Уроки ардуино для начинающих. Уроки Arduino для начинающих: пошаговое руководство по основам электроники и программирования — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как начать работу с Arduino. Какие компоненты нужны для первых проектов. Базовые схемы и программы для Arduino. Советы по выбору инструментов и компонентов для новичков. Пошаговые инструкции по созданию первых электронных устройств на Arduino.

Содержание

Что такое Arduino и почему стоит его изучать

Arduino — это популярная платформа для создания электронных проектов. Она состоит из программируемой платы (микроконтроллера) и среды разработки (IDE) для написания кода. Arduino позволяет легко начать изучение электроники и программирования даже новичкам. Вот несколько причин популярности Arduino:

Простота освоения — не требует глубоких знаний электроники
Открытая платформа с большим сообществом
Низкая стоимость плат и компонентов
Множество готовых проектов и библиотек
Возможность создавать интерактивные устройства

Базовый набор компонентов для начала работы с Arduino

Для первых проектов на Arduino понадобится следующий минимальный набор:

Плата Arduino (например, Arduino Uno)
USB-кабель для подключения к компьютеру
Макетная плата
Набор проводов-перемычек
Резисторы разных номиналов
Светодиоды
Кнопки
Потенциометр

Этого базового набора хватит для создания первых схем и изучения основ работы с Arduino. По мере освоения можно докупать дополнительные датчики и компоненты.

Установка Arduino IDE и подготовка к работе

Чтобы начать программировать Arduino, нужно выполнить следующие шаги:

Скачать и установить Arduino IDE с официального сайта
Подключить плату Arduino к компьютеру через USB
Выбрать в IDE модель платы и порт подключения
Открыть пример скетча Blink для проверки работы
Загрузить скетч на плату и убедиться, что мигает светодиод

После этих шагов среда разработки готова к созданию собственных проектов. Важно правильно настроить модель платы и COM-порт в настройках Arduino IDE.

Первый проект: мигающий светодиод

Классический первый проект для Arduino — это мигающий светодиод. Для его реализации понадобится:

Плата Arduino
Светодиод
Резистор 220-330 Ом
Провода

Схема подключения очень простая:

Подключите длинную ножку светодиода (анод) к пину 13 Arduino через резистор
Короткую ножку светодиода (катод) подключите к GND

Затем загрузите в Arduino следующий скетч:


void setup() {
  pinMode(13, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(13, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(13, LOW); 
  delay(1000);
}

После загрузки светодиод начнет мигать с интервалом в 1 секунду. Это простейший пример управления выводами Arduino.

Основы программирования Arduino

Программирование Arduino основано на языке C++. Базовая структура скетча состоит из двух функций:

setup() — выполняется один раз при запуске
loop() — выполняется циклически

Основные команды для работы с вводом-выводом:

pinMode(pin, mode) — настройка пина на вход или выход
digitalWrite(pin, value) — запись HIGH или LOW на цифровой пин
digitalRead(pin) — чтение состояния цифрового пина
analogWrite(pin, value) — запись ШИМ-сигнала
analogRead(pin) — чтение значения с аналогового входа

Также часто используются функции delay() для задержек и Serial для работы с последовательным портом. Освоив эти базовые команды, можно приступать к созданию более сложных проектов.

Работа с цифровыми и аналоговыми входами-выходами

Arduino имеет цифровые и аналоговые пины для ввода-вывода:

Цифровые пины могут находиться в состоянии HIGH (5В) или LOW (0В)

Аналоговые входы позволяют считывать напряжение в диапазоне 0-5В
Некоторые цифровые пины поддерживают ШИМ (PWM) для имитации аналогового выхода

Примеры использования:

Подключение кнопки к цифровому входу
Управление яркостью светодиода через ШИМ
Считывание значений с потенциометра
Работа с аналоговыми датчиками (температуры, освещенности и т.д.)

Понимание принципов работы входов-выходов Arduino позволяет подключать различные датчики и исполнительные устройства.

Использование библиотек в проектах Arduino

Библиотеки позволяют расширить возможности Arduino и упростить работу со сложными компонентами. Вот некоторые популярные библиотеки:

Servo — для работы с сервоприводами
Wire — для I2C-интерфейса
SPI — для интерфейса SPI
LiquidCrystal — для LCD-дисплеев
DHT — для датчиков температуры и влажности

Чтобы использовать библиотеку, нужно:

Установить ее через менеджер библиотек Arduino IDE
Подключить директивой #include в начале скетча
Использовать функции библиотеки в коде

Библиотеки значительно упрощают работу со сложными компонентами и датчиками, позволяя сосредоточиться на логике проекта.

Советы по отладке и устранению ошибок

При разработке проектов на Arduino часто возникают ошибки. Вот несколько советов по их устранению:

Внимательно проверяйте схему подключения компонентов
Используйте Serial.print() для вывода отладочной информации
Разбивайте сложный код на простые функции
Проверяйте правильность подключения питания
Используйте мультиметр для проверки напряжений и соединений
Ищите готовые примеры кода для сложных компонентов

При возникновении проблем полезно искать решения на форумах Arduino. Сообщество активно помогает новичкам в освоении платформы.

Создание более сложных проектов на Arduino

После освоения основ можно переходить к созданию более интересных проектов. Вот несколько идей:

Метеостанция с датчиками температуры, влажности, давления
Робот, объезжающий препятствия
Система «умный дом» с управлением через смартфон
Музыкальный синтезатор
Автоматическая система полива растений

При создании сложных проектов важно:

Разбивать задачу на простые подзадачи
Использовать готовые библиотеки
Продумывать архитектуру программы
Комментировать код
Тестировать каждый этап проекта

С опытом вы сможете создавать все более сложные и интересные устройства на базе Arduino.

Программирование ардуино для детей. Arduino для начинающих, самые интересные уроки по программированию на Ардуино. Выбор вариантов, управление программой

LEDs (light-emitting diodes) — по русски Светоизлучающий диод, используется во многих электронных устройствах. При прохождении через его кристалл ток вызывает свечение, которое усиливается оптическим колпачком-линзой. Его неоспоримые достоинства — быстрое включение, высокая прочность, длительный срок службы, экологичность. Как правило используется как световой индикатор включения — переключения, а также отображение режимов работы. Делятся светодиоды на две группы — Монохромные (одноцветные) и RGB (многоцветные).

Краткие сведения об Arduino

В этих виртуальных магазинах важно проверить оценки поставщиков и продуктов, а не делать сюрпризы. Если мы не хотим платить за доставку, нам придется подождать около месяца, чтобы продукт прибыл. Между официальными и «неофициальными» советами, в основном из Китая, существуют небольшие технические и дизайнерские различия, но удобство и производительность, с которыми сталкиваются пользователь является эквивалентом.

Существуют решения, которые позволяют загружать программное обеспечение для установки на ваш компьютер, другие предлагают решения в Интернете.

Мы начнем наше знакомство с платой Arduino с самого простого опыта, который называется Мигающий Светодиод. В этом опыте мы попробуем заставить Arduino помигать нам приветственно светодиодом. Да, да, вы не ослышались, именно заставим, потому что мы обладаем всей полнотой власти над этой маленькой, но очень мощной платой под названием Arduino.

Существуют также различные визуальные пакеты, которые используют блоки вместо написанных кодов, для тех, у кого нет программных понятий. Он бесплатный и включает пошаговые инструкции по установке для разных операционных систем. При хорошей связи лучше всего использовать онлайн-решение, которое позволяет постоянно обновлять программное обеспечение и доступ ко всем библиотекам или бесчисленным проектам, уже запрограммированным для повторного использования или ремиксации.

В сети доступно несколько решений. На мой взгляд, лучший битболок, предлагаемый испанской компанией. На этом веб-сайте есть доступные драйверы для инструкций по загрузке и установке в разных операционных системах. Возможно, самой большой проблемой является подавляющее количество информации и ее триггеров.

Для первого опыта вам понадобится:

Плата Arduino UNO — 1 шт.

Резистор 330ом. (можно использовать подходящие от 200 ом до 550 ом) — 1 шт.
На корпусе резистора нанесены цветовые полоски, они указывают его номинал, мощность и т.д*

На резисторе 330 ом. полоски должны быть Оранжевая, Оранжевая, Коричневая.

Светоизлучающий диод — 1 шт.

Однако для тех, кто не имел возможности приблизиться к миру электроники и программирования, стоит потратить несколько часов на руководство по инициации, чтобы получить минимальную основу. Хотя большая часть документации находится на английском языке, проект. Такой успех объясняется его простотой и тем фактом, что он не нуждается в глубоком знании электроники и языковых структур для создания гаджетов, роботов или небольших интеллектуальных систем. Существуют платы с различной емкостью и разнообразными микроконтроллерами, поэтому мы можем выполнять различные типы проектов с использованием одной и той же платформы разработки. Источник питания выбирается автоматически. Внешняя мощность может быть либо от источника, либо от батареи. Источник питания может быть подключен к разъему питания 2, 1 мм. Плата может работать от внешнего источника питания от 6 до 20 вольт. Однако, если источник питания меньше 7 вольт, 5-контактный штырь может обеспечивать менее 5 вольт, и плата может стать нестабильной. Если мощность превышает 12 вольт, регулятор напряжения может перегреться и выйти из строя платы. Рекомендуемая подача составляет от 7 до 12 вольт. Обычно он используется для добавления кнопки сброса для экранов, блокирующих то, что находится на плате. Важно отметить, что максимальный ток для каждого аналогового и цифрового выводов составляет 40 мА, за исключением максимального тока для каждого аналогового и цифрового вывода. выход которого обеспечивает 3, 3 В, что обеспечивает максимальные токи 50 мА.

Когда эта линия сбрасывается, сигнал падает достаточно долго, чтобы выполнить сброс микросхемы. Поскольку он запрограммирован на игнорирование ложных данных, он будет перехватывать первые байты данных, которые отправляются на плату после открытия соединения. Если эскиз, который запускается на плате, получает конфигурацию за один раз или другие данные при запуске, следует убедиться, что программное обеспечение находится в состоянии связи и подождите секунду после открытия соединения перед отправкой этих данных. Хотя большинство компьютеров имеют собственную внутреннюю защиту, предохранитель обеспечивает дополнительную защиту. Три монтажных отверстия позволяют монтировать плату на поверхности или коробке. Программе необходимо определить конец строки программирования, чтобы иметь возможность продолжить выполнение программы, для чего это необходимо в конце каждой строки, где может быть идентифицирована команда, использование. Этот пример кода является бесплатным, общедоступным. Если ваша программа не имеет этих функций, она не сможет определить язык и не будет выполнять компиляцию.

Штифт является целым числом и идентифицируется на самой плате. Аналоговый вход не должен определяться в функции инициализации как вход или выход. Значение может меняться от 0 до 255. Этот пример кода является общедоступным. Для этого, когда вы получаете оборудование, датчик и т.д. Производитель часто предоставляет библиотеку для легкого программирования, то есть вместо того, чтобы выполнять длительное и обширное программирование, вы используете библиотеку и упрощаете код. Посмотрев пример 2, вы заметите, что сразу после объявления инструмента добавляется имя. Это упрощает программирование, так как оно становится более читаемым, и если вам нужно изменить значение данных, вам нужно только его изменить. Переменные должны быть объявлены до их использования. Существует три класса переменных: локальный, глобальный и статический. Эти переменные существуют только тогда, когда выполняется блок, в котором он хранится. С того момента, как программа вернется к основной функции, эта переменная больше не будет существовать.

В качестве примера можно сказать, что статическая переменная является переменной, объявленной внутри списка параметров функции. Эта переменная может запоминать отрицательные числа через математическое свойство, называемое дополнением двух. Вы можете использовать строку для хранения символьных данных. Используя строку, вы можете изменить конкретный символ в программе. Четыре модификатора могут применяться к любому целому числу. Длинная и короткая цель состоит в том, что они могут предлагать различные размеры целых чисел. Функция представляет собой автономную единицу кода, которая была сделана для выполнения определенного вида деятельности. Программа состоит из нескольких функций. Использование функций может упростить код и сделать его более организованным. Унарные операторы действуют только на одну переменную и либо модифицируют ее, либо нет, тогда как бинарные операторы используют две переменные, принимают их значения без их изменения и генерируют третье значение. Сумма является примером двоичного оператора.

Операторы приращения и декремента являются унарными операторами, поскольку они изменяют переменную, в которой они применяются. Префиксные переменные увеличивают и возвращают значение уже добавленной переменной, в то время как постфиксные переменные возвращают значение переменной без приращения, а затем увеличивают переменную. Если результатом условия является 0, выполнение будет выполнено, если результат равен 1, функция будет выполнена. Эта структура обычно используется для повторения блока информации, определенного в функции. Пока условие истинно, информация, содержащаяся в функции, будет выполнена. Многие из электроники разных производственных компаний входят в производственный отдел различных щитов, производящих очень специфические вариации для данной задачи.

Макетная плата — 1 шт.

Соединительные провода.

Вы должны собрать проект по электрической принципиальной схеме на первом рисунке. В качестве подсказки и полноты понимания у вас есть следующий рисунок, который вам поможет разобраться куда, как и что подключается. Какме цветом брать провода, как правильно вставить детали.

Что собой представляет Arduino?

Это панель управления ввода данных, например датчики, и выход данных, например исполнительные механизмы, как в случае с двигателями и светодиодами. При запуске программного обеспечения в первом окне отображается пустой текстовый редактор. Компьютер должен обнаружить новое устройство и сообщить, правильно ли он установлен. Этот комплект гораздо больше, чем набор электроники, он является источником знаний, который расширит ваши горизонты в вопросах программирования и взаимодействия с периферийными устройствами.

Скачайте и распакуйте архив с программой урока, подсоедините ардуино к компьютеру с помощью USB шнура, запустите скетч урока № 1, дважды щелкнув по файлу lesson_01.ino , после этого у вас должна запустится среда программирования ArduinoIDE, в окне которой будет показан текст программы с многочисленными коментариями и пояснениями на русском языке. Внимательно прочитайте весь sketch от начала до конца, а затем загрузите программу в Arduino с помощью кнопки ЗАГРУЗИТЬ, или UPLOAD, в зависимости от языка программы.

Этот комплект охватывает компоненты, экраны, датчики, модули, среди других элементов, которые обеспечивают множество проектов, ориентированных на автоматизацию жилых помещений, но не только в этом сегменте. Элементы, тщательно отобранные для составления набора и избегающие сюрпризов, таких как отсутствие базовых компонентов для выполнения проектов.

Изучаем Arduino: инструменты и методы технического волшебства

Создайте робота-последователя линии. Используйте цифровые датчики давления. Каждый проект добавляет знания, полученные в предыдущих проектах, и позволяет развивать его в области программирования и навыков в области электроники, чтобы вы могли создавать свои собственные проекты.

Набор для экспериментов ArduinoKit
Код программы для опыта №1:

Что-то подобное должно получиться у вас:

В результате, после заливки программы в ардуино вы должны увидеть подмигивающий светодиод, который как бы говорит «Привет, Мир!». Если этого не произошло и светодиод не светится, вам необходимо проверить правильность соединения проводов. Правильность полярности светодиода +, -. Правильность полярности шин питания.

Еще впереди мы подходим к программированию этого. Чтобы следить за исходной статьей в этой статье, мы начнем программирование на этой платформе. Опять же, нам нужно перейти к «инструментам», но на этот раз мы получим доступ к «Последовательному порту».

В цикле мы напишем инструкции. Важная деталь заключается в том, что функции, записанные в цикле, будут находиться в постоянном цикле, т.е. цикл, когда он заканчивается, он возвращается к перезапуску, бесконечно. Итак, во-первых, наш код будет выглядеть примерно так.

Поскольку в круглых скобках мы имеем, во-первых, номер штыря и рядом с запятой, поскольку мы хотим, чтобы дверь работала. Аналогам нужно объявлять только в том случае, если он должен работать как выход. . Для этого мы должны добавить строку в цикл. Эта функция также принимает круглые скобки, и внутри них должен быть включен номер штыря, и если мы хотим, чтобы этот порт не имел напряжения, или если мы хотим, чтобы он был.

Всем удачи! Ждём ваши комментарии к ARDUINO УРОК 1 МИГАЮЩИЙ СВЕТОДИОД.

Давайте начнем с тех возможностей, которые откроются перед вами, если вы обеспечите беспроводной обмен данными между двумя платами Arduino: Удаленное снятие показаний с датчиков температуры, давления, систем сигнализации на основе пироэлектрических датчиков движения и т.п. Беспроводное управление и мониторинг состояния…

Поэтому наш код должен выглядеть так. Следующий шаг — сделать светодиодную вспышку. Задержка — это удерживающая панель, в которой вся система останавливается в течение выбранного времени. Внутри родительских элементов задержка имеет в миллисекундах время, которое мы хотим. В этом случае выбранное время составляло 1 секунду. Скоро наш код будет выглядеть примерно так.

Чтобы начать изучать основы электроники и программирования, нет ничего похожего на набор ардуинов для новичков. Они предлагают множество функций и идеально подходят для новичков. В дополнение к этому сообщество активно и предлагает примеры дружественных и простых в использовании программ. Цель такого набора — понять и открыть возможности, предлагаемые этими электронными картами, посредством небольших простых проектов и прогрессивных трудностей. Есть несколько комплектов для начала, с разными ценами и содержанием.

Использование DELAY и постановка проблемы Одна из основных ошибок новичков при написании скетчей для Arduino – чрезмерное использование функции delay(). Эта функция, (как указано в официальной документации) останавливает выполнение программы на указанное количество милисекунд. Давайте рассмотрим пример: вы подключили к Arduino…

Скетч — мигаем светодиодом с Arduino

Тем более, что это руководство не доволен дать несколько инструкций, но также пытается представить теоретические представления с определениями физических компонентов и явлений. Содержимое этого набора позволяет начать хорошо, потому что он предлагает набор компонентов интересных баз. Он предлагает немного меньше контента, чем первый комплект, но все же вполне корректно начинать. Этот комплект интересен, потому что он обеспечивает контролируемые бумажные модели! Руководство пользователя очень полно и дает объяснение различным используемым элементам, а также пошаговым примерам.

В этой статье рассмотрены основы использования RGB (Red Green Blue (красный, зеленый, синий)) светодиода с Arduino. Мы используем функцию analogWrite для управления цветом RGB светодиода. На первый взгляд, RGB светодиоды выглядят так же, как и обычные светодиоды, но на самом деле у них внутри установлено три светодиода: один красный, один зеленый и…

Подобные кнопки/датчики используют ваше тело как часть электрической цепи. Когда вы касаетесь чувствительной поверхности сенсорной кнопки, емкость цепи изменяется и фиксируется. Изменение емкости приводит к изменению выходного сигнала. Вероятно, многим может показаться, что использовать подобный модуль непросто и…

Хотели бы вы организовать беспроводное включение/выключение света в доме? Если да, то для подобного проекта можно использовать Arduino, bluetooth модуль HC-06, реле и знания основ схемотехники. В этой статье мы рассмотрим основы взаимодействия bluetooth модуля HC-06 с Arduino. Рассмотрим примеры передачи и приема данных через блютуз на примере…

Breadboard (макетная (монтажная) беспаечная плата) – один из основных инструментов как для познающих основы схемотехники, так и для профессионалов. В этой статье вы познакомитесь с тем, где и как использовать breadboard и какие они бывают. После ознакомления с приведенными основами, вы сможете собрать свою электросхему с использовнием…

Обмен данными между двумя платами Arduino — очень полезная фича для многих проектов. Например, можно один Arduino управляет моторами, а второй используется для подключения сенсоров и передачи управляющих сигналов на первый микроконтроллер. Реализовать обмен данными между двумя Arduino можно с использованием с помощью…

Для того, чтобы перезагрузить ваш Arduino не нажимая кнопку Reset, существует два варианта. Ниже рассмотрены оба. Для их реализации потребуется минимум дополнительной электрической обвязки. Используем провод, подключенный к 12 контакту В этом случае светодиод на 13 пине Arduino (можно использовать и встроенный светодиод), мигает. 12 пин…

Предположим, вы уже научились мигать светодиодом на Arduino и даже нарисовали несколько интересных изображений с помощью языка программирования Processing. Что дальше? Вероятно, у вас мог возникнуть вопрос: можно ли заставить Arduino и Processing общаться друг с другом? Да, это вполне возможно! И в этой статье мы расскажем как именно…

Компьютеры и Arduino в том числе, работают с различными типами данных. В их основе лежит арифметически-логическое устройство (АЛУ), которое выполняет арифметические и логические операции с ячейками памяти: R1+R2, R3*R7, R4&R5 и т.д и т.п. Для АЛУ нет разницы, какой тип данных отображать пользователю: текст, целые числа, числа с плавающей…

Оригинальные платы Arduino — это open-source микроконтроллеры, документация которых выложена в сети в свободном доступе. То есть, вы можете свободно создать собственную плату на базе обширной документации в сети. Одной из компаний, которая пошла по пути клонирования Arduino, является SparkFun. Ребята несколько модифицируют платы, изменяют…

Узнать Arduino получше можно с помощью стандартных примеров, которые входят в состав Arduino IDE. В этом небольшом проекте мы научимся создавать мелодии с использованием Arduino. Непосредственно на Arduino не хватит оперативной (RAM) памяти, чтобы воспроизвести музыку, что мощностей этого микроконтроллера хватит, чтобы сгенерировать…

Если вы стали счастливым обладателем Arduino, вы наверняка слышали про платы расширения — так называемые шилды (Arduino shield), с помощью которых можете очень быстро расширить функциональные возможности вашего Arduino. Как правило, большинство шилдов изготавливается под конкретный форм-фактор платы. В большинстве случаев — это…

Цифровые пины на Arduino могут принимать значения high или low. Именно это свойство используется для управления большинством внешних двигателей, датчиков и т.п. Но иногда возникают ограничения, связанные с тем, что устройсва требуют большие токи, чем может предоставить Arduino. Судя по спеку, платы Arduino предоставляют нам в распоряжение…

Всем привет. Я Джереми Блум. Рад представить вам новую серию туториалов по Arduino. Arduino – это потрясная open-source платформа с микроконтроллером, которую можно использовать для создания электронных проектов. Для автоматизации вещей, в которых есть входы-выходы, прерывания, и т.п. Мы поговорим обо всем этом в этой серии туториалов. Это…

Библиотеки для Arduino — это удобное средство для распространения кода. Например, это могут быть драйвера к оборудованию или часто используемые функции. В этом гайде подробно рассмотрено как устанавливать библиотеки на ваш компьютер. Существует два основных вида библиотек Arduino: стандартные и дополнительные. Стандартные…

В один прекрасный день попался мне на eBay интереснейший маленький модуль джойстика, который очень похож на используемые в контроллерах для PlayStation 2. Оказалось, что модуль очень прост в использовании с Arduino и стоит буквально несколько долларов. Компаний-производителей джойстиков для Arduino несколько, в том числе Adafruit, Sparkfun и…

— Килоом.ру

Posted on 26/09/201730/10/2017 by Kiloom

Выставляю на обозрение две проектные работы по робототехнике. Рекомендую ознакомиться с хронологическим ходом разработки. Continue reading →