Что такое Arduino? [База знаний]
Теория
КОМПОНЕНТЫ
- Адресуемая светодиодная лента
- Геркон
- Диод
- Зуммер
- Кнопка
- Кварцевый резонатор
- Конденсатор
- Макетная плата
- Резистор
- Реле
- Светодиод
- Светодиодные индикаторы
- Сервопривод
- Транзистор
ARDUINO
- Что такое Arduino?
- Среда разработки Arduino IDE
- Сравнение плат Arduino. Какую выбрать?
- Как прошить плату Arduino с помощью другой Arduino (ArduinoISP)
- Онлайн-сервис TinkerCAD – эмулятор Arduino
- Визуальная среда разработки Mixly для Arduino
- Настройка поддержки чипа STM32F103C8T6 средой Arduino IDE
RASPBERRY
- Как установить ОС Raspbian/Raspberry Pi OS?
ИНТЕРФЕЙСЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
- Интерфейс I2C (IIC)
Arduino — это огромный конструктор, в котором нет конечного, определённого набора деталей, и нет ограничений в разнообразии того, что можно собрать.
Arduino представляет собой небольшую плату с собственным процессором и памятью. На ней также есть пара десятков контактов, к которым можно подключать всевозможные компоненты: лампочки, датчики, моторы, чайники, роутеры, магнитные дверные замки и вообще всё, что работает от электричества.
В процессор Arduino можно загрузить программу, которая будет управлять всеми этими устройствами по заданному алгоритму. Таким образом, можно создать бесчисленное количество оригинальных устройств, сделанных своими руками и по собственной задумке. Для того, чтобы понять идею, взгляните на иллюстрацию. Она не отражает и миллионной доли всех возможностей, но всё же даёт первичное представление:
В чем преимущество Arduino?
Пользователь современного компьютера не задумывается о функционировании отдельных частей ПК.
Он просто запускает нужные программы и работает с ними. Точно так же и Arduino позволяет пользователю сосредоточиться на разработке проектов, а не на изучении устройства и принципов функционирования отдельных элементов. Нет надобности и в создании законченных плат и модулей. Разработчик может использовать готовые платы расширения или просто напрямую подключить к Arduino необходимые элементы. Все остальные усилия будут направлены на разработку и отладку управляющей программы на языке высокого уровня. В итоге доступ к разработке микропроцессорных устройств получили не только профессионалы, но и просто любители что-то сделать своими руками. Наличие готовых модулей и библиотек программ позволяет непрофессионалам в электронике создавать готовые работающие устройства для решения своих задач. А варианты использования Arduino ограничены только возможностями микроконтроллера и имеющегося варианта платы, ну и, конечно, фантазией разработчика.
Сложно ли начать изучение?
Свою огромную популярность Arduino приобрела именно благодаря простоте и дружелюбности.
Даже абсолютный ноль в программировании и робототехнике может освоить основы работы с Arduino за пару часов! Этому способствуют тысячи публикаций, учебников, заметок в интернете и куча роликов на YouTube.
Программы для Arduino пишутся на обычном C++, дополненным простыми и понятными функциями для управления вводом/выводом на контактах. Если вы уже знаете C++ — Arduino станет дверью в новый мир, где программы не ограничены рамками компьютера, а взаимодействуют с окружающим миром и влияют на него. Если же вы новичок в программировании — не проблема, вы с лёгкостью научитесь, это просто.
Для удобства работы с Arduino существует бесплатная официальная среда программирования «Arduino IDE», работающая под Windows, Mac OS и Linux. С помощью неё загрузка новой программы в Arduino становится делом одного клика, только лишь подключите плату к компьютеру через USB. Хотя для более пытливых умов возможна работа и через Visual Studio, Eclipse, другие IDE или командную строку.
Вам не понадобится паяльник. Полноценные устройства можно собирать, используя специальную макетную доску, перемычки и провода абсолютно без пайки. Конструирование ещё не было таким быстрым и простым.
Схема выводов популярной платы Arduino Uno R3
Arduino – RoboCraft
Вышла новая версия среды Arduino версии 2.0.0. Скачать.
Arduino, IDE, версия
Arduino
MicroFlow — библиотека Arduino, которая позволяет обучить TensorFlow-модель на компьютере, а потом запустить её даже на самых простых контроллерах Arduino.
Arduino, библиотека, машинное обучение, нейронная сеть
Arduino
http://www.youtube.com/watch?v=NZ6V63u_-D8
Arduino, робот
Arduino
Виртуальный Windows-шилд (Windows Virtual Shields), позволяет использовать Windows Phone как своеобразный набор шилдов. Получается, что скетч на Arduino сможет получить доступ к разным датчикам и возможностям телефона, через привычные и простые в использовании библиотечные вызовы.
Arduino, Microsoft, Windows, шилд
Arduino
ASCII art для контроллера Arduino, который можно очень наглядно и удобно использовать в комментариях к своим скетчам.
Arduino, инфографика, распиновка
Arduino
Вышла новая версия среды Arduino версии 1.6.6. Скачать. Среди множества исправлений и улучшений, заслуживает внимания добавление возможности строить графики — инструмент Плоттер по последовательному соединению (Serial plotter).
Arduino, IDE
Arduino
В новую версию среды разработки — Atmel Studio 7, добавлена возможность импортировать свои Arduino-скетчи (включая используемые библиотеки), созданные в среде Arduino IDE, в C++ проекты и продолжить работу с ними в профессиональной среде разработки.
Arduino, IDE, версия
Arduino
Программирование Arduino даёт не только огромный простор для фантазии и возможностей, но, как и любой фреймворк, одновременно навязывает свой стиль и ограничивает возможности. Поэтому, если чувствуется, что Arduino становится тесноват — можно не только перейти на 32-битные контроллеры (например, STM32), но и попробовать более низкоуровневое программирование контроллеров. Уходя ближе «к железу» — программировать придётся на […]
Arduino, ATtiny, AVR, avrdude, Blink, Cpp, IDE, программирование
Arduino
Самый удобный и надёжный способ подключить какую-либо внешнюю электронику к контроллеру Arduino — это использовать соответствующий шилд. Если почему-то не хочется использовать ProtoShield, то данное видео покажет, как можно быстро и просто изготовить самодельный шилд для подключения к Arduino любых внешних устройств: реле, внешнего питания, сервомашинок и т.д.
Arduino, DIY, плата, шилд
Arduino
Беспаечная макетная плата, немного проводов и пара резисторов на 220 Ω и 10 kΩ — вот и всё что нужно, чтобы измерить ёмкость конденсатора при помощи контроллера Arduino. Код скетча:
Arduino, измерение, конденсатор
Arduino
Возможности и приложения реального времени
Плата Arduino Uno
Arduino — это одноплатный микроконтроллер, предназначенный для того, чтобы сделать приложения более доступными, интерактивными объектами и их окружением.
Аппаратные особенности с аппаратной платой с открытым исходным кодом, разработанной на основе 8-битного микроконтроллера Atmel AVR или 32-битного Atmel ARM. Текущие модели состоят из интерфейса USB, 6 контактов аналогового ввода и 14 контактов цифрового ввода/вывода, что позволяет пользователю подключать различные платы расширения.
Плата Arduino Uno представляет собой микроконтроллер на базе ATmega328. Он имеет 14 цифровых входных/выходных контактов, 6 из которых могут использоваться в качестве выходов ШИМ, керамический резонатор 16 МГц, разъем ICSP, соединение USB, 6 аналоговых входов, разъем питания и кнопку сброса. Он содержит всю необходимую поддержку, необходимую для микроконтроллера. Чтобы начать работу, их просто подключают к компьютеру с помощью USB-кабеля, адаптера переменного тока в постоянный или аккумулятора. Плата Arduino Uno отличается от всех других плат, и они не будут использовать в них микросхему драйвера FTDI USB-to-serial. Он представлен Atmega16U2 (Atmega8U2 до версии R2), запрограммированным как преобразователь USB-последовательный порт.
Arduino Uno с цифровым вводом/выводом
Существуют различные типы плат Arduino, многие из которых являются версиями, совместимыми со сторонними производителями. Наиболее официальными доступными версиями являются Arduino Uno R3 и Arduino Nano V3. Оба они работают на 16-мегагерцовом 8-битном микроконтроллере Atmel ATmega328P с 32 КБ флэш-памяти, 14 цифровыми входами/выходами и шестью аналоговыми входами/выходами, а 32 КБ не будут звучать так, как если бы они работали под управлением Windows. Проекты Arduino могут быть автономными или они могут взаимодействовать с программным обеспечением при работе на компьютере. Например, Flash, обработка, Max/MSP). Плата работает от керамического резонатора с частотой 16 МГц и имеет USB-соединение для питания и связи. Вы можете легко добавить карту памяти micro SD/SD для больших задач.
- Это простой интерфейс USB. Это позволяет взаимодействовать с USB, поскольку это похоже на последовательное устройство.
- Микросхема на плате подключается прямо к вашему USB-порту и поддерживает на вашем компьютере в качестве виртуального последовательного порта.
Преимущество этой настройки заключается в том, что последовательная связь является чрезвычайно простым протоколом, проверенным временем, а USB обеспечивает связь с современными компьютерами и делает ее удобной. - Легко найти мозг микроконтроллера, который является чипом ATmega328. Он имеет больше аппаратных функций, таких как таймеры, внешние и внутренние прерывания, контакты PWM и несколько режимов сна.
- Это проект с открытым исходным кодом, и преимущество открытого исходного кода заключается в том, что оно имеет большое сообщество людей, использующих его и устраняющих неполадки. Это упрощает помощь в отладке проектов.
- Это тактовая частота 16 МГц, которая достаточна для большинства приложений и не ускоряет работу микроконтроллера.
- В нем очень удобно управлять питанием и он имеет встроенную регулировку напряжения. Он также может питаться напрямую от USB-порта без внешнего источника питания. Вы можете подключить внешний источник питания до 12 В, и это регулирует его как до 5 В, так и до 3,3 В.
- 13 цифровых контактов и 6 аналоговых контактов. Этот тип контактов позволяет вам подключать оборудование к плате Arduino Uno извне. Эти контакты используются в качестве ключа для расширения вычислительных возможностей Arduino Uno в реальном мире. Просто подключите свои электронные устройства и датчики к разъемам, соответствующим каждому из этих контактов, и все готово.
- Имеет разъем ICSP для обхода USB-порта и прямого взаимодействия с Arduino как с последовательным устройством. Этот порт необходим для повторной загрузки вашего чипа, если он поврежден и больше не может использоваться на вашем компьютере.
- Он имеет 32 КБ флэш-памяти для хранения вашего кода.
- Встроенный светодиод подключен к цифровому контакту 13, чтобы ускорить отладку кода и упростить процесс отладки.
- Наконец-то на чипе есть кнопка сброса программы.
Преимущество этой настройки заключается в том, что последовательная связь является чрезвычайно простым протоколом, проверенным временем, а USB обеспечивает связь с современными компьютерами и делает ее удобной. 
Arduino был создан в 2005 году двумя итальянскими инженерами Дэвидом Куартьелесом и Массимо Банзи с целью научить студентов программировать микроконтроллер Arduino uno и улучшить свои навыки в области электроники и использовать его в реальной жизни.
мир.
Микроконтроллер Arduino uno может воспринимать окружающую среду, получая данные от различных датчиков, и может воздействовать на окружающую среду, управляя освещением, двигателями и другими исполнительными механизмами. Микроконтроллер программируется с использованием языка программирования Arduino (на основе Wiring) и среды разработки Arduino (на основе Processing).
ATmega168/328-Arduino Pin Mapping:
ATmega168-328Arduino Pin Mapping
Программирование:
- Интегрированная среда разработки Arduino (IDE) представляет собой кроссплатформенное приложение, написанное на Java, и является производным от IDE для языка программирования Processing и проектов Wiring
- Плата Arduino Uno может быть запрограммирована с помощью программного обеспечения Arduino.
- Выберите «Arduino Uno» в меню «Инструменты» > «Плата» (в соответствии с микроконтроллером на вашей плате).
- ATmega328 на Arduino Uno поставляется с предварительно записанным загрузчиком, который позволяет загружать в него новый код без использования внешнего аппаратного программатора. Он обменивается данными с использованием оригинального протокола STK500.
- Вы также можете обойти загрузчик и запрограммировать микроконтроллер через заголовок ICSP (In-Circuit Serial Programming).
- Доступен исходный код прошивки ATmega16U2 (или 8U2 на платах rev1 и rev2).
Он обменивается данными с использованием оригинального протокола STK500. Схема контактов Arduino Uno
ATmega16U2/8U2 загружается с загрузчиком DFU, который можно активировать:
- На платах Rev1: подключение перемычки на задней стороне платы (рядом с картой Италии) а затем сброс 8U2.
- На платах Rev2 или более поздних: есть резистор, который соединяет линию HWB 8U2/16U2 с землей, что упрощает переход в режим DFU.
Перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о проектах Arduino для студентов инженерных специальностей. Или вы можете использовать заголовок ISP с внешним программатором (перезаписав загрузчик DFU).
Стартовый комплект Arduino Uno
Микроконтроллер ATmega328 5В
Входное напряжение (рекомендуется) 7–12 В
Входное напряжение (пределы) 6–20 В 14 (из которых 6 обеспечивают выход PWM)
Аналоговые входные контакты 6 Ток для контакта 3,3 В 50 Ma
Флэш-память 32 КБ (ATmega328), из которых 0,5 КБ используется загрузчиком
SRAM 2 КБ (ATmega328)
EEPROM 1 КБ (ATmega328)
Тактовая частота 16 МГц
Приложения Arduino Uno Board для работы в реальном времени
Система домашней автоматизации на базе Arduino
Проект разработан с использованием платы Arduino uno для разработки системы домашней автоматизации с Bluetooth, которая дистанционно управляется смартфоном на ОС Android.
Дома становятся умнее и хорошо развиваются благодаря использованию таких передовых технологий. Современные дома постепенно наращивают способ проектирования, переходя на централизованную систему управления с дистанционно управляемыми выключателями вместо обычных выключателей.
Домашняя автоматизация на базе Arduino
Для этого модуль Bluetooth подключается к плате Arduino Uno на стороне приемника, а на стороне передатчика приложение с графическим интерфейсом пользователя на сотовом телефоне отправляет команды включения/выключения на приемник, к которому подключены нагрузки. Прикосновением к определенному месту в графическом пользовательском интерфейсе лампы, используемые в качестве нагрузки в этом проекте, можно дистанционно включать и выключать с помощью этой технологии. Нагрузки управляются с помощью платы Arduino Uno через тиристоры с использованием симисторов и OPTO-Isolators.
Автоматическое управление яркостью уличных фонарей на основе Arduino
Поскольку интенсивность не может регулироваться с помощью газоразрядных ламп высокой интенсивности (HID), экономия энергии в уличных фонарях с этими лампами невозможна, поскольку плотность на дорогах снижается по сравнению с часами пик ночи до раннего утра.
Автоматический контроль интенсивности на основе Arduino
Таким образом, эта система решает эту проблему, контролируя интенсивность светодиодных фонарей на улице путем постепенного снижения интенсивности путем управления напряжением, подаваемым на эти лампы. Эта система использует плату Arduino для генерации импульсов PWM и запрограммирована таким образом, что постепенно снижает напряжение, подаваемое на эти лампы, до поздней ночи и полностью отключается утром.
Таким образом, макетная плата Arduino может воспринимать окружающую среду, получая данные от различных датчиков, и воздействовать на окружающую среду, управляя двигателями, освещением и другими исполнительными механизмами. Микроконтроллер на плате запрограммирован с помощью языка программирования Arduino. Спасибо за внимание к этой статье и проясните сомнения по поводу проектов Arduino, оставив комментарий ниже.
Фото:
- Плата Arduino Uno от adafuit
- Arduino Uno с цифровым вводом/выводом cprogramming
- ATmega168/328-Arduino Pin Mapping от arduino
- Схема выводов Arduino Uno от cmb
- Стартовый комплект Arduino от GenerationRobots
Учебное пособие по Arduino — JavaTpoint
|
следующий → Arduino — это проект, аппаратная и программная платформа с открытым исходным кодом, используемая для проектирования и создания электронных устройств. Платы Arduino изначально были созданы, чтобы помочь студентам с нетехническим образованием. В платах Arduino используются различные контроллеры и микропроцессоры. Плата Arduino состоит из наборов контактов аналогового и цифрового ввода-вывода (ввода/вывода), которые дополнительно подключены к макетной плате , платам расширения и другим схемам . Такие платы имеют модель Universal Serial Bus ( USB ) и интерфейсы последовательной связи , которые используются для загрузки программ с компьютеров. Он также обеспечивает Проект IDE (интегрированная среда разработки), основанный на языке обработки для загрузки кода на физическую плату. Проекты авторизованы в соответствии с GPL и LGPL . Он также доступен в виде наборов для самостоятельных занятий. Arduino используется для различных целей, например:
Что такое Ардуино?Arduino — это программная и аппаратная платформа, которая помогает в создании электронных проектов. Это платформа с открытым исходным кодом и имеет множество контроллеров и микропроцессоров. Существуют различные типы плат Arduino, используемые для различных целей. Arduino представляет собой единую печатную плату, состоящую из различных интерфейсов или частей. Большая часть Arduino состоит из 14 цифровых контактов ввода/вывода. Аналоговые выводы в Arduino в основном используются для тонкого управления. Выводы на плате Arduino расположены по определенной схеме. Другими устройствами на плате Arduino являются USB-порт, небольшие компоненты (регулятор напряжения или осциллятор), микроконтроллер, разъем питания и т. д. ОсобенностиОсобенности Arduino перечислены ниже:
ИсторияПроект начался в Interaction Design Institute в Ивреа, Италия. Под руководством Кейси Реаса и Массимо Банзи компания Hernando Bar в 2003 году создала Wiring (платформу для разработки). Он считался проектом магистерской диссертации в IDII. Платформа проводки включает в себя печатную плату (печатную плату). Плата управляется микроконтроллером ATmega168. Микроконтроллер ATmega168 был IDE. Он был основан на библиотеке и функциях обработки, которые используются для простого программирования микроконтроллера. В 2005 году Массимо Банци, Дэвид Куартиэль, Дэвид Меллис и еще один студент IDII поддержали ATmega168 на платформе Wiring. Далее они назвали проект Arduino. Проект Arduino был начат в 2005 году для студентов в Ивреа, Италия. Он был направлен на то, чтобы предоставить любителям и профессионалам простой и недорогой способ взаимодействия с окружающей средой с помощью исполнительных механизмов и датчиков. В середине 2011 года коммерческое производство Arduino оценивалось в 300 000 штук. В 2013 году использовалось около 700 000 плат Arduino. Примерно в апреле 2017 года Массимо Банзи представил основу Arduino как «новое начало для Arduino». В июле 2017 года Мусто продолжал получать множество лицензий с открытым исходным кодом и код с веб-сайтов Arduino. В октябре 2017 года Arduino объявила о сотрудничестве с ARM Holdings. Arduino продолжает работать с поставщиками архитектур и технологий. МикроконтроллерНаиболее важной частью Arduino является микроконтроллер, который показан ниже:
Электронные устройства в СШАНас окружает множество электронных устройств. Большая часть прибора состоит из микроконтроллера для его функционирования. Давайте обсудим некоторые из примеров.
ПроектыРассмотрим простой проект мигания светодиодом. Нам нужно программное обеспечение для установки нашего скетча или кода на плату Arduino. Светодиод будет мигать после успешной загрузки кода. Программное обеспечение называется Arduino IDE (интегрированная среда разработки). Существуют различные проекты, созданные с помощью Arduino. Некоторые из проектов перечислены ниже:
Для некоторых проектов требуется список компонентов. Таким образом, для удобства и практических проектов наборы Arduino легко доступны на рынке. Комплекты ArduinoМы можем легко начать работу с электроникой, используя полный комплект. Это также помогает нам создавать практические и привлекательные проекты. Некоторые из популярных наборов Arduino перечислены ниже:
Arduino IDE IDE делает традиционные проекты еще проще и проще. Приложение IDE подходит для Windows, Mac OS X и Linux. Он поддерживает языки программирования C и C++. Нам нужно подключить плату Genuino и Arduino к IDE, чтобы загрузить скетч, написанный в программном обеспечении Arduino IDE. Многие другие компании, включая Sparkfun Electronics, также производят свои собственные платы, совместимые с Arduino IDE. Платы АрдуиноСуществует множество плат Arduino, используемых для разных целей. Платы различаются контактами ввода-вывода, размером и т. д. На платах Arduino присутствуют различные компоненты: микроконтроллер, контакты цифрового ввода-вывода, интерфейс и разъем USB, аналоговые контакты, кнопка сброса, кнопка питания, светодиоды, кварцевый осциллятор и Регулятор напряжения. Некоторые компоненты могут отличаться в зависимости от типа платы. Давайте обсудим некоторые из популярных плат Arduino.
Экраны |
Компания разрабатывает и производит комплекты микроконтроллеров и одноплатные интерфейсы для проектов в области строительной электроники. 
GPL называется как Стандартная общественная лицензия GNU. Лицензированная LGPL называется GNU Lesser General Public License . Он позволяет использовать платы Arduino, распространять его программное обеспечение и может быть изготовлен кем угодно. 
Плата состоит из набора цифровых и аналоговых контактов, которые используются для подключения различных устройств и компонентов, которые мы хотим использовать для функционирования электронных устройств. 
Устройствами для начинающих были простые детекторы движения, роботы и термостаты. 
Из-за меньшего объема памяти некоторые микроконтроллеры могут одновременно запускать только одну программу. 
USB-кабель используется для загрузки программы или скетча на определенную плату Arduino. 
