Arduino платформа. Arduino: универсальная платформа для электронного творчества

27.01.201816.07.2020 alexxlabРазное

Что такое Arduino и для чего она используется. Каковы основные преимущества этой платформы для разработки электронных устройств. Какие проекты можно создавать с помощью Arduino. Как начать работу с Arduino IDE.

Содержание

Что такое Arduino и в чем ее особенности

Arduino — это открытая аппаратно-программная платформа для быстрого прототипирования электронных устройств. Она состоит из двух основных компонентов:

Аппаратная часть — это печатная плата с микроконтроллером и необходимой обвязкой для программирования и интеграции с другими схемами.
Программная часть — это интегрированная среда разработки Arduino IDE для написания программ, их компиляции и программирования аппаратуры.

Ключевые особенности Arduino, которые сделали ее столь популярной:

Простота освоения и использования даже для новичков
Низкая стоимость плат и компонентов
Кроссплатформенность — работает на Windows, Mac OS и Linux
Расширяемость за счет плат расширения (shields)

Открытость архитектуры и исходного кода
Большое сообщество пользователей и разработчиков

Для чего используется Arduino

Arduino находит применение в самых разных областях:

Обучение основам электроники и программирования
Быстрое прототипирование электронных устройств
Создание интерактивных инсталляций
Разработка умных вещей и устройств интернета вещей
Автоматизация процессов на производстве
Научные и инженерные эксперименты

С помощью Arduino можно создавать как простые устройства вроде мигающего светодиода, так и сложные системы управления роботами или умным домом.

Преимущества Arduino перед другими платформами

Почему Arduino стала настолько популярной? Вот ключевые преимущества этой платформы:

Низкий порог вхождения — простота освоения даже для новичков
Невысокая стоимость плат и компонентов

Большой выбор готовых модулей расширения
Обширная документация и масса обучающих материалов
Поддержка разных операционных систем
Открытая архитектура и возможность создания собственных плат
Большое и активное сообщество

Все это делает Arduino идеальной платформой для знакомства с миром электроники и программирования микроконтроллеров.

Что можно создать с помощью Arduino

Возможности Arduino ограничены только вашей фантазией. Вот лишь некоторые примеры проектов, которые можно реализовать:

Умный дом — управление освещением, климатом, безопасностью
Роботы — от простых движущихся платформ до сложных манипуляторов
Метеостанции — измерение температуры, влажности, давления
Системы полива растений
Умные игрушки и развивающие пособия для детей
Музыкальные инструменты и звуковые эффекты
Системы сбора данных для научных экспериментов

Arduino позволяет относительно легко создавать интерактивные объекты и подключать физический мир к компьютерному.

Работа в Arduino IDE

Arduino IDE — это интегрированная среда разработки для создания программ (скетчей) и их загрузки в микроконтроллер Arduino. Вот основные шаги для начала работы:

Скачайте и установите Arduino IDE с официального сайта
Подключите плату Arduino к компьютеру через USB-кабель
Выберите тип вашей платы и порт в меню «Инструменты»
Напишите код программы или откройте пример
Нажмите кнопку «Загрузить» для компиляции и загрузки скетча на плату

Arduino IDE имеет простой интерфейс и содержит все необходимые инструменты для написания, отладки и загрузки программ. Это делает ее отличным выбором для начинающих разработчиков.

Дополнительные компоненты для Arduino

Для создания полноценных проектов помимо самой платы Arduino обычно требуются различные дополнительные компоненты:

Датчики — температуры, влажности, освещенности, движения и т.д.
Исполнительные устройства — моторы, сервоприводы, реле
Дисплеи — LCD, OLED, семисегментные индикаторы
Модули беспроводной связи — WiFi, Bluetooth, радиомодули
Платы расширения (shields) — добавляют новую функциональность

Большинство этих компонентов легко подключается к Arduino и имеет готовые библиотеки для работы с ними, что упрощает разработку.

Уроки Arduino. О платформе | AlexGyver Technologies

О платформе

Что же такое Arduino? Формально это – торговая марка, под которой выпускаются официальные платы и софт. Название Ардуино идёт от одноименного названия рюмочной в Италии, где создатели платформы любили пропустить по рюмочке. Предлагаемая Arduino платформа включает в себя железо (сами платы) и софт (среда разработки).

Семейство Ардуино – несколько моделей так называемых отладочных плат. Отладочная плата представляет собой как ни странно печатную плату, в сердце которой стоит микроконтроллер – та самая штука, которую мы будем программировать. Микроконтроллер это микросхема, содержащая в себе микропроцессор, интерфейсы ввода-вывода, память (оперативную и постоянную), таймеры и другие штуки. Да, микропроцессор – это другое, микропроцессор по сути может только выполнять вычисления (как процессор в компьютере), а микроконтроллер – это практически полноценный компьютер, размещенный в одном кристалле микросхемы. В большинстве плат Arduino используются микроконтроллеры серии ATmega от производителя AVR.

Запомнили сразу важную мысль – Ардуино – не микроконтроллер, не процессор, Ардуино – платформа. Плата ардуино это отладочная плата с микроконтроллером.

Железо

Помимо микроконтроллера на отладочной плате стоит обвязка, необходимая для его работы: это кварцевый генератор, задающий частоту работы процессора, и “рассыпуха” – конденсаторы и резисторы, выполняющие фильтрующие и подтягивающие функции.

Arduino “на минималках”: кварц, конденсаторы и прочее

Давайте так: что нужно сделать для того, чтобы собрать устройство на микроконтроллере? Нужно подключить к выходам микроконтроллера необходимые устройства (далее – “железо”), загрузить на микроконтроллер прошивку, которая будет управлять этим железом, и обеспечить всё это дело стабильным питанием. Цель разработчиков ардуино была совместить вышеуказанное с простотой и удобством работы и модульностью, тем самым превратив разработку электронных устройств в мощный универсальный конструктор. Эта цель была достигнута так: на плате, вместе с микроконтроллером, разместили “программатор” для загрузки прошивки, usb порт и стабилизатор питания, позволяющий питать плату от широкого диапазона постоянных напряжений: 5-19 вольт. Микроконтроллеру нужно 5 вольт, что стабилизатор ему и обеспечивает.

Загрузка прошивки

USBasp – ISP программатор для AVR (в том числе Arduino)

Что касается так называемого программатора: изначально способом загрузки прошивки в микроконтроллер является загрузка посредством ISP (in-system programming) программатора, который загружает прошивку напрямую в память микроконтроллера. Это способ хорош и надёжен, но он дороже и не такой универсальный как тот, который используется в Ардуино. Работает это так: вместо ISP программатора на плате стоит USB-TTL преобразователь, который позволяет Ардуино (на её стороне TTL – транзистор-транзистор логика) буквально общаться с компьютером (на его стороне – USB) и обмениваться данными. Но просто общаясь с компьютером загрузить прошивку не получится, поэтому в памяти микроконтроллера “живёт” загрузчик (он же bootloader), который умеет ловить данные, идущие с компьютера и загружать их во Flash память микроконтроллера. При каждом запуске микроконтроллера загрузчик ждёт команду от компьютера, мол желает ли тот загрузить новую прошивку. Если никто ему не отвечает какое-то время, он запускает уже имеющуюся в памяти МК прошивку. Отсюда вытекает несколько минусов:

Загрузчик сидит во Flash памяти и занимает место (около 6%, что довольно-таки много)
При подаче питания на МК прошивка стартует не сразу, каждый раз загрузчик ждёт команду от компьютера в течение какого-то времени (пару секунд), прежде чем передать управление имеющейся в памяти программе.

Оба этих минуса решаются частично или полностью:

Можно прошить неофициальный загрузчик, который занимает меньше места в памяти и быстрее стартует
Можно загружать скетчи напрямую через ISP, в этом случае вообще не будет потери места и задержек при запуске, так как загрузчика вообще не будет в памяти

Возвращаясь к USB-TTL преобразователю: почему именно такой способ загрузки прошивки выбрали разработчики Arduino? Да всё очень просто: микросхема USB-TTL преобразователя стоит дешевле микросхем, могущих в ISP (роль оных обычно выполняют микроконтроллеры), что прилично удешевляет платформу. Но самое главное – использование USB-TTL преобразователя добавляет нам возможность общаться с платой при помощи компьютера (смартфона, планшета) без использования дополнительного железа, т.е. мы можем как управлять какими-то устройствами (если это заложено в коде прошивки), так и получать от Ардуино данные, например показания с датчиков. Но самое-самое главное – это позволяет отлаживать код, вручную, но все таки отлаживать.

Софт

Что касается программной части, предоставленной Arduino, то это Arduino IDE (Integrated Development Environment – интегрированная среда разработки), включающая в себя редактор кода, компилятор и всё остальное необходимое для загрузки прошивки в плату. Подробнее о ней поговорим в отдельном уроке.

Модели Ардуино

Платы Arduino

Вот мы и добрались до самих плат Ардуино, которых на данный момент появилось великое множество благодаря открытости платформы: все схемы и исходные коды находятся в открытом доступе, и вы можете сделать свою версию платы и продавать её, чем активно занимаются китайцы. Единственный пункт: слово Arduino – зарегистрированная торговая марка, и свою плату вам придется назвать как-то по-другому, отсюда и появились всякие Искры, Бузины и прочие так называемые Arduino совместимые платы.
Разновидностей плат очень много, но используют они одни и те же модели микроконтроллеров. От модели микроконтроллера зависит объем памяти и количество ног, ну и есть некоторые специальные фишки. На большинстве моделей Arduino стоят 8-битные МК от AVR с кварцевым генератором на 16 МГц (либо ниже), то есть по производительности платы на ATmega не отличаются, отличаются только объемом памяти, количеством ног и интерфейсов/таймеров. Модели Ардуино с МК от производителя ARM, например Arduino DUE, в разы мощнее своих собратьев за счёт 32-битного процессора, но это совсем другая история.

Параметр	ATtiny85	ATmega328	ATmega32u4	ATmega2560
Кол-во ног	8	32	44	100
Из них доступны	5	23	24	86
Flash память	8 Kb	32 Kb	32 Kb	256 Kb
EEPROM память	512 bytes	1 Kb	1 Kb	4 Kb
SRAM память	512 bytes	2 Kb	2.5 kB	8 Kb
Каналов АЦП	3 (4 с rst)	6 (8 в SMD корпусе)	12	16
Каналов PWM	3	6	7	15
Таймеры	2х 8bit	2х 8bit	2х 8bit	2х 8bit
		1х 16bit	2х 16bit	4х 16bit
Serial интерфейс	Нет	х1	х1	х4
I2C интерфейс	Нет	Да	Да	Да
Прерывания	1 (6 PCINT)	2 (23 PCINT)	5 (44 PCINT)	8 (32 PCINT)
Платы на его основе	Digispark, LilyTiny	Uno, Nano, Pro Mini, Lilypad, Strong	Leonardo, Micro, Pro Micro, BS Micro	Mega, Mega Pro

Таким образом вы должны сразу понять, что, например, Ардуино Уно=Нано=Про Мини=Лилипад по своим возможностям и взаимозаменяемости. Или Леонардо=Про Микро. Ссылки на недорогие китайские Ардуины вы можете найти у меня на сайте. Точно там же вы найдёте ссылки на кучу датчиков, модулей и другого железа, которое можно подключить к Arduino. О возможностях ардуино по работе с другими железками поговорим в одном из следующих уроках.

Программирование

Код. Ничего лишнего

Ардуино программируется на языке программирования C (C++) с соответствующим ему синтаксисом. Встроенный сборщик, препроцессор и компилятор (avr-gcc или Win-AVR) прощают большое количество ошибок и делает многое за пользователя автоматически, мы даже об этом не знаем и не задумываемся. Куча базовых функций для управления выводами микроконтроллера, математика и некоторые другие функции/макросы взяты из открытого фреймворка для работы с микроконтроллерами под названием Wiring. Именно из него примерно на 80% состоит базовый набор инструментов (функций) Ардуино. В связи с этим сами разработчики Ардуино называют язык “упрощённым c++”, и даже дали ему отдельное название – Arduino Wiring.

Если вы научитесь свободно прогать на ардуино, и вдруг перейдете к разработке программ на том же C++ в более взрослых средах разработки, вы будете неприятно удивлены тем количеством дополнительного кода, который придется писать руками. И наоборот, если умеющий в плюсы (си-плюс-плюсы) человек посмотрит на типичный ардуино-код, он скажет “да как это вообще работает то?”. Действительно, как это работает? При компиляции кода создаётся отдельный файл, в котором содержится ваш код, дополненный необходимыми настройками и с некоторыми подключенными библиотеками. Во взрослом мире без ардуино-плюшек, если вы, например, хотите использовать вывод в порт, используете в коде работу со строками и математические операции – вам нужно вручную подключать соответствующие модули. Среда Arduino делает это автоматически, мы даже об этом не знаем. Также компиляция кода проходит в несколько этапов, что позволяет например использовать функцию до её объявления. Но об этом поговорим позже.

Сейчас вернёмся к такому понятию, как библиотека. Жизнь рядового ардуинщика неразрывно связана с библиотеками, потому что огромное комьюнити за годы своего существования сделало огромное количество этих самых библиотек на все случаи жизни и для всех продающихся датчиков и модулей. Библиотека это набор файлов, в которых содержится дополнительный код, которым мы можем пользоваться просто ознакомившись с документацией или посмотрев примеры. Такой подход называется “черным ящиком”, мы можем даже не догадываться, какой ужас и кошмар (в плане сложности кода) содержится в библиотеке, но с лёгкостью пользоваться возможностями, который этот код даёт. Купили модуль – нашли библиотеку – открыли пример – всё, результат достигнут…

Холивар

Личинка программиста

В мире серьезных программистов и разработчиков очень не любят ардуино. Почему?

В среде Ардуино работа с микроконтроллером упрощена настолько, что ардуинщику вообще ничего не нужно знать о его архитектуре и о том, как он вообще программируется и настраивается. Все сделано в виде готовых и понятных функций. Это всё конечно хорошо, но скрытый за ширмой дружелюбного “Ардуино Вайринга” код прошивки ужасает: за безобидными на первый взгляд функциями кроются полотна кода, который что-то проверят, перепроверяет, перенастраивает уже настроенное и делает многие другие на первый взгляд ненужные вещи. Зачем это? Упростить начинающему программисту работу, простить все его ошибки и заставить его код просто работать. Стандартные функции очень медленные и не раскрывают всех возможностей микроконтроллера, вы даже не представляете, сколько всего там можно настроить и покрутить.

Второй повод для ненависти, это качество кода. Из-за простых, но понятных стандартных примеров аудитория ардуинщиков выросла очень быстро и буквально завалила интернет своими проектами, завлекая тем самым в это хобби других новичков. 99% учебных примеров, примеров работы с библиотеками и модулями написаны простенько и ужасно не оптимально: int переменные для всего подряд, вездесущий delay, блокирующие циклы и прочее, помимо уже описанных ардуино-функций. Люди берут эти примеры как основу основ и так сами и продолжают дальше писать. Но эти люди стоят на пороге очень большой двери под названием робототехника. Перешагнув через этот порог, отбросив все кривые примеры и научившись грамотно выстраивать структуру кода, они попадают в мир безграничных возможностей для творчества и исследования, мир бесконечно интересных и разнообразных проектов на Arduino.

Видео версия

Важные страницы

Аппаратная часть платформы Arduino | Аппаратная платформа Arduino

Существует несколько версий платформ Arduino. Последняя версия Leonardo базируется на микроконтроллере ATmega32u4. Uno, как и предыдущая версия Duemilanove построены на микроконтроллере Atmel ATmega328 (техническое описание). Старые версии платформы Diecimila и первая рабочая Duemilanoves были разработаны на основе Atmel ATmega168 (техническое описание), более ранние версии использовали ATmega8 (техническое описание). Arduino Mega2560, в свою очередь, построена на микроконтроллере ATmega2560 (техническое описание).

Примечание: На всю документацию Arduino распространяется лицензия ShareAlike 3.0 Creative Commons Attribution. Обратитесь к странице «Вы хотите собрать Arduino?» (англ) за более подробной информацией по разработке собственной платформы.

Версии платформы Arduino:

Ниже представлены основные версии плат Arduino:

Due — новая плата на базе ARM микропроцессора 32bit Cortex-M3 ARM SAM3U4E.
Leonardo — последняя версия платформы Arduno на ATmega32u4 микроконтроллере . Отличается разъемом microUSB, по размерам совпадает с UNO.
Yun (описание на англ.) — новая плата, с встроенной поддержкой WiFi на базе ATmega32u4 and the Atheros AR9331
Micro — новое компактное решение на базе ATmega32u4.
Uno — самая популяраня версия базовой платформы Arduino USB. Uno имеет стандартный порт USB. Arduino Uno во многом схожа с Duemilanove, но имеет новый чип ATMega8U2 для последовательного подключения по USB и новую, более удобную маркировку вход/выходов. Платформа может быть дополнена платами расширения, например, пользовательскими платами с различными функциями.
Arduino Ethernet — контроллер со встроенной поддержкой работы по сети и с опциональной возможностью питания по сети с помощью модуля POE (Power over Ethernet).
Duemilanove — является предпоследней версией базовой платформы Arduino USB. Подключение Duemilanove производится стандартным кабелем USB. После подключения она готова к использованию. Платформа может быть дополнена платами расширения, например, пользовательскими платами с различными функциями.
Diecimila — предыдущая версия базовой платформы Arduino USB.
Nano — это компактная платформа, используемая как макет. Nano подключается к компьютеру при помощи кабеля USB Mini-B.
Mega ADK — версия платы Mega 2560 с поддрежкой USB host интерфейса для связи с телефонами на Android и другими устройствами с USB интерфейсом.
Mega2560 – новая версия платы серии Mega. Построена на базе Atmega2560 и с использованием чипа ATMega8U2 для последовательного соединения по USB порту.
Mega – предыдущая версия серии Mega на базе Atmega1280.
Arduino BT платформа с модулем Bluetooth для беспроводной связи и программирования. Совместима с платами расширения Arduino.
LilyPad– платформа, пурпурного цвета, разработанная для переноски, может зашиваться в ткань.
Fio – платформа разработана для беспроводных применений. Fio содержит разъем для радио XBee, разъем для батареи LiPo и встроенную схему подзарядки.
Mini – самая маленькая платформа Arduino. Прекрасно работает как макетная модель, или, в проектах, где пространство является критическим параметром. Платформа подключается к компьютеру при помощи адаптера Mini USB.
Адаптер Mini USB – плата, конвертирующая подключение USB в линии 5 В, GND, TX и RX для соединения с платформой Arduino Mini или другими микроконтроллерами.
Pro – платформа, разработанная для опытных пользователей, может являться частью большего проекта. Она дешевле, чем Diecimila и может питаться от аккумуляторной батареи, но в тоже время требует дополнительной сборки и компонентов.
Pro Mini – как и платформа Pro разработана для опытных пользователей, которым требуется низкая цена, меньшие размеры и дополнительная функциональность.
Serial – базовая платформа с интерфейсом RS232 для связи и программирования. Плата легко собирается даже начинающими пользователями. (включает схемы и файлы CAD)
Serial Single Sided – платформа разработана для ручной сборки. Она обладает чуть большим размером, чем Diecimila, но совместима с платами расширения Arduino.
USB Serial Light Адаптер — адаптер, позволяющий подключать платы Arduino к компьютеру для обмена данными и заливки скетчей. Удобен для программирования таких плат, как Arduino Mini, Arduino Ethernet и других, не имеющих своего разъема USB

Платы расширения

Платы расширения, устанавливаемыми на платформы, являются платы, расширяющие функциональность Arduino для управления различными устройствами, получения данных и т.д.

Плата расширения WiFi используется для соединения с беспроводными сетями стандарта 802.11 b/g.
Плата расширения Xbee Shield обеспечивает при помощи модуля Maxstream Xbee Zigbee беспроводную связь нескольким устройствам Arduino в радиусе до 35 метров (в помещении) и до 90 метров (вне помещения).
Плата расширения Motor Shield обеспечивает управление двигателями постоянного тока и чтение датчиков положения.
Плата расширения Ethernet Shield обеспечивает подключение к интернету.

Другие сопутствующие устройства

Проверьте список сопутствующего оборудования, составленный пользователями на площадке разработок.

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: описание и применение платформы

Arduino — эффективная аппаратно-программная платформа для проектирования и создания новых устройств, разработанная компанией Arduino Software.

Бесплатная программная интегрированная среда разработки создана на базе языков программирования C/C++ и обладает одноимённым с самим устройством название. Наличие Ардуино-совместимых плат расширяет пользовательские возможности разработки с применением аппаратных и программных компонентов. Если вы хотите сразу перейти к делу, то посмотрите наш большой раздел Уроки Ардуино.

Что такое ардуино? Сфера применения устройства

Ардуино представляет собой плату с контактами для подключения дополнительных компонентов. Технические характеристики устройства зависят от модели используемого микроконтроллера. Это касается совместимости с дополнительными компонентами. Последнее обновление программной части 1.8.0 было выпущено 20 декабря 2016 года. На базе Arduino можно создаются автономные и подключаемые к компьютеру проекты.

Программный код записывается на саму плату, благодаря встроенному в процессор программатору. Однако, проект может выполняться с компьютера, используя проводные или беспроводные источники передачи данных.

При их отсутствии можно приобрести дополнительный модуль, добавляющий новые функции. Большая открытая база готовых проектов и чертежей CAD открывает пользователю возможности для углублённого изучения среды, порождая новые идеи для создания собственного устройства.

Что можно создать при помощи Arduino?

Миллионы возможных комбинаций элементов программы ограничиваются только человеческой фантазией. Устройство способно получать и обрабатывать данные об окружающем мире, используя присоединяемые и программируемые датчики.

Вы можете запрограммировать систему быстро среагировать на определённое изменение, управлять светом, движущимися элементами, моторчиками и разнообразными приводами. Система подходит для домашнего и промышленного использования.

Рынок дополнительных плат постоянно обновляется, появляются новые инновационные разработки. Этому способствует полностью открытая архитектура системы.

Преимущества работы с Arduino

Как уже было сказано ранее, Ардуино обладает открытой архитектурой, что позволяет сторонним разработчикам полностью копировать систему. Несмотря на высокую конкуренцию, Ардуино — самое популярное аппаратно-программное средство. Это достигается благодаря простоте с многофункциональностью. Рассмотрим преимущество системы над сторонними аналогами:

плата обладает встроенным программатором, что позволяет использовать систему без дополнительного подключения дешифратора и компилятора;
программная часть построена на базе C/C++, что делает её простой в использовании и изучении;
наличие библиотеки готовых проектов и чертежей CAD, доступных для свободного использования;
для сбора устройства не требуется пайка, компоненты соединяются при помощи специальной макетной доски, перемычек и проводов;
возможность автономной работы расширяет сферу применения устройства;
наличие версии для работы с популярной мобильной операционной системой Android;
большое количество дополнительных модулей как от разработчика, так и от сторонних производителей.

Создание проекта с Arduino — одно удовольствие. Дружелюбная система, наличие готовых проектов и видеоуроков и простая среда разработки позволяют реализовать даже ваши самые невероятные задумки.

Работа с Arduino IDE

Для работы платы и вашего будущего проекта необходимо написать и загрузить на Andruno скетч. Скетч (sketch) — программа, написанная специально для Adruno. Для выполнения данного пункта вам понадобятся:

Ардуино;
USB-кабель Type-A;
Устройство, работающее на ОС Windows.

Скачайте бесплатную среду разработки для Ардуино с официального сайта производителя. Вместе с программой автоматически установятся драйвера для определения девайса при подключении к USB-порту. Если же Ардуино не определится — произведите ручную установку необходимых компонентов.

На схеме должен загореться зелёный светодиод при подключении к USB. Запустите приложение и приступайте к созданию собственного скетча. Проверка работоспособности и совместимости Arduino с ПО можно проверить при помощи встроенного скетча «LED». Запуск данного процесса должен вызвать мигание светодиода.

В меню Tool — Board выберите используемую плату. Далее следует загрузка скетча в Arduino при помощи кнопки «Upload». Успешное завершение данной операции подтверждается миганием светодиода оранжевого цвета на плате. Для подробного изучения Arduino IDE создано множество англоязычных и отечественных ресурсов, где рассказывается что такое Ардуино и как с ним работать.

Среда разработки оснащена стандартным менеджером добавления библиотек в виде исходного кода на языке C++. Данная возможность расширяет применение компонентов, добавляя новый функционал.

Обзор лучших плат и модулей, раскрывающих функционал Arduino

Платы Ардуино различаются в частоте процессора, объемах памяти и поддерживаемых архитектурах. Можно выделить следующие модели:

Arduino Uno. Хорошее решение для начинающих пользователей и простых проектов. Поддерживает работу с Windows, Linux и MacOS. Встроенный микропроцессор работает на частоте 16 МГц, обладает 32 Кб встроенной памяти. Включается в комплекты для начинающих;
Arduino Yún. Комплект с встроенным портом Ethernet и модулем WiFi. Оптимизирован для работы с семейством Linux. Подойдёт для работы как с любительскими, так и промышленными проектами;
Arduino ADK. Устройство оптимизировано для работы с платформой Android. Хорошая совместимость и уникальный программный комплект позволяют создать проект, управляемый с мобильного телефона;
Arduino Due. Улучшенная версия, работающая на мощном 32 битном ARM процессоре с тактовой частотой 84 МГц. В плату установлено 96 Кб SRAM и 512 Кб флеш-памяти.

Это далеко не вся линейка плат. Существуют и другие модификации, созданные для выполнения разнообразных целей. Перед приобретением платы нужно заранее продумать будущий проект и выявить требующиеся технические характеристики. Полностью раскрыть потенциал Arduino позволяют дополнительные модули, подключающиеся к PIN-слотам центральной платы. Наиболее интересные и популярные модули расширения, они же шилды:

3D-джойстик. Своеобразный программируемый 3D-стик, способный стать способом управления спроектированного механизма или робота;
Bluetooth-модуль. Даёт возможность управления механизмом или обменом данными через Bluetooth;
EasyVR Shield 3.0. Разработка, служащая для распознавания голосовых команд;
Espruino Pico. Контролер, позволяющий выполнять Java-скрипты, расширяя варианты применения платы;
GPRS Shield. Расширение, позволяющее принимать и отправлять голос, SMS и GPRS-данные;
Motor Shield. Подключаемый модуль, позволяющий программно управлять двумя моторчиками;
Power Bank. Аккумулятор для переносных компактных модулей на 2000 МАч.

Рассмотрев список выше, вы уже представили множество вариантов применения дополнительных модулей. Это далеко не весь список, а лишь популярные и распространённые устройства. Существуют разнообразные подключаемые картридеры, акселерометры, передатчики и модули для разнообразных сфер жизнедеятельности. Andruino начинает эффективно применяться даже в медицине.

Шилды присоединяются друг к другу методом постройки башни. Нужные платы кладутся друг на друга, что положительно сказывается на компактности устройства и отсутствию потребности в дополнительных проводах и пайке.

Подводя итоги

В данном материале мы узнали что такое Arduino и сферы его применения. Разработка систем зависит от вашей фантазии, а дополнительные компоненты способствуют достижению поставленной цели.

Небольшая цена, доступность модулей и открытая база данных помогут в реализации задумки. Готовый проект может быть как автономным, так и переносным. Наличие портативных аккумуляторов и беспроводных источников передачи данных способствуют созданию расширенной сети из группы плат и компьютеров.

Доступный язык программирования обладает возможностью установки дополнительных компонентов и библиотек. Модули добавляют возможность работы с Java. Покупайте комплект Ардуино для начинающих и реализовывайте ваши задумки! Ваша фантазия безгранична, а Arduino позволит её воплотить.

Среда разработки Arduino | Аппаратная платформа Arduino

Среда разработки Arduino состоит из встроенного текстового редактора программного кода, области сообщений, окна вывода текста(консоли), панели инструментов с кнопками часто используемых команд и нескольких меню. Для загрузки программ и связи среда разработки подключается к аппаратной части Arduino.

Скачать

Последнюю версию можно найти по этой ссылке
http://www.arduino.cc/en/Main/Software

Полезные ссылки:

Программа, написанная в среде Arduino, называется скетч. Скетч пишется в текстовом редакторе, имеющем инструменты вырезки/вставки, поиска/замены текста. Во время сохранения и экспорта проекта в области сообщений появляются пояснения, также могут отображаться возникшие ошибки. Окно вывода текста(консоль) показывает сообщения Arduino, включающие полные отчеты об ошибках и другую информацию. Кнопки панели инструментов позволяют проверить и записать программу, создать, открыть и сохранить скетч, открыть мониторинг последовательной шины:

Verify/Compile
Проверка программного кода на ошибки, компиляция.

Stop
Остановка мониторинга последовательной шины(Serial monitor) или затемнение других кнопок.

New
Создание нового скетча.

Open
Открытие меню доступа ко всем скетчам в блокноте. Открывается нажатием в текущем окне.

Примечание: из-за наличия ошибки в Java данное меню не может прокручиваться; при необходимости открыть скетч из этого списка проследуйте в меню File | Sketchbook.

Save
Сохранение скетча.

Upload to I/O Board
Компилирует программный код и загружает его в устройство Arduino. Описание загрузки приведено ниже.

Serial Monitor
Открытие мониторинга последовательной шины (Serial monitor).

Дополнительные команды сгруппированы в пять меню: File, Edit, Sketch, Tools, Help. Доступность меню определяется работой, выполняемой в данный момент.

Edit

Copy for Discourse
Копирует в буфер обмена подходящий для размещения на форуме код скетча с выделением синтаксиса.

Copy as HTML
Копирует код скетча в буфер обмена как HTML код, для размещения на веб-страницах.

Sketch

Verify/Compile
Проверка скетча на ошибки.

Import Library
Добавляет библиотеку в текущий скетч, вставляя директиву #include в код скетча. Подробная информация в описании библиотек ниже (Libraries).

Show Sketch Folder
Открывает папку, содержащую файл скетча, на рабочем столе.

Add File…
Добавляет файл в скетч (файл будет скопирован из текущего места расположения). Новый файл появляется в новой закладке в окне скетча. Файл может быть удален из скетча при помощи меню закладок.

Tools

Auto Format
Данная опция оптимизирует код, например, выстраивает в одну линию по вертикали открывающую и закрывающую скобки и помещает между ними утверждение.

Board
Выбор используемой платформы. Список с описанием платформ приводится ниже.

Serial Port
Меню содержит список последовательных устройств передачи данных (реальных и виртуальных) на компьютере. Список обновляется автоматически каждый раз при открытии меню Tools.

Burn Bootloader
Пункты данного меню позволяют записать Загрузчик (Bootloader) в микроконтроллер на платформе Arduino. Данное действие не требуется в текущей работе с Arduino, но пригодится, если имеется новый ATmega (без загрузчика). Перед записью рекомендуется проверить правильность выбора платформы из меню. При использовании AVR ISP необходимо выбрать соответствующий программатору порт из меню Serial Port.

Блокнот (Sketchbook)

Средой Arduino используется принцип блокнота: стандартное место для хранения программ (скетчей). Скетчи из блокнота открываются через меню File > Sketchbook или кнопкой Open на панели инструментов. При первом запуске программы Arduino автоматически создается директория для блокнота. Расположение блокнота меняется через диалоговое окно Preferences.

Закладки, Файлы и Компиляция

Позволяют работать с несколькими файлами скетчей (каждый открывается в отдельной закладке). Файлы кода могут быть стандартными Arduino (без расширения), файлами С (расширение *.с), файлами С++ (*.срр) или головными файлами (.h).

Загрузка скетча в Arduino

Перед загрузкой скетча требуется задать необходимые параметры в меню Tools > Board и Tools > Serial Port. Платформы описываются далее по тексту. В ОС Mac последовательный порт может обозначаться как dev/tty.usbserial-1B1 (для платы USB) или /dev/tty.USA19QW1b1P1.1 (для платы последовательной шины, подключенной через адаптер Keyspan USB-to-Serial). В ОС Windows порты могут обозначаться как COM1 или COM2 (для платы последовательной шины) или COM4, COM5, COM7 и выше (для платы USB). Определение порта USB производится в поле Последовательной шины USB Диспетчера устройств Windows. В ОС Linux порты могут обозначаться как /dev/ttyUSB0, /dev/ttyUSB1.

После выбора порта и платформы необходимо нажать кнопку загрузки на панели инструментов или выбрать пункт меню File > Upload to I/O Board. Современные платформы Arduino перезагружаются автоматически перед загрузкой. На старых платформах необходимо нажать кнопку перезагрузки. На большинстве плат во время процесса будут мигать светодиоды RX и TX. Среда разработки Arduino выведет сообщение об окончании загрузки или об ошибках.

При загрузке скетча используется Загрузчик (Bootloader) Arduino, небольшая программа, загружаемая в микроконтроллер на плате. Она позволяет загружать программный код без использования дополнительных аппаратных средств. Загрузчик (Bootloader) активен в течении нескольких секунд при перезагрузке платформы и при загрузке любого из скетчей в микроконтроллер. Работа Загрузчика (Bootloader) распознается по миганию светодиода (13 пин) (напр.: при перезагрузке платы).

Библиотеки

Библиотеки добавляют дополнительную функциональность скетчам, например, при работе с аппаратной частью или при обработке данных. Для использования библиотеки необходимо выбрать меню Sketch > Import Library. Одна или несколько директив #include будут размещены в начале кода скетча с последующей компиляцией библиотек и вместе со скетчем. Загрузка библиотек требует дополнительного места в памяти Arduino. Неиспользуемые библиотеки можно удалить из скетча убрав директиву #include.

На Arduino.cc имеется список библиотек. Некоторые библиотеки включены в среду разработки Arduino. Другие могут быть загружены с различных ресурсов. Для установки скачанных библиотек необходимо создать директорию «libraries» в папке блокнота и затем распаковать архив. Например, для установки библиотеки DateTime ее файлы должны находится в подпапке /libraries/DateTime папки блокнота.

Смотрите данную инструкцию для написания собственной библиотеки.

Аппаратные средства других разработчиков

Поддерживаемые аппаратные средства других производителей добавляются в соответствующую подпапку папки блокнота. Устанавливаемые платформы могут включать собственные характеристики (в меню платформы), корневые библиотеки, загрузчик(Bootloader) и характеристики программатора. Для установки требуется распаковать архив в созданную папку. (Запрещено использовать наименование папки «arduino», т.к. могут быть перезаписаны встроенные данные платформы Arduino.) Для деинсталляции данных удаляется соответствующая директория.

Подробная информация по созданию сборок описаний аппаратных средств других производителей находится на страницах сайта Google Code.

Мониторинг последовательной шины (Serial Monitor)

Отображает данные посылаемые в платформу Arduino (плата USB или плата последовательной шины). Для отправки данных необходимо ввести текст и нажать кнопку Send или Enter. Затем выбирается скорость передачи из выпадающего списка, соответствующая значению Serial.begin в скетче. На ОС Mac или Linux платформа Arduino будет перезагружена (скетч начнется сначала) при подключении мониторинга последовательной шины.

Имеется возможность обмена информацией с платформой через программы Processing, Flash, MaxMSP и т.д. (см. подробности на странице описаний интерфейсов).

Настройки

Некоторые настройки изменяются в окне Preferences (меню Arduino в ОС Mac или File в ОС Windows и Linux). Остальные настройки находятся в файле, месторасположение которого указано в окне Preferences.

Платформы

Выбор платформы влияет на: параметры (напр.: скорость ЦП и скорость передачи данных), используемые при компиляции и загрузке скетчей и на настройки записи загрузчика (Bootloader) микроконтреллера. Некоторые характеристики платформ различаются только по последнему параметру (загрузка Bootloader), таким образом, даже при удачной загрузке с соответствующим выбором может потребоваться проверка различия перед записью загрузчика (Bootloader).

Arduino Duemilanove или Nano с ATmega328
Тактовая частота ATmega328 16 МГц с возможностью автоматической перезагрузки. Используется для версий Arduino Pro или Pro Mini с ATmega328 на частоте 16 МГц (5 В).

Arduino Diecimila, Duemilanove, или Nano с ATmega168
Тактовая частота ATmega168 16 МГц с возможностью автоматической перезагрузки. Компиляция и загрузка соответствует Arduino NG или старым версиям с ATmega168, но загрузка Bootloader имеет короткий таймаут (при перезагрузке светодиод пина 13 мигает один раз). Используется для версий Arduino Pro и Pro Mini с ATmega168 на частоте 16 МГц (5 В).

Arduino Mega
Тактовая частота ATmega1280 16 МГц с возможностью автоматической перезагрузки.

Arduino Mini
Соответствует Arduino NG или старым версиям с ATmega168 (напр.: тактовая частота ATmega168 16 МГц без возможности автоматической перезагрузки).

Arduino BT
Тактовая частота ATmega168 16 МГц. Загрузка Bootloader происходит совместно с кодами для инициализации модуля Bluetooth.

LilyPad Arduino с ATmega328
Тактовая частота ATmega328 8 МГц (3.3 В) с возможность автоматической перезагрузки. Соответствует Arduino Pro или Pro Mini (3.3 В, 8 МГц) с ATmega328.

LilyPad Arduino с ATmega168
Тактовая частота ATmega168 8 МГц.
Компиляция и загрузка соответствует Arduino Pro или Pro Mini (8 МГц) с ATmega168.
Загруженный Bootloader имеет длинный таймаут (при перезагрузке светодиод пина 13 мигает три раза), т.к. оригинальные версии LilyPad не поддерживают автоматическую перезагрузку. Также не поддерживаются внешние часы и, следовательно, Bootloader конфигурирует загрузку внутренних 8 МГц часов в ATmega168.
При наличии поздних версий LilyPad (с 6-контакным программным вводом) перед загрузкой Bootloader требуется выбрать Arduino Pro или Pro Mini (8 MHz) с ATmega168.

Arduino Pro или Pro Mini (3.3 В, 8 МГц) с ATmega328
Тактовая частота ATmega328 8 МГц (3.3 В) с возможность автоматической перезагрузки. Соответствует LilyPad Arduino с ATmega328.

Arduino Pro или Pro Mini (3.3 В, 8 МГц) с ATmega168
Тактовая частота ATmega168 8 МГц (3.3 В) с возможность автоматической перезагрузки.

Arduino NG или предыдущие версии с ATmega168
Тактовая частота ATmega168 16 МГц без возможности автоматической перезагрузки. Компиляция и загрузка соответствует Arduino Diecimila или Duemilanove с ATmega168, но загрузка Bootloader имеет длинный таймаут (при перезагрузке светодиод пина 13 мигает три раза).

Arduino NG или предыдущие версии с ATmega8
Тактовая частота ATmega8 16 МГц без возможности автоматической перезагрузки.

Что такое Ардуино и что можно сделать с помощью платы

Разбираемся что такое Ардуино, для чего он нужен, что можно сделать, обзор преимуществ и уроков для начинающих.

Платы Ардуино

Ардуино является платой с процессором, которая позволяет собрать любое устройство/гаджет. Благодаря Arduino своими руками можно собрать даже свой собственный «умный дом».

Arduino — это эффективная аппаратно-программная платформа для проектирования и создания новых устройств, разработанная компанией Arduino Software и представляет собой плату с контактами для подключения дополнительных компонентов. Технические характеристики устройства зависят от модели используемого микроконтроллера.

Это касается совместимости с дополнительными компонентами. Последнее обновление программной части 1.8.0 было выпущено 20 декабря 2016 года.

Arduino Uno R3

После того как вы приобрели плату Ардуино и решили что-то сделать — изучите наш полезный и подробный материал Ардуино Нано для начинающих, где мы подробно описали все основные шаги по работе с платой и установке необходимого программного обеспечения. Также вы можете сразу перейти к Урокам или посмотреть лучшие Публикации.

Что можно сделать из Ардуино

На базе Arduino можно создаются автономные и подключаемые к компьютеру проекты. Миллионы возможных комбинаций элементов программы ограничиваются только человеческой фантазией. Устройство способно получать и обрабатывать данные об окружающем мире, используя присоединяемые и программируемые датчики, такие как:

датчик дождя,
датчик расстояния,
датчик температуры,
детектор пыли,
GPS приемник,
и др.

Вы можете запрограммировать систему быстро среагировать на определённое изменение, можете управлять:

светом,
движущимися элементами,
моторчиками
и разнообразными приводами.

Система подходит для домашнего и промышленного использования.

Рынок дополнительных плат постоянно обновляется, появляются новые инновационные разработки. Этому способствует полностью открытая архитектура системы. Программный код записывается на саму плату, благодаря встроенному в процессор программатору. Однако, проект может выполняться с компьютера, используя проводные или беспроводные источники передачи данных.

Преимущества линейки плат

Как уже было сказано ранее, Ардуино обладает открытой архитектурой, что позволяет сторонним разработчикам полностью копировать систему.

Несмотря на высокую конкуренцию, Ардуино признана самой популярной аппаратно-программной платформой. Это достигается благодаря простоте с многофункциональностью. Рассмотрим преимущество системы над сторонними аналогами:

Плата обладает встроенным программатором, что позволяет использовать систему без дополнительного подключения дешифратора и компилятора;
Программная часть построена на базе C/C++, что делает её простой в использовании и изучении;
Наличие библиотеки готовых проектов и чертежей CAD, доступных для свободного использования;
Для сбора устройства не требуется пайка, компоненты соединяются при помощи специальной макетной доски, перемычек и проводов;
Возможность автономной работы расширяет сферу применения устройства;
Наличие версии для работы с популярной мобильной операционной системой Android;
Большое количество дополнительных модулей как от разработчика, так и от сторонних производителей.

Дружелюбная система, наличие готовых проектов и видеоуроков и простая среда разработки позволяют реализовать даже ваши самые невероятные задумки.

Доступный язык программирования обладает возможностью установки дополнительных компонентов и библиотек. Модули добавляют возможность работы с Java.

Что такое Arduino IDE

Arduino IDE — бесплатная среда разработки для Ардуино. Для работы платы и вашего будущего проекта необходимо написать и загрузить на Arduino скетч. IDE помогает с легкостью всё это реализовать.

Скетч (sketch) или эскиз — это программа, написанная специально для Arduino.

Для выполнения данного пункта вам понадобятся:

Любая плата Ардуино;
USB-кабель;
компьютер.

Скачать Arduino IDE можно с официального сайта производителя плат Arduino. Вместе с программой автоматически установятся драйвера для определения платы при подключении к USB-порту. Среда разработки оснащена стандартным менеджером добавления библиотек в виде исходного кода на языке C++. Данная возможность расширяет применение компонентов, добавляя новый функционал.

На плате Ардуино должен загореться зелёный светодиод при подключении к USB. Запустите приложение и приступайте к созданию собственного скетча.

Проверка работоспособности и совместимости Arduino с ПО можно проверить при помощи встроенного скетча «Моргание» (англ. — blink). Запуск данной программы должен вызвать мигание светодиода на плате.

Выберите в меню:

Tool -> Board -> Плата

Выберите используемую плату. Далее загружаем скетч в Arduino при помощи кнопки Upload. Успешное завершение данной операции подтверждается миганием светодиода оранжевого цвета на плате.

Для более подробного изучения среды разработки предлагаем вам наш большой материал про Arduino IDE.

Модели плат

Существует несколько разновидностей плат Ардуино, которые различаются по частоте процессора, объеме памяти и поддерживаемым архитектурам. Можно выделить следующие модели:

Arduino Uno. Хорошее решение для начинающих пользователей и простых проектов. Поддерживает работу с Windows, Linux и MacOS. Встроенный микропроцессор работает на частоте 16 МГц, обладает 32 Кб встроенной памяти. Включается в комплекты для начинающих;
Arduino Yun. Комплект с встроенным портом Ethernet и модулем WiFi. Оптимизирован для работы с семейством Linux. Подойдёт для работы как с любительскими, так и промышленными проектами;
Arduino ADK. Устройство оптимизировано для работы с платформой Android. Хорошая совместимость и уникальный программный комплект позволяют создать проект, управляемый с мобильного телефона;
Arduino Due. Улучшенная версия, работающая на мощном 32 битном ARM процессоре с тактовой частотой 84 МГц. В плату установлено 96 Кб SRAM и 512 Кб флеш-памяти.
Arduino Nano. Одна из самых миниатырных, но очень полезных и популярных плат особенностью которой является разъем USB.

Это далеко не вся линейка плат. Существуют и другие модификации, созданные для решения разных задач. Перед приобретением платы нужно заранее продумать будущий проект и выявить требующиеся технические характеристики.

Полностью раскрыть потенциал Arduino позволяют дополнительные модули, подключающиеся к выводам платы, которые называют пинами (англ. — PIN). Наиболее интересные и популярные модули расширения:

3D-джойстик. Своеобразный программируемый 3D-стик, способный стать способом управления спроектированного механизма или робота;
Bluetooth-модуль. Даёт возможность управления механизмом или обменом данными через Bluetooth;
EasyVR Shield 3.0. Разработка, служащая для распознавания голосовых команд;
Espruino Pico. Контролер, позволяющий выполнять Java-скрипты, расширяя варианты применения платы;
GPRS Shield. Расширение, позволяющее принимать и отправлять голос, SMS и GPRS-данные;
Motor Shield. Подключаемый модуль, позволяющий программно управлять двумя моторчиками;
Power Bank. Аккумулятор для переносных компактных модулей на 2000 МАч.

Это далеко не весь список, а лишь популярные и распространённые дополнения. Существуют разнообразные подключаемые картридеры, акселерометры, передатчики и модули для разнообразных сфер жизнедеятельности. Arduino начинает эффективно применяться даже в медицине.

Первые проекты

Рекомендуем вам начать с самых простых Ардуино проектов для начинающих, среди которых на нашем сайте мы выделили несколько:

Моргаем встроенным светодиодом Ардуино
Управление устройствами со смартфона для чайников
Управляйте своим Arduino с помощью пульта управления
Текстовая анимация с помощью Arduino
Делаем датчик дождя с оповещением по e-mail с помощью Arduino

Разработка систем зависит от вашей фантазии, а дополнительные компоненты способствуют достижению поставленной цели.

Сайт arduinoplus.ru создан для того, чтобы помочь начинающим и профессиональным любителям радиоэлектроники создавать проекты различной сложности.

Мы предлагаем огромное количество уроков и статей, библиотек, распиновок плат и устройств. Наш сайт содержит не только информацию про Ардуино, но и про другие популярные микроконтроллеры и устройства.

Arduino сайт на русском для начинающих мастеров ардуино

Ардуино для начинающих

Arduino – это возможность делать сложные и умные вещи просто. Идеальный вариант для первых шагов начинающих технических гениев. Вы можете легко собрать электронные схемы из готовых конструкторов и наборов, загрузить готовую программу, которую можно скачать совершенно бесплатно и начать использовать умное электронное устройство.

Arduino – это электронные платы, к которым можно подсоединять различные датчики, двигатели, экраны и много других электронных компонентов. Плата Ардуино будет управлять этими компонентами с помощью программы, который вы в нее загрузите. Самые популярные платы для начинающих – это Arduino Uno, Arduino Mega, Arduino Nano и Arduino Leonardo. Кроме этого есть множество других вариантов, подходящих для конкретных случаев.

Arduino – это еще и совершенно бесплатная среда программирования Arduino IDE, в которой можно писать программы (скетчи) для контроллера. Программа прошивается в микроконтроллер буквально одним нажатием на кнопку. Никаких особых знаний не требуется! Вы можете даже не писать программу – просто найти и скачать готовый скетч, который просто откроете в Arduino IDE.

Arduino – это сообщество инженеров, всегда готовых помочь советом. Это огромное количество сайтов с документацией, примерами и схемами. Начать можно с официального сайта, но кроме него сегодня появилось огромное количество сайтов на русском с форумом русскоязычных инженеров.

Arduino для детей

Принято считать, что Arduino довольно сложен для детей средней школы, но это не так! Сегодня есть огромное количество инструментов и технологий, позволяющих без проблем преподавать ардуино на кружках робототехники даже самых маленьких! На нашем сайте вы можете найти уроки Ардуино, помогающие сделать первые шаги в электронике, программировании и робототехнике.

Arduino – это целый мир, в котором можно почувствовать себя волшебником. Лучший инструмент для приобщения детей к технологиям и вдохновленного инженерного творчества! Для обучения детей электронике вы можете использовать как отдельные контроллеры Arduino Uno, Mega или Nano, а также наборы и конструкторы ардуино российских и китайских производителей. Обучение детей программированию Ардуино возможно с использованием среды программирования Arduino IDE или же в визуальных средах ArduBlock, S4A, mBlock, основанных на Scratch.

Arduino — Введение

Что такое Arduino?

Arduino — это электронная платформа с открытым исходным кодом, основанная на простом в использовании аппаратном и программном обеспечении. Платы Arduino способны считывать входные данные — свет на сенсоре, палец на кнопке или сообщение в Твиттере — и превращать его в выходной сигнал — активировать мотор, включать светодиод и публиковать что-то в Интернете. Вы можете сказать своей плате, что делать, отправив набор инструкций микроконтроллеру на плате. Для этого вы используете язык программирования Arduino (на основе Wiring) и программное обеспечение Arduino (IDE) на основе Processing.

На протяжении многих лет Arduino был мозгом тысяч проектов, от повседневных предметов до сложных научных инструментов. Вокруг этой платформы с открытым исходным кодом собралось всемирное сообщество создателей — студентов, любителей, художников, программистов и профессионалов, которые внесли свой вклад в невероятное количество доступных знаний, которые могут оказать большую помощь как новичкам, так и экспертам.

Arduino родился в Ivrea Interaction Design Institute как простой инструмент для быстрого создания прототипов, предназначенный для студентов, не имеющих опыта в электронике и программировании.Как только оно охватило более широкое сообщество, плата Arduino начала меняться, чтобы адаптироваться к новым потребностям и задачам, дифференцируя свое предложение от простых 8-разрядных плат до продуктов для приложений IoT, носимых, 3D-печати и встроенных сред. Все платы Arduino имеют полностью открытый исходный код, позволяя пользователям создавать их самостоятельно и в конечном итоге адаптировать их к своим конкретным потребностям. Программное обеспечение также с открытым исходным кодом, и оно растет благодаря вкладу пользователей во всем мире.

Почему Ардуино?

Благодаря простому и доступному пользовательскому интерфейсу Arduino используется в тысячах различных проектов и приложений.Программное обеспечение Arduino простое в использовании для начинающих, но достаточно гибкое для опытных пользователей. Он работает на Mac, Windows и Linux. Преподаватели и студенты используют его для создания недорогих научных инструментов, для доказательства принципов химии и физики или для начала программирования и робототехники. Дизайнеры и архитекторы создают интерактивные прототипы, музыканты и художники используют их для инсталляций и экспериментов с новыми музыкальными инструментами. Создатели, конечно же, используют его для создания многих проектов, представленных на Maker Faire, например.Arduino является ключевым инструментом для изучения новых вещей. Любой — дети, любители, художники, программисты — могут начать мастерить, просто следуя пошаговым инструкциям набора или поделиться идеями в Интернете с другими членами сообщества Arduino.

Существует множество других микроконтроллеров и платформ микроконтроллеров, доступных для физических вычислений. Parallax Basic Stamp, Netmedia BX-24, Phidgets, Handyboard MIT и многие другие предлагают аналогичную функциональность. Все эти инструменты берут беспорядочные детали программирования микроконтроллера и упаковывают его в простой в использовании пакет.Arduino также упрощает процесс работы с микроконтроллерами, но предлагает учителям, студентам и любителям некоторые преимущества перед другими системами:

Недорогой — Платы Arduino относительно недороги по сравнению с другими платформами микроконтроллеров. Самая дешевая версия модуля Arduino может быть собрана вручную, и даже предварительно собранные модули Arduino стоят менее 50 долларов.
Кроссплатформенный — Программное обеспечение Arduino (IDE) работает в операционных системах Windows, Macintosh OSX и Linux.Большинство микроконтроллерных систем ограничены Windows.
Простая и понятная среда программирования — Программное обеспечение Arduino (IDE) простое в использовании для начинающих, но достаточно гибкое для опытных пользователей. Для учителей он удобно основан на среде программирования Processing, поэтому учащиеся, обучающиеся программированию в этой среде, будут знакомы с работой Arduino IDE.
Открытое и расширяемое программное обеспечение — Программное обеспечение Arduino публикуется в виде инструментов с открытым исходным кодом, доступных для расширения опытными программистами.Язык может быть расширен с помощью библиотек C ++, и люди, желающие понять технические детали, могут перейти от Arduino к языку программирования AVR C, на котором он основан. Точно так же вы можете добавить код AVR-C непосредственно в ваши программы Arduino, если хотите.
Открытое исходное и расширяемое оборудование — Планы плат Arduino публикуются под лицензией Creative Commons, поэтому опытные конструкторы схем могут создать собственную версию модуля, расширяя его и улучшая его.Даже относительно неопытные пользователи могут создать макетную версию модуля, чтобы понять, как он работает, и сэкономить деньги.

Как использовать Arduino?

См. Руководство по началу работы. Если вы ищете вдохновение, вы можете найти множество учебных пособий по Arduino Project Hub.

Текст руководства по началу работы с Arduino лицензирован под Лицензия Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0. Образцы кода в руководстве публикуются в открытом доступе.

Arduino — Создать

Arduino Web Editor

Arduino Web Editor позволяет писать код, сохранять его в облаке и загружать эскизы на любую плату Arduino и платформы Intel® из вашего веб-браузера (мы рекомендуем Chrome, но вы также можете использовать Firefox, Safari и Edge) после установка простого плагина. Он размещен в Интернете, поэтому он всегда будет в курсе новейших функций и всегда будет поддерживать любую новую плату экосистемы Arduino.Ваша книга Sketchbook будет храниться в облаке и доступна с любого устройства.

Прикрепить:
Прикрепить:
Прикрепить:
Прикрепить:

IDE автоматически обнаруживает любую плату Arduino, подключенную к вашему ПК, и настраивается соответствующим образом. Все библиотеки, доступные в Диспетчере библиотек (хранилище всех сгенерированных сообществом библиотек), обнаруживаются автоматически, не нужно ничего устанавливать, чтобы ваш код компилировался.Вы даже можете импортировать Sketchbook через ZIP-файл! Более того, поделиться эскизом теперь так же просто, как поделиться ссылкой.

Мы рассматриваем Arduino Sketch как блок, который включает в себя все необходимое для воплощения идеи в жизнь. Когда кто-то делится с вами эскизом, у вас теперь есть доступ и к коду, и к макету электроники, и к полному учебному пособию (если оно доступно). Это позволяет вам иметь всю необходимую информацию для построения поверх оригинального проекта, делая его своим.

Arduino Web Editor поддерживается в Windows, Linux, Mac и Chrome OS.
У нас есть 2 основных варианта использования приложения Chrome.
1. В учебной среде, если в вашем классе используются устройства с Chrome OS: для начала перейдите по этой ссылке и подпишитесь на план, который соответствует потребностям ваших школ, планы начинаются с $ 0,29 на ученика в месяц.
2. Как частный пользователь, владеющий ChromeBook или ChromeBox: вы можете установить приложение Arduino Create Chrome из Google App Store.Вы можете управлять своими подписками на приложение Chrome здесь.

Управляемый поток для веб-редактора Arduino

Правильная настройка среды всегда одна

Arduino — PlatformIO 4.4.0a5 документация

PlatformIO

последний

Что такое PlatformIO?

Начало работы

PlatformIO IDE
PlatformIO Core (CLI)
PlatformIO Home
Учебники и примеры

Конфигурация

платформа.Ини
Переменные среды
Расширенные сценарии

Инструменты

менеджер библиотеки
Платформы
Каркасы
- Arduino
  - Учебники
  - Конфигурация
    - MiniCore, MightyCore, MegaCore
  - Отладка
    - Инструменты и отладочные датчики
  - Примеры
  - Платформы
  - Доски
    - 4D системы
    - AI Thinker
    - AZ-Доставка
    - Adafruit
    - AfroFlight
    - Airbot
    - Aiyarafun
    - Alorium Technology
    - Амперка
    - Анардуино
    - апреля Брат
    - Arduboy
    - Arduino
    - Вооруженный
    - Atmel
    - BBC
    - BOXTEC
    - BPI Tech
    - БК
    - BSFrance
    - BitWizard
    - BluzDK
    - Каллиопа
    - ChipKIT
    - Controllino
    - DFRobot
    - ДОЙТ
    - DSTIKE
    - Дельта
    - DigiStump
    - Digilent
    - Digistump
    - Деймор
    - Doit
    - Технология Донгсен
    - Двенго
    - DycodeX
    - ESP32vn
    - ESPert
    - ESPino
    - Электронный сладкий чай
    - Electronut Labs
    - Электросмит
    - Elektor
    - Engduino
    - EnviroDIY
    - Espressif
    - FYSETC
    - Фред
    - Фубарино
    - Универсальный
    - Gimasi
    - HY
    - Hardkernel
    - Heltec
    - Heltec Automation
    - Hornbill
    - ITEAD
    - Infineon
    - Intel
    - IntoRobot
    - Invent One
    - IoTaaP
    - LeafLabs
    - LightUp
    - Линино
    - LowPowerLab
    - M5Stack
    - MH-ET Live
    - MXChip
    - Волшебные блоки.
    - MakerAsia
    - Makerology
    - Malyan
    - MediaTek Labs
    - Микрочип
    - Microduino
    - Midatronics
    - МикроЭлектроника
    - Netduino
    - NodeMCU
    - Noduino
    - Nordic
    - OLIMEX
    - OROCA
    - OSHChip
    - Olimex
    - Onehorse
    - OpenBCI
    - OpenEnergyMonitor
    - PONTECH
    - PYBStick
    - PanStamp
    - Частица
    - Piconomix
    - Пиноккио
    - Pololu Corporation
    - Pontech
    - PrntrBoard
    - Пруса 3D
    - через
    - Pycom Ltd.
    - Qmobot
    - Quirkbot
    - РАК
    - RUMBA
    - RedBearLab
    - RemRam
    - RepRap
    - ReprapWorld
    - RobotDyn
    - RoboticsBrno
    - SG-O
    - SODAQ
    - ST
    - SainSmart
    - Сангвино
    - Schirmilabs
    - просеянные
    - SeeedStudio
    - Silicognition
    - Sipeed
    - SparkFun
    - SparkFun Electronics
    - SpellFoundry
    - SweetPea
    - TI
    - TTGO
    - Тайда В.
    - TauLabs
    - Teensy
    - ThaiEasyElec
    - Сеть вещей
    - ThunderPack
    - до Харбаума
    - TinyCircuits
    - TinyPICO
    - Turta
    - UBW32
    - Неизвестный
    - VAE
    - VCCGND
    - VintLabs
    - WEMOS
    - Waveshare
    - WeAct
    - Злой Устройство
    - Widora
    - WifiDuino
    - Wisen
    - XinaBox
    - chipKIT
    - элемент14

Arduino — Сравнить

Сравнить технические характеристики платы

Эта таблица показывает быстрое сравнение характеристик всех плат Arduino и Genuino.

Наименование	Процессор	Рабочий / Вход Напряжение	CPU Speed	Аналоговый вход / выход	Digital IO / PWM	EEPROM [кБ]	SRAM [кБ]	Flash [кБ]	USB	UART
	Intel® Curie	3.3 В / 7-12 В	32 МГц	6/0	14/4	—	24	196	Регулярный	—
	ATtiny85	3.3 В / 4-16 В	8 МГц	1/0	3/2	0,5	0,5	8	Micro	0
	ATmega168V ATmega328P	2.7-5,5 В / 2,7-5,5 В	8 МГц	6/0	14/6	0,512	1	16	—	—
	ATmega328P	2.7-5,5 В / 2,7-5,5 В	8 МГц	4/0	9/4	1	2	32	—	—
	ATmega32U4	3.3 В / 3,8-5 В	8 МГц	4/0	9/4	1	2,5	32	Micro	—
	ATmega2560	5 В / 7-12 В	16 МГц	16/0	54/15	4	8	256	Регулярный	4