шаги в программировании, так и для профессионалов. А как она работает и почему так популярна — разбираемся.

Возможности

Платформа Arduino представляет собой комбинацию среды быстрой разработки Arduino IDE и модулей для прототипирования на базе микроконтроллеров. Фактически, Arduino это — простейший электронный конструктор для создания готовых устройств из отдельных модулей. Arduino пользуется огромной популярностью во всем мире из-за контроллеров, модулей и шилдов.

Arduino — это не просто универсальный микроконтроллер, который можно адаптировать под любой проект за минимальное время. Это простейшая и доступная для изучения среда разработки Arduino IDE, которая служит для вовлечения в программирование и робототехнику, а также для быстрой разработки проектов. На основе Arduino можно собрать 3D-принтер или станок с ЧПУ. Все это происходит благодаря тому, что у платформы Arduino одно из самых больших сообществ, а также доступно огромное количество примеров, руководств и готовых библиотек для разработки.

Модули Arduino

Модули базовых контроллеров Arduino  получили широкое распространение благодаря своей универсальности. Популярные платы Arduino Uno и Leonardo имеют достаточный набор периферии, а платы Mega и Due — расширенный. Даже компактные модули типа Pro, Micro и Nano подойдут для собственного проекта. В последнее время появились модули Mega сразу с установленным SoC ESP8266 и беспроводной связью Wi-Fi на борту.

Модули Arduino представляют собой платы со встроенным процессором, памятью и периферией, которая позволяет реализовать базовый функционал посредством одной всего платы. Для расширения возможностей служат дополнительные модули-шилды, которые работают с двигателями и сенсорами различных типов, а также способны читать и писать на карты памяти и накопители, поддерживают USB Host, умеют работать с Ethernet, Bluetooth и Wi-Fi. Модули расширения уровня Industrial имеют гальваническую развязку, а модули для умного дома подойдут с целью прототипирования устройств IoT ( «интернета вещей»). Вы даже можете сделать свой собственный web-сервер на основе Arduino.

На сегодняшний день существует множество оригинальных разновидностей и популярных клонов, а также огромное количество совместимых модулей-шилдов. Обратите внимание на приведенную Arduino Nano — это компактный модуль с 8-битным контроллером, на борту которого размещается приличный набор периферии (аналого-цифровые преобразователи, ШИМ-генераторы и таймеры, последовательные интерфейсы и так далее).  

Для прототипирования и обучения доступен огромный арсенал периферии. Это разнообразные сенсоры, большинство типов датчиков и исполнительных механизмов, различные дисплеи, буферные и усилительные модули, драйверы двигателей, модули для беспроводной связи и управления. Модули комбинируются с основной платой-контроллером и затем конфигурируются в среде Arduino IDE.

Для создания проектов не требуется специальных навыков, так как для создания скетчей-программ (прошивок) для микроконтроллеров Arduino, а также для подключения, загрузки кода и мониторинга обмена данными служит специальная программная оболочка Arduino IDE, которая постоянно обновляется сообществом. На сегодняшний день Arduino IDE имеет качественные дополнения и расширения, в том числе позволяющие программировать 32-битные микроконтроллеры. Для работы с платами Arduino не требуется специальный загрузчик-отладчик или программатор, вся основная работа осуществляется средствами платформы Arduino.

Робототехнические наборы электронного конструктора Arduino дают начальные представления о принципах работы и управления, обратной связи и об обработке сигналов с сенсоров — это идеальный вариант для первых шагов в робототехнике и обучению программированию простейших алгоритмов.

Базовый механизм можно создать, имея всего две серво-машинки и два аналоговых источника сигнала для управления. Для прототипа даже не понадобятся паяльные принадлежности — весь проект собирается на монтажных беспаечных платах Arduino. 

Таким образом, Arduino может стать доступной платформой для первых шагов с целью изучения программирования:  для детей и взрослых существует множество интересных наборов модулей и базовых проектов.

Что может быть лучше и интереснее, чем собрать за вечер управляемого робота или автомобиль? Одновременно, возможности среды Arduino позволяют профессионалам разрабатывать прикладные проекты для промышленной автоматики и для умного дома. Arduino — это открытая платформа, и вы тоже можете стать разработчиков, создать собственный проект и присоединиться к сообществу Arduino.

Краткое описание, что такое модули Arduino и как ими пользоваться / Статьи - Амперо

Arduino - это компактное электронная плата, способная управлять различными датчиками, электродвигателями, индикацией,освещением, передавать и принимать данные. Arduino - это большое семейство устройств разных размеров и возможностей.

"Голова" Arduino

"Голова" Arduino - это микроконтроллер серии Atmega. Микроконтроллер представляет собой микропроцессор с памятью и различными периферийными устройствами, выполненой на одной микросхеме. По факту это однокристальный микрокомпьютер, который способен выполнять различные задачи. Разные модели из семейства Arduino оснащены разными микроконтроллерами, более и менее мощными и функицональными.

 

 

 

Как взаимодействует Arduino с внешним миром

Чтобы Ардуино взаимодействовать с внешним миром у него есть входные/выходные пины (контакты, выводы, палочки, дырочки), размещённые по периметру платы. Существуют платы Ардуино с большим количеством выводов, есть с меньшим. Например, самая большая плата в линейке Ардуино - Arduino Mega 2560 - имеет 70 независимых выводов, а самая маленькая - Arduino Pro Mini - всего 23 вывода.

На фотографии показаны Arduino Mega 2560 и Arduino Pro Mini, в них используются микроконтроллеры в другом (SMD) корпусе.

У каждого вывода Ардуино свое назначение. Есть выводы цифровые, а есть аналоговые. Основное отличие между ними в том, что на цифровых выводах возможно только 2 значения: либо логическая "1" (от 3 до 5 вольт), либо логический "0" (от 0 до 1,5 вольт), на аналоговых же выводах - существует диапазон от 0 до 5 В, который Ардуино измеряет с определенной точностью.

Зачем это необходимо? Давайте рассмотрим некий пример. Если подключить к цифровому выводу Arduino светодиод и подать на вывод логическую "1", то светодиод загорится; если подать "0" - светодиод погаснет. Никаких промежуточных вариантов не надо. Если светодиод подключить к аналоговому выводу, то яркость светодиода можно будет регулировать. На практике к аналоговым выводам чаще всего подключаются какие-либо аналоговые датчики.

Чем может управлять Ардуино

Ответить на этот вопрос однозначно не возможно. Тут на что хватит фантазии. Но вот перечеь самых популярных вариантов:

  • датчики температуры, влажности, осещенности, движения и др.
  • ЖК дисплеи, индикаторы, светодиоды
  • реле, кнопки, элементы коммутации
  • Bluetooth,WiFi и Ethernet устройства
  • Дальномеры
  • Считыватели SD-карт
  • GPS и GSM модули
  • и многое другое

Как программировать Ардуино

Для программирования Arduino существует специальное программное обеспечение Arduino IDE. В этой простой программке с помощью несложных команд вы сможете "говорить" Ардуино, что нужно делать. Разобраться может даже человек без опыта программирования. Благо в интернете информации сейчас достаточно.

 

 

Начать можно с простых программ по миганию светодиодами, создания условий, циклов и пр. Можно использовать реле и упралять бытовыми приборами у себя дома или на расстоянии. Ардуино позволяет реализовать многие технические задумки без профессиональных навыков в этой области.

Где купить Arduino

В интернете большое количество магазинов по продаже Ардуино, но если Вы ищете самые низкие цены и проверенное качество, переходите в раздел Arduino магазина Амперо и выбирайте все что необходимо. Советуем начать ознакомление с покупки модуля Arduino Uno.

Удачи 🙂

Сравнение плат Arduino [База знаний]

Сравнение плат Arduino. Какую выбрать?

Теория

КОМПОНЕНТЫ
ARDUINO
RASPBERRY
ИНТЕРФЕЙСЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

Итак, у вас есть замысел проекта, но вы сомневаетесь, какую плату выбрать в качестве мозга устройства? Попробуем помочь определиться.

Если вы просто хотите освоить элементы робототехники и конкретной цели кроме обучения пока нет, возможно лучшим выбором станет один из готовых обучающих наборов.

Но если вы уже освоились, и желаете разобраться, в чем различия каждой из плат, то начнем!


Таблица сравнения

 


1. Arduino Uno

Arduino Uno является стандартной платой Arduino и возможно наиболее распространенной. Она основана на чипе ATmega328, имеющем на борту 32 КБ флэш-памяти, 2 Кб SRAM и 1 Кбайт EEPROM памяти. На периферие имеет 14 дискретных (цифровых) каналов ввода / вывода и 6 аналоговых каналов ввода / вывода, это очень разносторонне-полезные девайсы, позволяющие перекрывать большинство любительских задач в области микроконтроллерной техники. Данная плата контроллера является одной из самых дешевых и наиболее часто используемых. При планировании нового проекта, если вы незнакомы, с платформой Arduino, советуем начать с Uno.

 


2. Arduino Leonardo

Та же Arduino Uno, но с другим микроконтроллером, который находится в том же классе, но имеет некоторые отличия положительного характера. Большее количество аналоговых входов (12 против 6) для сенсоров, больше каналов ШИМ (7 против 6), больше пинов с аппаратным прерыванием (5 против 2), раздельные независимые serial-интерфейсы для USB и UART. Arduino Leonardo может притворяться клавиатурой или мышью (HID-устройством) для компьютера. Это позволяет легко сделать своё собственное устройство ввода. Из-за распиновки чуть отличной от Arduino Uno возможна несовместимость с некоторыми платами расширения.

 


3. Arduino Nano

Arduino Nano — это функциональный аналог Arduino Uno, но размещённый на миниатюрной плате. Отличие заключается в отсутствии собственного гнезда для внешнего питания, использованием чипа FTDI FT232RL для USB-Serial преобразования (либо Ch440G, требуется установить соответствующие драйвера) и применением mini-USB кабеля для взаимодействия вместо стандартного. В остальном, начинка и способы взаимодействия совпадают с базовой моделью. Платформа имеет штырьковые контакты, что позволяет легко устанавливать её на макетную плату. Используйте Arduino Nano там, где важна компактность, а возможностей Arduino Mini либо не достаточно, либо не хочется заниматься пайкой.

 


4. Arduino Mega

Как Arduino Uno, но на базе более мощного микроконтроллера той же архитектуры. Отличный выбор «на вырост» или если Arduino Uno перестала справляться. В разы больше памяти: 256 КБ против 32 КБ постоянной и 8 КБ против 2 КБ оперативной. В разы больше портов: 60 из них 16 аналоговых и 15 с ШИМ. Немного длиннее базовой Arduino Uno: 101×53 мм против 69×53 мм.

 


5. Arduino Due

Одна из самых производительных плат от Arduino на микроконтроллере Cortex-M3 по форм-фактору аналогичная Arduino Mega. Процессор на 84 МГц и 512 КБ памяти. 66 пинов ввода-вывода, из которых 12 могут быть аналоговыми входами, 12 поддерживают ШИМ и все 66 могут быть настроены, как аппаратные прерывания. Встроенный контроллер шины CAN позволяет создавать сеть из Due или взаимодействовать с автомобильной электроникой. Два канала ЦАП позволяют синтезировать стереозвук с разрешением в 4,88 Гц. Родным напряжением для платы является 3.3 В, а не традиционные 5 В. Необходимо следить, чтобы выбираемая периферия поддерживала работу с этим уровнем или ставить преобразователи уровней напряжения.

 


6. Arduino Mini

Та же Arduino Uno, но в другом форм-факторе. Компактная: всего 30×18 мм. Из-за форм-фактора нельзя без ухищрений устанавливать платы расширения Arduino. Предполагается соединение с дополнительными модулями проводами и/или через макетную плату. На плате нет USB-порта, поэтому прошивать нужно через отдельный USB-Serial адаптер.

 


7. Arduino Micro

Arduino Micro — это Arduino Leonardo, исполненный на компактной плате. Отличие заключается в отсутствии собственного гнезда для внешнего питания, но оно может быть подведено непосредственно к контакту Vi. В остальном, начинка и способы взаимодействия совпадают с Arduino Leonardo. Он также имеет один микроконтроллер ATmega32u4 и для прошивки через USB, и для исполнения программ; также может выступать в роли клавиатуры или мыши; предоставляет то же количество памяти, цифровых, аналоговых и ШИМ-портов.

 


8. Arduino M0

Забудьте про экономию памяти программ и ресурсов на Arduino Uno. С платой Arduino M0 выполнять сложные математические расчёты, получать более точные аналоговые значения и при этом слушать музыку напрямую с микроконтроллера. Arduino M0 основана на 32-битном ARM-процессоре ATSAMD21G18 от Atmel с вычислительном ядром Cortex® M0. Микроконтроллер работает на частоте 48 МГц. А благодаря своей 32-битной архитектуре он выполняет большинство операций над целыми числами всего за один такт. В отличии от большинства плат Arduino, родным напряжением Arduino M0 Pro является 3.3 В, а не 5 В. Соответственно, выходы для логической единицы выдают 3.3 В, а в режиме входа ожидают принимать не более 3.3 В. Arduino M0 смотрит в сторону USB через виртуальный serial-порт, не через аппаратный. Это означает, что 0-й и 1-й контакты аппаратного порта остаются свободными и вы можете использовать их одновременно с коммуникацией с компьютером. Виртуальный serial-порт доступен через объект SerialUSB, а аппаратный — через объект Serial1.

 


9. Arduino LilyPad

Arduino LilyPad — довольно интересное устройство. Оно выпадает из привычных стереотипов об обычном Arduino, потому что имеет не прямоугольную, а круглую форму. Во-вторых, оно не поддерживает механические соединения с шилдами. Оно предназначено для, небольших автономных устройств. Круглая форма продиктовала то, что разъемы равномерно распределены по окружности, и его небольшой размер (2 дюйма в диаметре) делает его идеальным для переносных устройств. Это устройство легко спрятать, и несколько производителей разработали устройства, специально для LilyPad: экраны, датчики света, даже коробки для батарей питания, которые могут быть зашиты в ткань. Для того, чтобы сделать LilyPad как можно меньше и как можно легче, на сколько возможно, были принесены некоторые жертвы. У LilyPad нет регулятора напряжения на борту, так что ему для питания будет необходимо обеспечить по крайней мере 2.7 вольт, и не более 5.5 вольт.

 


Что такое Arduino?: Обзор и с чего начать

Вы когда-нибудь слышали о термине «Arduino», но не знали, что это такое и что он означает? Сегодня, с помощью этого подробного руководства по Arduino, вы узнаете все об Arduino по адресу:

  • Обзор Arduino
  • Что умеет Arduino?
  • Зачем нужна Arduino?
  • Из чего состоит плата Arduino?
  • Датчики и щиты Arduino
  • Об Arduino IDE
  • Типы Arduino
  • Начало работы с Arduino - Что вам нужно?
  • Другие полезные ресурсы

Без лишних слов, давайте сразу перейдем к тому, что такое Arduino?


Обзор Arduino

Arduino - это электронная платформа с открытым исходным кодом, основанная на простом в использовании аппаратном и программном обеспечении, используемом для создания электронных проектов.Все платы Arduino имеют одну общую черту - микроконтроллер. Микроконтроллер - это, по сути, очень маленький компьютер.

С помощью Arduino вы можете проектировать и создавать устройства, которые могут взаимодействовать с вашим окружением. Платы Arduino - это в основном инструмент для управления электроникой. Они могут считывать входные данные с помощью своего встроенного микроконтроллера (например, свет на датчике, объект рядом с датчиком) и превращать его в выходной сигнал (управлять двигателем, вызывать сигнал тревоги, включать светодиод, отображать информацию на ЖК-дисплее) .

С помощью Arduino производители и электрики могут легко создавать прототипы своих продуктов и воплощать свои идеи в жизнь.

Разница между Arduino и Raspberry Pi

Прежде чем вдаваться в подробности об Arduino, некоторые из вас могут быть запутаны с Arduino и одноплатным компьютером (SBC), который основан на микропроцессоре, таком как Raspberry Pi. Давайте устраним путаницу, сравнив Arduino и один из самых популярных SBC - Raspberry Pi.

В чем их основные отличия?

Arduino основан на микроконтроллере, который представляет собой простой и легкий в использовании компьютер, предназначенный для новичков, которые могут запускать одну программу за раз, снова и снова.

Raspberry Pi - это одноплатный компьютер на базе микропроцессора, который действует как универсальный компьютер. Он может работать с различными операционными системами, такими как Windows и Linux. Raspberry Pi может запускать несколько программ и более сложен в использовании по сравнению с Arduino.

Как мне выбрать, какой получить?

Если вам нужна простая и удобная в использовании плата для выполнения простых повторяющихся задач, таких как чтение погоды, открытие двери, управление простым роботом, включение светодиода и т. Д.Ардуино было бы идеально.

Однако, если вам нужен полностью рабочий компьютер, который может выполнять более сложные функции и выполнять несколько задач, вам идеально подойдет SBC, такой как Raspberry Pi 4.


Что умеет Arduino? - Проекты Arduino

Как упоминалось выше, плата Arduino используется в качестве инструмента для управления электроникой, считывая входные данные и превращая их в выходы. Но что именно они могут сделать или сделать? Плату Arduino можно использовать для создания множества различных электронных проектов, от огнемета до шагающего робота! Вот несколько классных проектов, которые вы можете реализовать с помощью Arduino!

Arduino Arm Огнемет

Ссылка: Аллен Пэн

Вы когда-нибудь хотели быть Человеком-Факелом из Фантастической 4? С помощью этого проекта Arduino вы теперь можете стрелять огненными шарами из кулаков каждый раз, когда вы бьете, как огнедышащий!

Роботизированная рука Arduino

Артикул: Massimiliano , Michele Valentini

С помощью Arduino и нескольких модулей и компонентов вы можете создать роботизированную руку, управляемую движениями вашей руки!

Arduino Formula LED Race

Ref: Aaron Ciaghi

Этот интерактивный проект Arduino позволяет вам устроить напряженную гонку с семьей и друзьями, используя светодиодные ленты!

Ходячий монстр Arduino

Ref: 8bitsandabyte

Arduino может использоваться для управления многими типами роботов, от машин-роботов до манипуляторов.А как насчет шагающего робота! Встречайте Берта, двуногого шагающего робота-монстра на базе Arduino!

Домашняя автоматизация с Arduino

Ref: Saksham Bhutani

С помощью Arduino, Raspberry Pi и NodeMCU вы можете сделать себе классную домашнюю автоматизацию, которая включает в себя интеллектуальный дверной замок RFID, метеостанцию ​​(сообщает вам температуру, влажность и качество газа в доме), детектор движения, напоминание о поливе растений, освещение для настроения, камера (которая при необходимости отправляет вам прямую трансляцию), и вы также можете управлять своей бытовой техникой через приложение, если это необходимо, в рамках этого проекта! Это действительно универсальная система домашней автоматизации!

Это всего лишь несколько удивительных и крутых проектов, которые вы можете реализовать с помощью Arduino! С Arduino вы можете сделать гораздо больше, например, метеостанции, системы защиты от взлома и т. Д.Arduino можно использовать как мозг практически для любого электронного проекта, о котором вы только можете подумать. Все, что вы можете делать с Arduino, ограничивается вашим воображением!

Еще не убедили?

Вот еще несколько причин того, почему Arduino настолько особенная по сравнению с другими электронными платами, представленными сейчас на рынке!


Зачем использовать Arduino

Существует много электронных плат, зачем использовать плату Arduino? Что ж, есть много причин, которые делают этот микроконтроллер особенным.Преимущества использования Arduino:

Arduino упрощает микроконтроллеры для начинающих

Помимо основной микросхемы микроконтроллера, для работы микроконтроллера потребуется много различных частей. Что сделала Arduino, так это то, что они взяли все основные компоненты микроконтроллера и спроектировали его таким образом, чтобы работать с ним было очень просто. Это делает платы Arduino привлекательными для всех новичков!

Кроме того, с помощью простого в использовании программного обеспечения IDE для начинающих Arduino легче научиться программировать, поскольку он использует упрощенную версию C ++ по сравнению с другим программным обеспечением для программирования.Из-за этого Arduino часто называют путеводителем для всех, кто хочет узнать о микроконтроллерах. Поскольку он оптимизирован для пользователей всех уровней, даже опытные пользователи также пользуются преимуществами Arduino IDE!

Кроме того, сообщество Arduino очень велико, и многие пользователи и организации используют его. В Интернете доступно множество учебных пособий и проектов, которые предварительно запрограммированы для изучения и сборки с использованием Arduino, что позволяет новичкам очень легко начать работу.

дешевые

Когда вы что-то покупаете, вы всегда в первую очередь смотрите на стоимость. Arduino очень доступны и экономичны!

Вы можете получить официальную полную версию Arduino UNO Rev3 всего за 24,95 доллара или нашу собственную плату Seeeduino V4.2, которая является Arduino-совместимой платой, основанной на микроконтроллере ATmga328P (такой же, как Arduino UNO) всего за 6,90 долларов!

Не ломая свой кошелек, вы можете легко получить Arduino для себя, чтобы поиграть!

Кросс-платформенный

Arduino IDE также является кроссплатформенным, что означает, что вы можете запускать его в операционных системах Windows, Macintosh OSX, а также Linux по сравнению с другими системами микроконтроллеров, которые могут запускать только Windows.

Широкий выбор

Arduino предлагает множество вариантов, чтобы вы могли выбрать тот, который больше всего подходит для вашего проекта!

Имеете ограниченное пространство? Вы можете приобрести Arduino Nano размером всего 43,18 мм на 18,54 мм! Требуется больше памяти и вычислительной мощности? Вы можете приобрести себе Arduino Mega!

Мы поговорим подробнее обо всех типах Arduino и их различиях позже!


Что составляет плату Arduino?

Физическим оборудованием Arduino является сама плата.Однако, когда дело доходит до плат Arduino, существует множество разновидностей с разным функционалом.

Сегодня мы рассмотрим наш Seeeduino V4.2, который имеет те же функции, что и одна из самых популярных плат Arduino - Arduino UNO. Большинство плат Arduino будут иметь эти различные общие компоненты, которые мы собираемся перечислить:

По сравнению с Arduino UNO, он имеет некоторые дополнительные функции, выделенные красным цветом, которые можно найти только на наших платах Seeeduino!

1 - USB-вход

  • USB-порт используется для подключения платы к компьютеру для программирования и для включения платы Arduino.
  • Это USB-соединение важно, поскольку оно будет осуществляться через этот порт, через который вы загрузите свой код на плату Arduino.
  • Чтобы узнать больше о том, как загрузить код на Arduino, вы можете ознакомиться с нашим руководством по загрузке кода на Arduino.

2 - Вход постоянного тока

  • Разъем питания постоянного тока позволяет вашей плате Arduino питаться от настенного адаптера, чтобы вы могли при необходимости подавать больше энергии для вашего проекта.

3 - Разъемы Grove

  • Эти разъемы Grove можно найти только на наших платах Seeeduino.
  • SeeedStudio имеет множество датчиков / устройств, которые могут использовать это соединение I2C или UART.
  • С нашими разъемами Grove вы можете легко вставлять модули для использования с Arduino без какой-либо пайки или перемычек.
  • Подробнее о Grove мы поговорим позже, в разделе «Датчики и экраны».

4 контакта - 3,3 В и 5 В

  • Как следует из названия, контакты 3,3 В и 5 В подают напряжение питания на ваши модули. 3.Вывод 3V обеспечивает 3,3 вольта питания, а вывод 5V обеспечивает питание 5 вольт.

5 - Контакты GND

  • С этим контактом GND (Земля) они используются для заземления вашей цепи.
  • GND означает, что этот вывод находится под нулевым напряжением относительно источника питания и заземления печатной платы

6 - Аналоговые выводы

  • Аналоговые контакты позволяют Arduino считывать сигналы с аналогового датчика, такого как датчик освещенности, и преобразовывать его в цифровое значение.
  • Несмотря на то, что основная функция аналоговых выводов для большинства пользователей Arduino - считывание аналоговых датчиков, аналоговые выводы также обладают всеми функциями выводов ввода / вывода общего назначения (GPIO).

7 - Цифровые контакты

  • В Seeeduino или Arduino UNO цифровые контакты находятся на контактах от 0 до 13.
  • Они позволяют Arduino считывать цифровые входы, как нажатие кнопки, и цифровой выход, как включение светодиода.

8 - Выключатель питания системы

  • Этот системный выключатель питания можно найти только на наших платах Seeeduino.
  • Этот ползунковый переключатель используется для изменения логического уровня и рабочего напряжения платы на 5 В или 3,3 В, что полезно, как если бы вы хотите сэкономить электроэнергию, вы можете установить его на 3,3 В.

9 - Кнопка сброса

  • Эта кнопка сброса позволяет вам перезагрузить плату и перезапустить любой код, загруженный на вашу плату Arduino. После нажатия контакт сброса будет временно заземлен.
  • Эта кнопка сброса очень полезна для ваших проектов, если ваш код не повторяется, но вы хотите протестировать его несколько раз.
  • Эта кнопка удобно расположена сбоку, чтобы вы могли сбросить настройки платы Seeeduino, даже если сверху установлен щит. Это не относится к другим платам Arduino, где кнопка расположена сверху, что затрудняет доступ.

10 - Индикатор RX / TX

  • Также известные как индикатор передачи и приема, светодиодные индикаторы TX и RX подключены к TX и RX микросхемы USB-to-UART.
  • Они работают автоматически и позволяют узнать, когда плата отправляет или получает данные соответственно, например, когда вы загружаете программу на плату Arduino.

11 - Микроконтроллер

  • В Seeeduino V4.2 и Arduino UNO они основаны на микроконтроллере: ATmega328P
  • Это основная микросхема, которая действует как мозг вашей платы Arduino.
  • Они позволяют вам программировать ваш Arduino, чтобы он мог выполнять команды и решения на основе кода.
  • Вам необходимо знать, какой тип микроконтроллера используется на вашей плате, прежде чем загружать новую программу из программного обеспечения Arduino.
  • Несмотря на то, что микроконтроллер на платах Arduino отличается, разница между ними невелика. Единственное отличие, которое вы можете заметить, - это разный объем встроенной памяти.

С вашей платой Arduino вы определенно ничего не сможете сделать с ней. Вот где появляются датчики и экраны Arduino:


Датчики и экраны Arduino

Шилды Arduino Экраны

Arduino - это готовые печатные платы, которые легко подключаются к разъемам Arduino, чтобы расширить его возможности.

С Arduino добавить Bluetooth, Wi-Fi, GPS и драйвер двигателя может быть сложно, если вы новичок в Arduino. С помощью экранов вы можете избежать всех проблем и легко подключить экран на задней панели Arduino.

Подобно датчикам, экраны имеют различные функции, включая подключение к Wi-Fi, Ethernet, привод и управление двигателями, камеру, хранилище, сенсорный экран, E-Ink Display и многое другое!

Заинтересованы? Вы можете проверить все наши щиты Arduino здесь! Вот пример одного из них.

Grove Base Shield V2.0 для Arduino

Grove Base Shield обеспечивает простой способ подключения ваших плат Arduino к модулям Grove.

Благодаря 16 встроенным разъемам Grove, вы можете быть уверены, что у вас всегда будет достаточно портов для различных модулей Grove. Также есть кнопка RST и зеленый светодиод для индикации состояния питания. Являясь щитом Arduino, он позволяет подключать plug-and-play к Arduino Uno R3 и нескольким другим платам Arduino.

Узнайте больше о базовом щите в интернет-магазине Seeed!

Датчики Arduino

С помощью нескольких строк кода на вашем Arduino вы можете экспериментировать и управлять широким спектром датчиков и создавать потрясающие проекты. Наши датчики могут измерять свет, ультразвуковое расстояние, влажность, температуру, влажность, газ, давление, движение, звук, прикосновение и многое другое! Что бы вы ни думали, наши датчики Grove это чувствуют! Не говоря уже о том, что все наши сенсорные модули Arduino совместимы с нашей системой Grove, идеально подходящей для новичков.

Заинтересованы? Ознакомьтесь с собственными сенсорными модулями Seeed Grove здесь!


После знакомства с аппаратным обеспечением Arduino вам потребуется программное обеспечение и программирование, чтобы заставить ваш Arduino ожить и позволить ему взаимодействовать с различными датчиками и экранами.
Для программирования Arduino вам потребуется программное обеспечение Arduino IDE.

Программное обеспечение Arduino IDE

Arduino IDE позволяет легко писать код и загружать его на плату Arduino. Эта программа является кроссплатформенной, что означает, что она может работать в Windows, Mac OS X и Linux по сравнению с другими системами микроконтроллеров, которые могут запускать только Windows.

Это программное обеспечение можно использовать с любой платой Arduino, такой как Seeeduino V4.2, Arduino UNO и т. Д. Среда написана на Java и основана на обработке и другом программном обеспечении с открытым исходным кодом.

Эта программа использует упрощенную версию C ++ с подсветкой синтаксиса и другими функциями, которые упрощают обучение программированию, что идеально подходит для начинающих изучать программирование и кодирование!

После того, как вы закончите писать свой код, вы можете легко загрузить его в свою Arduino IDE с помощью USB-кабеля одним нажатием кнопки.

Чтобы узнать больше об Arduino IDE, вы можете ознакомиться с официальной документацией Arduino!


Типы Arduino Доступные

Теперь, когда вы разобрались с аппаратной и программной частью Arduino, пришло время выбрать собственную плату Arduino! Однако вы можете заметить, что существует множество вариаций от официальных плат Arduino до плат, совместимых с Arduino, каждая с разными возможностями и ценами.

Сегодня мы собрали некоторые из них, которые больше всего подходят новичкам! Их:

Ардуино Uno Rev3

  • Arduino Uno - идеальная плата для начала работы с электроникой в ​​увлекательных и увлекательных практических проектах.Эта плата - ваш вход в уникальный опыт Arduino: отлично подходит для изучения основ работы датчиков и исполнительных механизмов и является важным инструментом для ваших потребностей в быстром прототипировании.
  • Arduino Uno Rev3 также является наиболее часто используемой и документированной платой в семействе Arduino. В Интернете доступно множество учебных пособий и проектов с инструкциями по началу работы.
  • Он имеет 14 цифровых входов / выходов (из которых 6 могут использоваться как выходы ШИМ), 6 аналоговых входов, кварцевый генератор 16 МГц, соединение USB, разъем питания, заголовок ICSP и кнопку сброса.
  • Содержит все необходимое для поддержки микроконтроллера; просто подключите его к компьютеру с помощью USB-кабеля или включите адаптер переменного тока в постоянный или аккумулятор, чтобы начать работу.

Seeeduino V4.2

  • Seeeduino V4.2 основан на загрузчике Arduino UNO. Наш Seeeduino V4.2 - это, по сути, гораздо более дешевая Arduino UNO с большим количеством функций!
  • Он имеет такое же оборудование и функции с некоторыми дополнительными функциями, которые есть только в нашем Seeeduino V4.2, например:
    • Переключатель для выбора напряжения питания системы, 3.3 В или 5 В, что очень удобно, если вы хотите установить в системе 3,3 В для экономии энергии.
    • Три встроенных интерфейса Grove позволяют вашей плате легко подключаться к нашим модулям Grove. (Расскажет больше о Grove в нашем секторе датчиков и щитов!)
    • Использование преобразователя постоянного тока в постоянный вместо LDO (регулятора с малым падением напряжения) для повышения эффективности

Seeeduino Nano

  • Хотите Arduino UNO или Seeeduino V4.2 меньшего размера для нужд вашего проекта? Тогда Seeeduino Nano идеально подойдет вам!
  • Seeeduino Nano - это компактная плата, похожая на Seeeduino V4.2 / Arduino UNO, и он полностью совместим с Arduino Nano по распиновке и размерам.
  • Имея размеры 43,18 × 18,54 мм и размер меньше четверти по сравнению с Seeeduino V4.2, размер Seeeduino Nano, а также надежность позволяет легко интегрировать их во многие проекты, такие как носимые устройства, мини-роботы и многое другое!
  • Кроме того, Seeeduino Nano имеет 1 встроенный интерфейс Grove, который позволяет вашей плате легко подключаться к нашим модулям Grove.

Seeeduino Mega (ATmega2560)

  • Хотите более крупный, лучший и мега Arduino? Seeeduino Mega определенно подходит к этой категории.
  • Seeeduino Mega - это мощный микроконтроллер, созданный на основе Arduino Mega. Он оснащен процессором ATmega2560, который имеет большое количество контактов ввода-вывода.
    • Он имеет 70 цифровых входов / выходов, 16 аналоговых входов, 14 ШИМ и 4 аппаратных последовательных порта
  • По сравнению с Arduino Mega, мы уменьшили объем Arduino Mega как минимум на 30% и сделали его 100 % совместим с продуктами Seeed Shield.
  • С этой платой она очень подходит для проектов, требующих большого количества цифровых входов или выходов, таких как светодиоды, кнопки и т. Д.

Начало работы с Arduino с помощью Seeed!

Теперь, когда вы узнали о том, что можно делать с Arduino, с какой платой Arduino можно начать, а также о датчиках и щитах, которые вы можете реализовать в своих проектах, пора начать свое путешествие в мир электроники и Arduino. с линейкой продуктов Seeed's Grove.

Grove - это модульная стандартизированная система прототипирования соединителей. При сборке электроники Grove использует конструктивный подход.Его легче подключать, экспериментировать и создавать, чем подход на основе перемычек или пайки, и он упрощает метод обучения, не становясь слишком упрощенным. Узнайте больше о Grove на вики-странице Seeed!

Grove Beginner Kit для Arduino

Чтобы помочь вам избежать хлопот с получением всех отдельных компонентов и датчиков, мы подготовили для вас стартовый комплект Arduino! Этот комплект включает основную плату управления Seeeduino Lotus и 8 модулей Grove, которые закрывают датчик, исполнительный механизм и дисплей.

Кроме того, мы подготовили подробные инструкции по использованию Arduino и использования каждого модуля, которые включают 8 уроков для каждого сенсорного модуля и 2 проекта Arduino, чтобы показать, как модули можно комбинировать и применять в реальных приложениях.

С помощью этого набора вы можете узнать все об Arduino и о том, как использовать различные сенсорные модули вместе. После этого, со всеми полученными знаниями, вы уже можете легко начать создавать свой собственный проект Arduino! Чтобы узнать больше о наших наборах Grove для Arduino, вы можете проверить наш другой блог здесь!

Теперь, когда у вас есть модули Arduino и Sensor, вы также можете ознакомиться с нашим руководством по началу работы с Arduino, в котором есть инструкции по основным функциям, например, как установить библиотеку в вашу Arduino IDE, как загрузить код на вашу Arduino!


Полезные ресурсы

Чтобы помочь вам в вашем путешествии по Arduino, вот несколько полезных ресурсов, на которые вы можете взглянуть, чтобы начать работу и двигаться дальше!

  • Seeed Wiki - Информация и руководства по модулям Grove, датчикам и платам Seeeduino.
  • Seeed Project Hub - Найдите классные проекты Arduino с инструкциями и сделайте их сами!
  • AllAboutCircuits - Сообщество по электротехнике и электронике, наполненное учебными пособиями по Arduino
  • Hackster.io и Instructables - Подобно Seeed project hub, вы можете найти потрясающие проекты, выполненные разработчиками с инструкциями, и опробовать их сами!
  • Udemy - Платформа онлайн-обучения с курсами обучения Arduino, чтобы узнать больше об электронике и Arduino.

Следите за нами и ставьте лайки:

Теги: Arduino, Arduino для начинающих, Плата Arduino, Оборудование Arduino, Arduino ide, Arduino Mega, Arduino Nano, Проект Arduino, Проекты Arduino, Датчик Arduino, Arduino Shield, Программное обеспечение Arduino, arduino uno, Arduino против Raspberry Pi, ATMEGA328P, Типы Arduino , Что такое Arduino, Что такое плата Arduino, Что такое Arduino UNO, Что Langugae использует Arduino

Продолжить чтение

Что такое Ардуино? | Opensource.com

В двух словах, Arduino - это открытая плата для разработки аппаратного обеспечения, которая может использоваться мастерами, любителями и производителями для проектирования и создания устройств, взаимодействующих с реальным миром.Хотя Arduino относится к определенному типу дизайна платы, его также можно использовать для обозначения компании, которая производит конкретную реализацию этих плат, и обычно также используется для описания сообщества вокруг совместимых плат, созданных другими людьми или компаниями, которые работают. Аналогичным образом.

Чтобы узнать больше об основах, посмотрите это короткое видео ниже.

Что составляет Arduino?

Arduinos содержат несколько различных частей и интерфейсов на одной печатной плате.Дизайн менялся с годами, и некоторые вариации включают в себя и другие части. Но на базовой доске вы, скорее всего, найдете следующие элементы:

  • Количество контактов, которые используются для подключения различных компонентов, которые вы, возможно, захотите использовать с Arduino. Эти булавки бывают двух видов:
    • Цифровые выводы, которые могут считывать и записывать одно состояние, включено или выключено. Большинство Arduinos имеют 14 контактов цифрового ввода / вывода.
    • Аналоговые контакты, которые могут считывать диапазон значений и полезны для более точного управления.Большинство Arduinos имеют шесть таких аналоговых контактов.

    Эти контакты расположены в определенном порядке, поэтому, если вы покупаете дополнительную плату, предназначенную для их установки, обычно называемую «щитом», она должна легко поместиться в большинство Arduino-совместимых устройств.

  • Разъем питания, который обеспечивает питание как самого устройства, так и низкое напряжение, которое может питать подключенные компоненты, такие как светодиоды и различные датчики, при условии, что их потребности в энергии достаточно низки. К разъему питания можно подключить адаптер переменного тока или небольшую батарею.
  • Микроконтроллер, основная микросхема, которая позволяет программировать Arduino, чтобы он мог выполнять команды и принимать решения на основе различных входных данных. Точный чип зависит от того, какой тип Arduino вы покупаете, но обычно это контроллеры Atmel, обычно ATmega8, ATmega168, ATmega328, ATmega1280 или ATmega2560. Различия между этими чипами невелики, но самая большая разница, которую заметит новичок, - это разный объем встроенной памяти.
  • Последовательный разъем, который на большинстве новых плат реализован через стандартный порт USB.Этот разъем позволяет вам связываться с платой с вашего компьютера, а также загружать новые программы на устройство. Часто Arduinos также можно запитать через порт USB, что устраняет необходимость в отдельном подключении питания.
  • Множество других небольших компонентов, таких как генератор и / или регулятор напряжения, которые обеспечивают важные возможности для платы, хотя вы обычно не взаимодействуете с ними напрямую; просто знай, что они там есть.

Как запрограммировать Arduino?

Большинство энтузиастов Arduino, особенно когда они только начинают, предпочтут использовать официальную интегрированную среду разработки (IDE) для Arduino.Arduino IDE - это программное обеспечение с открытым исходным кодом, которое написано на Java и будет работать на различных платформах: Windows, Mac и Linux. IDE позволяет писать код в специальной среде с подсветкой синтаксиса и другими функциями, которые упрощают кодирование, а затем легко загружать код на устройство простым нажатием кнопки.

Код для Arduino обычно пишется на языке Wiring, который основан на языке программирования Processing. Чтобы узнать больше о том, как начать программировать Arduino, посетите официальную документацию.

Скриншот интегрированной среды разработки Arduino.

Где я могу узнать больше?

Здесь, в Opensource, мы написали статьи о ряде проектов и инструментов, которые используют Raspberry Pi для обучения, проведения исследований и просто для развлечения. Вот некоторые из наших любимых:

  • Не можете выбрать между Arduino и Raspberry Pi? Рут Суэле проведет вас через некоторые различия и расскажет, что может помочь вам принять осознанное решение.
  • Хотите управлять мощным устройством с помощью Arduino? Боб Монро смотрит на щит управления двигателем постоянного тока.
  • Вы когда-нибудь думали об использовании Arduino для чтения с других устройств поблизости? Луис Ибанез познакомит вас с основами использования RFID-меток с Arduino.
  • Начало работы? Вот посмотрите на стартовый пакет Arduino.
  • Ищете новые идеи для проекта? Алекс Санчес назвал шесть фаворитов на День Ардуино.
  • Хотите знать, как все это началось? Ознакомьтесь с созданием Arduino, чтобы узнать немного об истории этого маленького устройства.
  • Не забудьте проверить тег Arduino здесь, на Opensource.com, чтобы найти еще больше статей.

1. Семейство Arduino - Arduino: Технический справочник [книга]

За прошедшие годы дизайнеры Arduino.cc разработали ряд плат конструкции. Первая широко распространенная плата Arduino, Diecimila, была выпущен в 2007 году, и с момента его первого выпуска семейство Arduino разработаны для использования преимуществ различных типов устройств микроконтроллера Atmel AVR. Due, выпущенный в 2012 году, является первым Arduino, использующим 32-битную ARM. Процессор Cortex-M3, и он отличается от остального семейства с точки зрения как вычислительная мощность, так и конфигурация распиновки платы.Другие платы, например LilyPad и Nano также не имеют такой же распиновки, как других членов семьи, и предназначены для другого диапазона приложения - носимые устройства в случае LilyPad; портативные устройства для Эсплора; и компактный размер в случае Mini, Micro и Nano.

С каждым годом появляются новые типы плат Arduino, поэтому то, что здесь перечислено, может быть устаревшим к тому моменту, когда вы его читаете. В более новых версиях есть более продвинутые процессоры с большим объемом памяти и расширенными функциями ввода / вывода (I / O), но для по большей части они используют те же схемы распиновки и будут работать с существующие дополнительные платы, называемые щитами , и различные дополнительные такие компоненты, как датчики, реле и исполнительные механизмы.Табл. 1-1 списки типы Arduino, появившиеся с 2005 года. Более новые версии Arduino также будет запускать большинство эскизов, созданных для более старых моделей, возможно с небольшими настройками и новыми библиотеками, но скетчи написаны для последних версии могут работать или не работать со старыми моделями.

Таблица 1-1 не является руководством для покупателя. Предоставлено, чтобы дать смысл исторического контекста к Arduino. Как видите, 2007 и 2008 годы увидел введение LilyPad; платы малого форм-фактора, такие как Nano, Mini и Mini Pro; и введение Duemilanove в качестве естественный эволюционный шаг, основанный на Diecimila.Пока нет значительные физические различия между Diecimila и Duemilanove, Duemilanove включает некоторые усовершенствования в блоке питания, большинство особенно в его автоматическом переключении между питанием USB и внешний источник постоянного тока. Более поздние версии Duemilanove также используют микроконтроллер ATmega328, который предоставляет больше памяти для программ.

Таблица 1-1 не включает робота Arduino, которая представляет собой печатную плату с прикрепленными двигателями и колесами. Одна из новейших досок в линейка Arduino - это Yún, интересный зверь, в котором есть и микроконтроллер ATmega32U4 и модуль Linino с Atheros Процессор AR9331 на базе MIPS, способный запускать версию Linux на базе Операционная система OpenWrt.Я не попаду в конец Yún OpenWrt, но сторона Arduino - это просто стандартный Arduino (Леонардо, чтобы быть специфический). Если вы хотите узнать больше о Yún, я бы посоветовал проверить его на веб-сайте Arduino.

Таблица 1-1. Хронология продуктов Arduino
Название платы Год Микроконтроллер Название платы Год Микроконтроллер

Diecimila

2007

ATmega168V

Мега 2560

2010

ATmega2560

LilyPad

2007

ATmega168V / ATmega328V

Uno

2010

ATmega328P

Нано

2008

ATmega328 / ATmega168

Ethernet

2011

ATmega328

Мини

2008

ATmega168

Мега ADK

2011

ATmega2560

Mini Pro

2008

ATmega328

Леонардо

2012

ATmega32U4

Duemilanove

2008

ATmega168 / ATmega328

Эсплора

2012

ATmega32U4

Мега

2009

ATmega1280

Микро

2012

ATmega32U4

Fio

2010

ATmega328P

Юнь

2013

ATmega32U4 + Linino

Если в таблице 1-1 показано более одного типа микроконтроллера, указывает на то, что изначально была сделана конкретная версия платы Arduino. с одним микроконтроллером, а затем с другим (обычно более способным) устройство.Например, более старая версия Duemilanove будет иметь ATmega168, тогда как более новые модели имеют ATmega328. Функционально ATmega168 и ATmega328 идентичны, но у ATmega328 больше внутренней памяти.

Последние дополнения к семейству Arduino: Leonardo, Esplora, Micro, и Юн, все используют ATmega32U4. Хотя эта часть похожа на ATmega328 он также включает в себя интегрированный компонент интерфейса USB-последовательный порт, который устраняет одну из частей интегральной схемы (ИС) на таких платах, как Уно и Дуэмиланове.

Интерфейс программирования также немного отличается от плат. которые используют ATmega32U4, но для большинства людей это должно быть в значительной степени прозрачным. Глава 2 описывает общие функции микроконтроллеров AVR, Глава 3 содержит описания конкретных типов микроконтроллеров AVR. найдены в устройствах Arduino, а в главе 4 приведены описания основных печатных плат Arduino и их распиновки.

Создание Arduino - IEEE Spectrum

Живописный город Ивреа, расположенный на сине-зеленой реке Дора-Балтеа на севере Италии, славится своими королями-неудачниками.В 1002 году король Ардуин стал правителем страны, но два года спустя был свергнут королем Германии Генрихом II. Сегодня Bar di Re Arduino, паб на мощеной улице в городе, чтит его память, и именно там родился маловероятный новый король.

Бар - это водопой Массимо Банци, итальянский соучредитель проекта электроники, который он назвал Arduino в честь этого места. Arduino - это недорогая плата микроконтроллера, которая позволяет даже новичку делать действительно удивительные вещи.Вы можете подключить Arduino ко всем видам датчиков, источников света, двигателей и других устройств и использовать простое в освоении программное обеспечение, чтобы запрограммировать поведение вашего творения. Вы можете создать интерактивный дисплей или мобильного робота, а затем поделиться своим дизайном со всем миром, разместив его в сети.

Выпущен в 2005 году как скромный инструмент для учеников Банзи в Институт дизайна взаимодействия Ivrea (IDII), Arduino породил международную революцию в области электроники «сделай сам». Вы можете купить плату Arduino примерно за 30 долларов США или создать свою с нуля: все схемы оборудования и исходный код доступны бесплатно по общедоступным лицензиям.В результате Arduino стала самым влиятельным движением в области аппаратного обеспечения с открытым исходным кодом своего времени.

Фотография: Randi Silberman Klett Команда недавно представила Arduino Due, плату с 32-битным процессором Cortex-M3 ARM, которая предлагает больше вычислительной мощности для разработчиков со сложными проектами.

Маленькая доска теперь используется художниками, любителями, студентами и всеми, у кого есть мечта о гаджетах. По всему миру было продано более 250 000 плат Arduino - и это не считая пачки клонов.«Это позволило людям делать то, что они не стали бы делать иначе», - говорит Дэвид А. Меллис, который был студентом IDII, прежде чем продолжить работу в MIT Media Lab, и является ведущим разработчиком программного обеспечения для Arduino.

Есть Arduino на базе алкотестеры, светодиодные кубы, системы домашней автоматизации, дисплеи Twitter и даже наборы для анализа ДНК. Есть вечеринки Arduino и клубы Arduino. Google недавно выпустила комплект разработчика на базе Arduino для своего Android-смартфона. Как выразился Дейл Догерти, редактор и издатель журнала Make , библии строителей DIY, Arduino стала «мозгом проектов производителей»."

Но Arduino - это не просто проект с открытым исходным кодом, цель которого - сделать технологии более доступными. Это также стартап, управляемый Банзи и группой друзей, и перед ней стоит задача, которую не может решить даже их волшебная доска: как выжить и развиваться. «Нам нужно сделать следующий скачок, - говорит мне Банзи, - и стать устоявшейся компанией».

Arduino решила еще одну сложную задачу : как научить студентов быстро создавать электронику. Это был 2002 год, и Банзи, бородатый и добродушный архитектор программного обеспечения, был привлечен IDII в качестве адъюнкт-профессора для продвижения новых способов интерактивного проектирования - зарождающейся области, иногда известной как физические вычисления.Но из-за ограниченного бюджета и ограниченного времени занятий у него было мало вариантов инструментов.

Как и многие его коллеги, Банзи полагался на BASIC Stamp, микроконтроллер, созданный калифорнийской компанией Parallax, который инженеры использовали около десяти лет. Созданный на языке программирования BASIC, Stamp был похож на аккуратную небольшую печатную плату, вмещавшую в себя все самое необходимое: источник питания, микроконтроллер, память и порты ввода / вывода для подключения оборудования. Но у BASIC Stamp было две проблемы, как обнаружил Банзи: у него не хватало вычислительной мощности для некоторых проектов, которые задумывались его учениками, и к тому же он был слишком дорогим - плата плюс базовые детали могла стоить около 100 долларов США.Ему также нужно было что-то, что могло бы работать на компьютерах Macintosh, которые были широко распространены среди дизайнеров IDII. Что, если бы они могли сделать доску, которая сама отвечала бы их потребностям?

У Банзи был коллега из Массачусетского технологического института, который разработал удобный для дизайнеров язык программирования под названием Обработка. Обработка быстро набирала популярность, поскольку позволяла даже неопытным программистам создавать сложные и красивые визуализации данных. Одной из причин его успеха была чрезвычайно простая в использовании интегрированная среда разработки, или IDE.Банзи задавался вопросом, могут ли они создать аналогичные программные инструменты для кодирования микроконтроллера вместо графики на экране.

Студент программы, Эрнандо Барраган сделал первые шаги в этом направлении. Он разработал платформу для прототипирования под названием Wiring, которая включала в себя как удобную среду разработки, так и готовую к использованию печатную плату. Это был многообещающий проект, который продолжается и по сей день, но Банзи уже думал о большем: он хотел сделать платформу еще проще, дешевле и проще в использовании.

Первый прототип платы, сделанный в 2005 году, имел простой дизайн и не назывался Arduino. Массимо Банзи придумает это имя позже в том же году. Фото: Массимо Банзи

Команда Arduino заключила контракт с компанией, которая может производить от 100 до 3000 плат в день на предприятии недалеко от Ивреи, Италия.

Банзи и его сотрудники твердо верили в программное обеспечение с открытым исходным кодом. Поскольку целью было создать быструю и легкодоступную платформу, они посчитали, что лучше открыть проект как можно большему количеству людей, чем держать его закрытым.Другим фактором, повлиявшим на это решение, было то, что после пяти лет работы у IDII заканчивались средства, и она собиралась закрыть свои двери. Члены факультета опасались, что их проекты не выживут или будут незаконно присвоены. «Поэтому мы сказали:« Забудьте об этом », - вспоминает Банзи. -« Давайте сделаем это с открытым исходным кодом »».

Модель с открытым исходным кодом долгое время использовалась для инноваций в области программного обеспечения, но не оборудования. Чтобы это заработало, им нужно было найти подходящее лицензионное решение, применимое к их плате.После некоторого расследования они поняли, что если бы они просто посмотрели на свой проект по-другому, они могли бы использовать лицензию от Creative Commons, некоммерческая группа, соглашения с которой обычно используются для культурных произведений, таких как музыка и письмо. «Вы можете думать об оборудовании как о культуре, которой хотите поделиться с другими, - говорит Банзи.

Чтобы сделать доску, группа поставила перед студентами конкретную цену: 30 долларов. «Это должно было быть равносильно обеду в пиццерии», - говорит Банзи.Они также хотели сделать его необычным, что-то, что выделялось бы и выглядело круто для эрудированных вундеркиндов. Если бы другие доски были часто зелеными, они бы сделали свои синие; в то время как некоторые производители сэкономили на входных и выходных контактах, они добавили бы много на свою плату. В качестве последнего штриха они добавили небольшую карту Италии на обратной стороне доски. «Многие варианты дизайна выглядят странно для настоящего инженера, - говорит Банзи, понимающе смеясь, - но я не настоящий инженер, поэтому я сделал это глупо!»

Для одного из «настоящих» инженеров в команде, Джанлуки Мартино, нетрадиционный, хирургический подход к проектированию печатных плат был поучительным.Мартино описывает это как «новый взгляд на электронику», - говорит он, - «не с инженерной точки зрения, когда нужно считать электроды, а как самостоятельный подход».

Продукт, созданный командой, состоял из дешевых деталей, которые можно было бы легко найти, если бы пользователи захотели собрать свои собственные платы, например Микроконтроллер ATmega328. Но ключевое решение заключалось в том, чтобы гарантировать, что это будет, по сути, plug-and-play: что-то, что кто-то может вынуть из коробки, подключить к компьютеру и немедленно использовать.Такие платы, как BASIC Stamp, требовали, чтобы домашние мастера выкладывали полдюжины других предметов, которые добавляли к общей стоимости. Но для них пользователь мог просто вытащить USB-кабель из платы и подключить его к компьютеру - Mac или ПК - для программирования устройства.

«Философия Arduino заключается в том, что если вы хотите изучать электронику, вы должны иметь возможность учиться на ходу с первого дня, а не начинать с изучения алгебры», - говорит другой член команды, инженер по телекоммуникациям. Дэвид Куартьель.

Команда вскоре проверила эту философию на практике. Студентам IDII они вручили 300 пустых печатных плат с простой инструкцией: найдите в Интернете инструкции по сборке, создайте свою собственную плату и используйте ее для чего-нибудь. Одним из первых проектов стал самодельный будильник, подвешенный к потолку на тросике. Каждый раз, когда вы нажимаете кнопку повтора, часы поднимаются в воздух до тех пор, пока вам не нужно будет просто вставать.

Вскоре о досках узнали и другие люди.И они хотели одного. Первым покупателем был друг Банзи, который заказал одну единицу. Проект начинал набирать обороты, но не хватало одной важной вещи - названия для их изобретения. Однажды вечером за напитками в местном пабе им пришло в голову: Arduino, как и бар, и король.

Слово об Arduino быстро распространилось в Интернете, без маркетинга или рекламы. Вначале он привлек внимание Тома Иго, профессора физических вычислений в программе интерактивных телекоммуникаций Нью-Йоркского университета, а сегодня члена основной команды Arduino.Айго преподавал курсы для студентов нетехнических специальностей, используя BASIC Stamp, но был впечатлен функциями Arduino. «У них было предположение, что вы не разбираетесь в электронике и программировании, что вы не хотите конфигурировать всю машину только для того, чтобы запрограммировать микросхему - вы можете просто открыть плату, нажать кнопку загрузки, и она сработает», - говорит он. - Меня также впечатлила цель установить цену в 30 долларов, что сделало ее доступной. Это было одним из ключевых факторов для меня ».

В этом отношении успех Arduino во многом обязан существованию в прошлом процессинга и подключения.Эти проекты дали Arduino одну из ее основных сильных сторон: удобную среду программирования. До появления Arduino кодирование микроконтроллера было сложной кривой обучения. С Arduino даже те, у кого не было опыта работы с электроникой, получили доступ к ранее недоступному миру оборудования. Теперь новичкам не нужно многому учиться, прежде чем они смогут создать действительно работающий прототип. Это мощное движение в то время, когда некоторые из самых популярных гаджетов работают как «черные ящики», которые закрыты и защищены патентами.

Для Банзи это, пожалуй, самое важное влияние Arduino: демократизация инженерии. «Пятьдесят лет назад для написания программного обеспечения нужны были люди в белых фартуках, которые знали все об электронных лампах. Теперь даже моя мама может программировать, - говорит Банзи. - Мы позволили многим людям создавать продукты самостоятельно ».

Не все инженеры любят Arduino. Более привередливые оплакивают продукт за то, что он унизил создание продукта и наводнил рынок любителей тусклыми товарами.Однако Меллис вовсе не считает, что нововведение обесценивает роль инженера. «Предоставляя платформу, которая позволяет художнику или дизайнеру немного продвинуться вперед, им становится легче работать с инженерами и говорить:« Это то, чем я хочу заниматься », - говорит он. думаю, это заменяет инженера, это просто способствует сотрудничеству ".

Чтобы способствовать более широкому внедрению Arduino, команда изучает, как более глубоко интегрировать его в систему образования, от начальных школ до колледжей.Несколько университетов, включая Карнеги-Меллон и Стэнфорд, уже используют Arduino. Меллис была изучение того, как студенты и простые люди относятся к электронике, на серии семинаров в MIT Media Lab. Меллис приглашает 8–10 человек в лабораторию, где им дается задание, которое нужно выполнить в течение дня. Эти проекты включали создание динамиков для iPod, FM-радио и компьютерной мыши с использованием некоторых из тех же компонентов, которые использует Arduino.

Но распространение евангелия Arduino - это только часть проблемы.Команда также должна не отставать от спроса на доски. Фактически, платформа Arduino больше не состоит из одного типа плат - теперь существует целое семейство плат. Помимо оригинального дизайна под названием Arduino Uno, новые модели включают более мощную плату под названием Arduino Mega, компактную плату под названием Arduino Nano, водонепроницаемую плату под названием LilyPad Arduino и недавно выпущенную плату с поддержкой сети под названием Arduino Ethernet.

Arduino также создала собственную индустрию для самостоятельной электроники.В мире насчитывается более 200 дистрибьюторов продуктов Arduino из крупных компаний, таких как SparkFun Electronics в Боулдере, штат Колорадо, для семейных компаний, обслуживающих местные потребности. Банзи недавно получил известие от человека из Португалии, который бросил свою работу в телефонной компании, чтобы продавать продукты Arduino из своего дома. Член команды Arduino Джанлука Мартино, курирующий производство и распространение, говорит, что они работают сверхурочно, чтобы выйти на развивающиеся рынки, такие как Китай, Индия и Южная Америка. На данный момент, по его словам, около 80 процентов аудитории Arduino разделено между США и Европой, а остальные разбросаны по всему миру.

Поскольку команда не может позволить себе хранить сотни тысяч плат, вместо этого они производят от 100 до 3000 в день на производственном предприятии недалеко от Ивреи. Команда создала специальную систему для тестирования контактов на каждой плате, которая для Uno включает 14 контактов цифрового ввода / вывода, 6 контактов аналогового входа и еще 6 контактов для источника питания - большая проблема для обеспечения качества, когда вы обработка тысяч единиц в день. Плата Arduino достаточно недорогая, чтобы команда пообещала заменить любую неработающую плату.Мартино говорит, что процент отказов составляет менее 1 процента.

Команда Arduino теперь зарабатывает достаточно, чтобы содержать двух своих членов в качестве штатных сотрудников, и планирует предоставить людям еще больше возможностей печатных плат. В сентябре на Maker Faire, конференция в Нью-Йорке, спонсируемая журналом Make , команда выпустила свою первую плату с 32-битным процессором - чипом ARM - по сравнению с 8-битной платой прошлого. Это удовлетворит спрос на питание более надежных периферийных устройств.MakerBot Thing-O-Matic, например, представляет собой комплект для трехмерного принтера, построенный на Arduino, но для более сложных задач он выиграет от более быстрого процессора.

Arduino получила еще один импульс в этом году, когда Google выпустила плату разработчика на базе Arduino для своей системы Android. Android ADK от Google или комплект для разработки аксессуаров - это платформа, которая позволяет телефону Android взаимодействовать с двигателями, датчиками и другими устройствами. Вы можете создать приложение для Android, которое использует камеру телефона, датчики движения, сенсорный экран и подключение к Интернету, например, для управления дисплеем или роботом.Энтузиасты говорят, что добавленная возможность Android еще больше открывает возможности для проектов Arduino.

Однако команда осторожно относится к чрезмерному усложнению Arduino. «Задача состоит в том, чтобы найти способ приспособить все, что люди хотят делать с платформой, - говорит Меллис, - не делая ее слишком сложной для тех, кто только начинает работать».

А пока они наслаждаются своей невероятной славой. Поклонники едут издалека, чтобы выпить в пабе в Иврее, откуда это явление получило свое название.«Люди идут в бар и говорят:« Мы здесь из-за платы Arduino », - говорит Банци. Есть только одна проблема, - добавляет он со смехом: бармены не знают, что такое плата Arduino.

Примечание редактора: Цитата в этой статье была удалена по ошибке. Цитата была восстановлена ​​31 октября 2011 года, и теперь статья читается в том виде, в котором она была опубликована. Мы также хотим подтвердить, что, как отметили некоторые читатели, заголовок пункта информационного бюллетеня Tech Alert от 27 октября 2011 года, который ссылается на эту статью, отличается от фактического названия статьи, которое всегда было «Создание Arduino». ."

Что такое Ардуино? Для чего это можно использовать? Полное руководство

Что такое Ардуино? Arduino - это электронная платформа с открытым исходным кодом, которая имеет простую в использовании физическую программируемую печатную плату и программное обеспечение. Проекты Arduino для детей открывают детям новый мир! Итак, сегодня мы собираемся изучить, почему использование Arduino для студентов имеет смысл, как это улучшает их мышление и что студенты могут создавать.

Зачем использовать Arduino?

Прежде чем мы перейдем к вопросу «что», важно обсудить «почему» для вас и ваших детей.Нас окружает электроника - смартфоны, компьютеры, телевизоры, роботы и многое другое. Хотя многие студенты научились писать код, лишь немногие получили возможность построить физическую систему.


Что такое Ардуино?

А теперь поговорим о том, «что». Arduino - это простой в использовании одноплатный микроконтроллер. Что именно это означает? Одноплатный микроконтроллер - это небольшое устройство, похожее на компьютер, но в упрощенной версии, которое будет запускать программы.

Микроконтроллеры используются в автомобильных двигателях, медицинских устройствах, пультах дистанционного управления, оргтехнике, бытовой технике, электроинструментах и ​​даже в небольших игрушках.Arduino позволяет любому, включая ваших детей, познакомиться с основами электротехники и дизайна, создавая при этом проекты электроники, которые ограничены только их воображением.


После первоначального знакомства с несколькими новыми ключевыми словами и навыками, Arduino становится простым в использовании инструментом для новичков. Но все же достаточно гибкий для продвинутых пользователей. И на плате Arduino есть вариации, чтобы учесть уровни опыта.

Arduino Uno - самый популярный в использовании, особенно для новичков, только начинающих создавать проекты.Arduino - отличный инструмент для изучения нового и открытия новых страстей. Если вы можете себе это представить, вы можете это построить. Это становится так же просто, как подключить его, запрограммировать и весело провести время.

Нам довелось преподавать урок Circuit Wizards: Arduino для детей в Create & Learn, и наши ученики не перестают удивлять нас своими идеями и творениями. Класс использует симулятор Arduino и не требует физического устройства. Однако, если хотите, Arduino можно приобрести в Интернете. Этот же код будет работать на устройстве без каких-либо изменений.

Почему студентам нужно изучать Arduino?


Arduino широко используется в реальном мире

Центральным элементом платы Arduino Uno является небольшой чип под названием ATmega32. Теперь вы можете сказать себе, что никогда об этом не слышали. Но правда в том, что это один из самых широко используемых чипов в мире из-за своего форм-фактора. ATmega32 и аналогичные чипы можно найти повсюду, например, в автомобилях, таких как BMW, или в игровых технологиях, таких как ручные контроллеры Microsoft Xbox.Они повсюду.

Ознакомьтесь с мастерами создания и обучения схем: курс Arduino для детей

Arduino улучшает навыки программирования и электроники


Программирование на Arduino для детей - отличный инструмент для изучения программирования и электроники, поскольку он легко подключается к другому оборудованию и компонентам с открытым исходным кодом. Вы можете программировать Arduino разными способами. На начальном этапе разработки Arduino студенты изучали Arduino C, письменный язык программирования, который иногда бывает трудно выучить.В настоящее время существует множество вариантов использования, например блочное кодирование Tinkercad.

Вот несколько интересных студенческих проектов, сделанных с помощью Arduino.

Робот-манипулятор

DIY Drawing Robot

Robot Car Kit

Arduino доступны по цене

и во всем мире доступны различные компоненты Arduino. очень доступны по цене. Это связано с ростом популярности Arduino и огромного сообщества производителей.Производство наверстало упущенное, чтобы удовлетворить подавляющую потребность.

Низкая цена обучения с помощью Arduino позволила Arduino стать стандартным обучающим инструментом для проектирования с использованием электроники по всему миру. Сообщество пользователей, которые обучают, учатся и играют с Arduino, чрезвычайно гостеприимно и благосклонно. Ресурсы для изучения Arduino практически безграничны.

Каждый день вы можете искать в Интернете «проекты Arduino» и получать новый список интересных проектов.Материал и разбивка каждого проекта опубликованы, так что любой может попробовать его.

Сообщество Arduino иногда называют сообществом «Создатели» или «Сделай сам» (сделай сам). Объем поддержки и ресурсов, которые они вносят, чтобы помочь другим учиться и исследовать, является одной из главных причин изучать и использовать Arduino, и ваш ребенок получит пользу от этой сети новаторов и учеников. Ознакомьтесь со списком руководств по проекту с открытым исходным кодом от сообщества Arduino.

Для чего используется Arduino?

Электроника как область исследований


Электроника - это результат объединения и создания проектов с использованием таких компонентов, как резисторы, двигатели и датчики.Каждый день вы сталкиваетесь с сотнями, если не тысячами устройств, в которых используется электроника. Это также называется электротехникой, и оно стало такой важной опорой современного общества. Инженеры-электрики - это люди, которые изучают, планируют и проектируют различные объекты, в которых используется электричество.

Изучение компонентов с помощью Arduino

Студенты могут научиться создавать схемы, использовать резисторы и познакомиться с законом Ома, создавая серию интересных проектов и экспериментов.Они также могут запрограммировать Arduino, чтобы начать создавать интеллектуальные устройства, которые могут определять окружающую среду и реагировать соответствующим образом.

Вот список часто используемых датчиков и компонентов, с которыми вы и ваши дети, вероятно, взаимодействуете в повседневной жизни, которые соответствуют обучению созданию проектов с помощью Arduino.

  1. Ультразвуковой датчик использует гидролокатор для определения расстояния
  2. Инфракрасный датчик препятствий обнаруживает объекты рядом с датчиком
  3. Датчик температуры определяет температуру окружающей среды

Обычно используемые выходные компоненты

  1. Серводвигатель небольшой редуктор двигатель
  2. ЖК-экраны экран позволяет отображать текст
  3. Двигатели Электродвигатель
Пример проекта системы безопасности

В проекте используется ультразвуковой датчик для обнаруживать объекты и расстояние до них.Мы также включили источники света (светодиоды) и зуммер, чтобы показать расстояние до объектов. Этот проект используется для обучения студентов ультразвуковому датчику и различным способам их использования.

Arduino - основа для робототехники

Arduino - отличная основа для робототехники. Он может подключаться и работать практически с любым устройством или компонентом. От двигателей до датчиков движения и робототехники VEX VR - это отличный способ для студентов узнать, понять и узнать о входах и выходах, а также о том, как компьютеры, роботы и механические устройства могут взаимодействовать с вами и окружающим миром.

Прекрасным примером использования Arduino при создании сложных роботов является проект openDog Джеймса Брутона. Он комбинирует электротехнику и машиностроение для создания потрясающих роботов, и он записывает на видео свои открытия и то, что он узнает, работая над своими проектами.

Изучите проекты с Arduino для детей

Вам интересно, что ваш ребенок может построить с Arduino? Они могут построить что-то столь же простое, как автоматический свет, для полностью функционирующей системы домашней автоматизации.Уровень простоты или сложности вашего проекта с Arduino зависит от вас или вашего ребенка. Может быть полезно, чтобы учащиеся начали с малого, чтобы они могли быстро учиться и развиваться. Проекты никогда не остаются маленькими надолго. Вот несколько забавных проектов Arduino для детей, чтобы развить ваше воображение.

Итак, начните работу с Arduino и присоединяйтесь к нам на уроках Arduino для детей от Create & Learn, где студенты будут создавать более сложные схемы для интеллектуальных устройств, программных прерывателей и игр с использованием Arduino.Они также изучат более сложные электронные концепции, такие как цифровое и аналоговое, а также управляющие сервоприводы и датчики.

Ваш ребенок также отточит свои навыки программирования и даже немного освоит текстовое кодирование, чтобы подготовиться к более сложным классам программирования. Далее вы узнаете больше о том, как выбрать подходящий курс программирования для вашего ученика.

Написано Джаредом Коллакки, инструктором Create & Learn

Полное руководство по выбору правильной платы

Такое разнообразие в производстве плат Arduino обусловлено открытым исходным кодом.Любой производитель может производить Arduino с любым именем. Все ли платы Arduino на рынке одинакового качества? Нет. Хотя вся информация о плате Arduino доступна на их веб-сайте, качество используемых компонентов отличается. Иногда производители вносили улучшения в официальную плату.

Зеленый или синий?

Изначально Arduino печатала свои платы синим цветом, но теперь они печатают такие платы, как UNO, NANO, MEGA, LEONARDO и MICRO, зеленым цветом.Официальные платы Arduino имеют уникальные особенности, такие как определенный цвет, качество шелковой печати, тип компонентов и микросхем и даже качество дорожек и контактных площадок. Для получения дополнительной информации посетите веб-сайт Arduino.

АРДУИНО или ДЖЕНУИНО?

Arduino и Genuino по сути одинаковы. Их компоненты, характеристики и качество ничем не отличаются. Единственная разница - это регион, в котором поставляются эти платы. Из-за разницы во мнениях между создателями Arduino в прошлом платы Arduino продавались как Arduino в США и Genuino за пределами США.

С 2015 года Arduino производит свои платы в США в сотрудничестве с компанией Adafruit. Эта компания продает платы, похожие на Arduino, под брендом METRO. Поскольку Arduino является оборудованием с открытым исходным кодом, любой производитель может изготавливать платы Arduino, если они не используют имя Arduino для этих плат. Помимо Adafruit, такие компании, как Sparkfun и DFRobot, производят свои платы Arduino под брендами RedBoard и DFRduino.

Красный или черный?

Как указывалось ранее, Adafruit производит платы Arduino под брендом METRO.Некоторые из этих плат оснащены мощными процессорами ARM и имеют такие функции, как порт камеры, стерео и порты micro-SD. Благодаря загрузчику UF2 вы можете программировать эти платы через Arduino IDE и CircuitPython. Чтобы узнать больше о досках Metro, посетите этот веб-сайт. Эта компания разработала плату ATMEGA328, аналогичную Arduino UNO. Расположение, количество и расположение контактов такие же, как у Arduino UNO, что позволяет использовать щиты Arduino. Несмотря на общее сходство с Arduino UNO, у него есть несколько отличий.Эта плата использует процессор ATMEGA328 с пакетом SMD и CP2104 для преобразования последовательного интерфейса в USB, что снижает цену по сравнению с официальной платой UNO. Плата METRO использует порт micro USB для программирования вместо USB типа B. Рядом с разъемом адаптера есть небольшой переключатель для подключения и отключения тока. Рабочее напряжение (логическое) для этой платы 5 вольт; Однако на плате есть площадка, которая при пайке меняет рабочее напряжение на 3,3.

Если у вас возникли проблемы с размером в вашем проекте, Adafruit также продает свою плату ATMEGA328 с не припаянным штыревым разъемом и переходником разъема.

Что такое Arduino UNO? Руководство по началу работы

Сегодня в этом посте я подробно расскажу вам об Arduino UNO, поскольку я расскажу обо всем, что связано с Arduino UNO, включая то, что такое Arduino UNO, его функции, распиновку, программирование и приложения.

Что такое Arduino UNO?

Arduino UNO - это недорогая, гибкая и простая в использовании программируемая плата микроконтроллера с открытым исходным кодом, которую можно интегрировать в различные электронные проекты.Эта плата может быть сопряжена с другими платами Arduino, щитами Arduino, платами Raspberry Pi и может управлять реле, светодиодами, сервоприводами и двигателями в качестве выхода.

Arduino UNO имеет микроконтроллер AVR Atmega328, 6 аналоговых входных контактов и 14 цифровых входов / выходов, 6 из которых используются как выход ШИМ.

Эта плата содержит интерфейс USB, т.е. кабель USB используется для подключения платы к компьютеру, а программное обеспечение Arduino IDE (интегрированная среда разработки) используется для программирования платы.

Устройство поставляется с флэш-памятью 32 КБ, которая используется для хранения количества инструкций, в то время как SRAM составляет 2 КБ, а EEPROM - 1 КБ.

Рабочее напряжение блока составляет 5 В, при этом микроконтроллер проецируется на плату, а связанные с ним схемы работают при 5 В, в то время как входное напряжение находится в диапазоне от 6 В до 20 В, а рекомендуемое входное напряжение находится в диапазоне от 7 В до 12 В.

Компоненты Arduino UNO

Плата Arduino UNO содержит следующие компоненты и спецификации:

ATmega328: Это мозг платы, на которой хранится программа.

Вывод заземления: на плате имеется несколько выводов заземления.

PWM: плата содержит 6 контактов PWM. ШИМ расшифровывается как широтно-импульсная модуляция, с помощью этого процесса мы можем управлять скоростью серводвигателя, двигателя постоянного тока и яркостью светодиода.

Цифровые выводы ввода / вывода: на плате имеется 14 цифровых (0-13) выводов ввода / вывода, которые могут быть соединены с внешними электронными компонентами.

Аналоговые выводы: На плате интегрировано 6 аналоговых выводов.Эти контакты могут считывать аналоговый датчик и преобразовывать его в цифровой сигнал.

AREF: Это аналоговый опорный вывод, используемый для установки внешнего опорного напряжения.

Кнопка сброса: Эта кнопка сбрасывает код, загруженный в плату. Эта кнопка полезна, когда плата зависает, нажатие этой кнопки вернет всю доску в исходное состояние.

Интерфейс USB: Этот интерфейс используется для подключения платы к компьютеру и для загрузки эскизов Arduino (программа Arduino называется Sketch)

Разъем питания постоянного тока: Используется для питания платы от источника питания.

Индикатор питания: Это индикатор питания, который загорается, когда плата подключена к источнику питания.

Карта Micro SD: Плата UNO поддерживает карту памяти Micro SD, которая позволяет на плате хранить больше информации.

3,3 В: Этот вывод используется для подачи питания 3,3 В на ваши проекты.

5V: Этот вывод используется для подачи питания 5V на ваши проекты.

VIN: Это входное напряжение, подаваемое на плату UNO.

Регулятор напряжения: Регулятор напряжения контролирует напряжение, поступающее на плату.

SPI: SPI означает последовательный периферийный интерфейс. Четыре контакта 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK) используются для этой связи.

TX / RX: Контакты TX и RX используются для последовательной связи. TX - это вывод передачи, используемый для передачи последовательных данных, а RX - вывод приема, используемый для приема последовательных данных.

Распиновка Arduino UNO

На рынке доступен ряд плат Arduino, но Arduino UNO является наиболее распространенной платой, используемой в электронной промышленности.На следующем рисунке показана распиновка Arduino UNO для лучшего понимания:

Как программировать Arduino UNO

Arduino UNO легко программировать, и человек с небольшими техническими знаниями или без них может получить практический опыт работы с этой платой. Плата Arduino UNO программируется с использованием программного обеспечения Arduino IDE, которое является официальным программным обеспечением, представленным Arduino.cc для программирования платы. Программа Arduino называется скетчем, который нужно выгрузить на плату. Эскиз - это не что иное, как набор инструкций, которые позволяют плате выполнять определенные функции в соответствии с вашими требованиями.

Каждый скетч Arduino состоит из двух основных частей:

void setup () - устанавливает действия, которые нужно сделать один раз, и они больше не повторяются в запущенной программе.

void loop () - эта часть содержит инструкции, которые повторяются снова и снова, пока плата не будет выключена.

Разница между платой Arduino и микроконтроллером:

Платы

Arduino могут выполнять некоторые функции, которые может выполнять один микроконтроллер. Но любители и эксперты по-прежнему предпочитают плату Arduino микроконтроллеру.Почему? Поскольку платы Arduino просты в использовании, и вам не потребуется много опыта для работы с этими модулями. Просто подключите плату к компьютеру и начните играть с ней.

Более того, при использовании плат Arduino вам не требуются дополнительные периферийные устройства и компоненты для работы плат. Arduino - это полная плата, которая поставляется с выводами GPIO, аналоговыми выводами и микроконтроллером в качестве сердца платы. С другой стороны, микроконтроллер - это микросхема, в которой все необходимые части, такие как микропроцессор, оперативная память и флэш-память, объединены в одну микросхему.

Таким образом, мы можем сказать, что каждая плата Arduino является микроконтроллером, но не каждый микроконтроллер является платой Arduino.

Plus, Arduino - это аппаратная и программная платформа с открытым исходным кодом, что означает, что ее можно использовать бесплатно, и любой может модифицировать платы в соответствии со своими требованиями.

Приложения Arduino UNO

Платы Arduino могут работать как автономный проект и могут взаимодействовать с другими платами Arduino или платами Raspberry Pi. Плата Arduino UNO используется в следующих приложениях.

  • Весы
  • Таймер обратного отсчета светофора
  • Счетчик парковки
  • Встраиваемые системы
  • Домашняя автоматизация
  • Промышленная автоматизация
  • Медицинский инструмент
  • Аварийный свет для железных дорог

Надеюсь, это чтение было для вас полезным. Если вы не уверены или у вас есть какие-либо вопросы, вы можете связаться со мной в разделе ниже и оставить свой комментарий. Я сделаю все возможное, чтобы помочь вам.Спасибо, что прочитали эту статью.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *