Схема ардуино. Схемы Arduino: подробный обзор и руководство по использованию

Что такое Arduino и как она работает. Какие компоненты входят в состав платы Arduino. Как подключить и запрограммировать Arduino. Какие проекты можно реализовать с помощью Arduino.

Содержание

Что такое Arduino и для чего она используется

Arduino — это открытая электронная платформа, основанная на простом в использовании аппаратном и программном обеспечении. Платы Arduino способны считывать входные сигналы (свет на датчике, нажатие кнопки) и преобразовывать их в выходные (включение двигателя, зажигание светодиода).

Основные преимущества Arduino:

Низкая стоимость по сравнению с другими микроконтроллерными платформами
Кроссплатформенность — работает на Windows, Mac OS и Linux
Простая и понятная среда программирования
Открытое программное и аппаратное обеспечение — возможность расширения

Arduino применяется для создания различных интерактивных проектов — от простых светодиодных индикаторов до роботов и «умных» домашних систем. Эта платформа позволяет новичкам быстро освоить основы работы с микроконтроллерами и электроникой.

Основные компоненты платы Arduino

Типичная плата Arduino состоит из следующих основных компонентов:

Микроконтроллер — «мозг» платформы, обрабатывающий команды
Порты ввода/вывода — для подключения внешних устройств
USB-порт — для связи с компьютером и программирования
Разъем питания — для подключения внешнего источника питания
Кнопка сброса — для перезапуска микроконтроллера
Светодиоды индикации — показывают состояние платы

Рассмотрим подробнее назначение основных элементов платы Arduino UNO — самой популярной модели:

Микроконтроллер ATmega328P

Это 8-битный микроконтроллер семейства AVR от Atmel. Он имеет 32 КБ флэш-памяти, 2 КБ ОЗУ и тактовую частоту 16 МГц. Микроконтроллер выполняет загруженную в него программу и управляет всеми процессами на плате.

Цифровые и аналоговые порты ввода/вывода

Arduino UNO имеет 14 цифровых и 6 аналоговых портов. Цифровые порты могут работать как на вход, так и на выход. Аналоговые порты предназначены для считывания аналоговых сигналов с датчиков.

USB-порт и преобразователь USB-UART

Через USB-порт осуществляется связь с компьютером для программирования и обмена данными. Преобразователь USB-UART конвертирует сигналы между USB и последовательным интерфейсом микроконтроллера.

Программирование Arduino: основы и принципы

Программирование Arduino осуществляется с помощью специальной среды разработки Arduino IDE. Основные принципы программирования:

Язык программирования основан на C/C++
Программа состоит из двух основных функций — setup() и loop()
setup() выполняется один раз при запуске
loop() выполняется циклически

Пример простой программы для мигания светодиодом:


void setup() {
  pinMode(13, OUTPUT);    // Настройка пина 13 на выход
}

void loop() {
  digitalWrite(13, HIGH); // Включение светодиода
  delay(1000);            // Пауза 1 секунда
  digitalWrite(13, LOW);  // Выключение светодиода
  delay(1000);            // Пауза 1 секунда
}

Эта программа будет включать и выключать встроенный светодиод на пине 13 с интервалом в 1 секунду.

Подключение и настройка Arduino

Для начала работы с Arduino необходимо выполнить следующие шаги:

Скачать и установить Arduino IDE с официального сайта
Подключить плату Arduino к компьютеру через USB-кабель
Выбрать в Arduino IDE правильную модель платы и порт
Загрузить тестовую программу (например, «Blink»)

При первом подключении Windows может не распознать устройство автоматически. В этом случае потребуется установить драйвер вручную, указав путь к файлу драйвера в папке с Arduino IDE.

Расширение возможностей Arduino с помощью шилдов

Шилды (shields) — это дополнительные платы, устанавливаемые поверх Arduino для расширения ее функциональности. Популярные типы шилдов:

Ethernet Shield — для подключения к сети
Motor Shield — для управления двигателями
LCD Shield — для подключения дисплея

Relay Shield — для управления мощной нагрузкой

Шилды позволяют быстро добавить новые возможности без пайки. Они совместимы по выводам с Arduino и легко устанавливаются поверх основной платы.

Отладка и тестирование проектов на Arduino

Для отладки проектов на Arduino можно использовать следующие инструменты и методы:

Монитор последовательного порта в Arduino IDE
Внешний светодиод для индикации состояний
Осциллограф для анализа сигналов
Отладочные сообщения в коде

Важно тщательно тестировать каждый этап разработки, особенно при работе с опасными напряжениями или механизмами. Это поможет избежать ошибок и повреждения оборудования.

💹 Схема ардуино. Описание блок схемы Arduino.

Главная

Ардуино

Знакомство с Arduino

Начало работы с ардуино. Блок схема Arduino.

Ардуино

09 Ноября 2016

3434

Если вы знаете, что такое платформа Ардуино (Arduino), возможно эта статья вам будет не интересна. Для начала давайте посмотрим, что нам нужно, что бы мы могли спрограммировать устройство, которое выполняло бы, управление какими то внешними устройствами.

В первую очередь, нам конечно же нужен микроконтроллер. Что такое микроконтроллер, подробнее будет описано в отдельной статье. А пока дадим простое определение, микроконтроллер — это микрокомпьютер, в котором есть процессор и память. В памяти микроконтроллера хранится программа. В программе задан определенный алгоритм управления выводами, портами.

Но что бы просто взять и начать работать, одного микроконтроллера недостаточно. Нам нужен интерфейса для передачи и получения информации.

Далее что бы информация, программный код, который поступает по интерфейсу был «понятен» микроконтроллеру, нужно преобразовывать в соответствующий вид. Для этого нужен интерфейс программирования – программатор.

Ну конечно же не обойтись без источника питания. Нужен стабильный источник питания, подключенный ко всем устройствам в сборке.

Кроме этого, нужны различные выводы, для управления или получения сигнала от внешних устройств. Для генерирования аналогового сигнала, подключать преобразователь или использовать широтно-импульсную модуляцию (ШИМ). Про ШИМ поговорим в отдельной статье.

Таким образом, такая сборка получается не совсем удобная, хотя интересная. (отдельный такой вариант сборки, попробуем собрать, но в другом разделе сайта) Но к счастью есть платформы, в которых все эти компоненты собраны в одну плату! Как раз к таким устройствам относиться Ардуино плата.

Такое описание в Википедия:

Arduino — торговая марка аппаратно-программных средств для построения простых систем автоматики и робототехники, ориентированная на непрофессиональных пользователей. Программная часть состоит из бесплатной программной оболочки (IDE) для написания программ, их компиляции и программирования аппаратуры. Аппаратная часть представляет собой набор смонтированных печатных плат, продающихся как официальным производителем, так и сторонними производителями. Полностью открытая архитектура системы позволяет свободно копировать или дополнять линейку продукции Arduino.

Теперь, опишем еще проще, Arduino – это платформа для разработки устройств на базе микроконтроллера, на простом языке программирования. С языком программирования будем знакомиться в следующих статьях. У платы Ардуино, много разновидностей и клонов.

А пока давайте рассмотрим, самую популярную плату Arduino UNO.

Вот так, Arduino UNO выглядит визуально:

Более подробнее рассмотрим в последующих статьях. Так же обратим внимание на другие платы Arduino, отметим их особенности.

Arduino первые шаги. (подключение, софт, схема, пробный проект) |

08.07.2013 автор Aurel | Нет комментариев

Я получил свою плату arduino и хотел бы рассказать с чего начать, как поставить драйвера, софт, где скачать документацию и другие моменты.
Брал тут — Arduino с DX
Нужна была плата именно с надписями arduino и никак иначе (требования заказчика, которому делал проект на данной плате) поэтому пришлось заплатить 28$, хотя XDruino (XDruino) или Zdruino (Zdruino) стоят дешевле.

Вот плата Arduino, сейчас я её подключу к компьютеру. Я втыкаю её в USB порт. Windows пытается обнаружить драйвер, но она этого сделать не сможет, поэтому переходим в диспетчер устройств (Мой компьютер -> Свойства -> Оборудование -> Диспетчер устройств). Видим, что у нас есть новое неизвестное устройство.
Для того чтобы устройство обнаружилось как устройство Arduino MEGA 2560 нам необходимо скачать драйвера. Драйвера качаются с официального сайта, http://www.arduino.cc/. Заходим на вкладочку «скачать» (обозначено «1») и выбираем Arduino 1.0.5» (обозначено «2»), здесь есть и версия Arduino 1.5 » (обозначено «3») но она BETA версия, поэтому мы не будем её качать, мы скачаем версию 1.0.5. Это текущий релиз. Скачаем ZIP файл. Он весит 92.9 MByte.

Файл у нас закачался и теперь его нужно куда-то распаковать. Я распакую его прямо на рабочий стол. У нас распаковалась папочка, в которой есть папка с драйверами. Открываем её, и находим в ней файл Arduino.inf который нужно скопировать поближе к корню диска, я его положу прямо на диск С.

Теперь мне нужно указать в диспетчере устройств, вот этот *.inf файл. Я нажимаю что я хочу обновить драйвер, выбираю что я покажу где этот драйвер находится на моём компьютере. Выбираю папочку, я положил *.inf файл на диск С, и выбираю диск С. Именно поэтому я его положил ближе к корню, чтобы не лазить по всему компьютеру и убираю галочку «Включить подпапки». Нажимаю «Next».
Windows обнаружила этот *.inf файл и предлагает его установить. Тут какие-то проблемы с Windows, он этот драйвер не хочет принимать как безопасный, но мы всё равно его установим.
Вот и всё. У нас установилось это неизвестное устройство, на него уже стали дрова и оно видится как Arduino MEGA2560. Она сейчас висит на 3-ем COM порту.
Диспетчер устройств мы можем закрыть, он нам больше не понадобится. Теперь с локального диска С мы удаляем этот *.inf файл потому что он нам уже не нужен, и закрываем окно.
В распакованной папке есть ярлык Arduino, который запускает среду программирования Arduino. Данную программу не нужно устанавливать, её просто нужно куда-то скопировать и можно запускать Arduino IDE из любого места.

Запускаем её, и вот как она выглядит.

Теперь нужно указать последовательный порт на котором определилась плата

Выбираем плату, у нас Mega 2560, если у вас другая, вы выбираете другую.

И теперь можно залить сюда какой-то проект Arduino. Выберем проект Arduino, примеры, и выберем что-то с коммуникацией по последовательному порту, чтобы мы видели что мигают светодиоды. Ну допустим, MultiSerialMega.

Открывается исходный код примера, мы его можем проверить на ошибки (откомпилировать), нажав кнопку помеченной цифрой «1», либо можно сразу загрузить на микроконтроллер программу, нажав кнопку помеченной цифрой «2» . При этом компилятор сначала откомпилирует исходный текст, и только потом зальёт полученный файл на микроконтроллер. Обратите внимание, сейчас должны загореться какие-то светодиоды.

Давайте выберем другой пример. Мне хочется попробовать пример который бы постоянно что-то отправлял. Вот, например AnalogOutSerial. Перед каждым примером есть описание, что да как.

Сразу зальём его на микроконтроллер (запрограммируем Arduino), для этого сразу жмём «загрузить», компилятор сразу выполнит компиляцию и потом всё загрузит. Вот всё загружено, и сейчас что-то передаётся, так как постоянно горит светодиод на передачу. Узнать что именно передаётся можно с помощью любого монитора COM порта. Мне очень нравится программа Terminal, но можно воспользоваться и средствами встроенными Arduino IDE. Arduino IDE имеет на своём борту «недомонитор COM порта», которым можно пользоваться когда нет ничего другого. Откроем мониторинг COM порта, и видит, что именно постоянно сюда передаётся.

Для чего вообще эти примеры? Я показал как программировать Arduino, можно убедиться что устройство работает, и нормально программируется.
Теперь нужно найти документацию на плату Arduino. Документацию на плату мы также находим на этом сайте. Переходим в раздел «Produkt» (http://arduino.cc/en/Main/Products), выбираем наш продукт, у меня Arduino Mega2560. Спускаемся немного ниже и видим интересные ссылки.

Первое это EAGLE файлы («1»), то есть разводка печатных плат сделана в орле. Также можно найти схему Arduino в формате *.pdf («2») и карту пинов («3»). То есть вся документация на Arduino есть, и лежит в открытом виде. Есть схема и разобраться что куда идёт и что за что отвечает, не оставит ни каких сложностей.

Рубрики: Arduino, Инструменты радиолюбителя | Тэги: Arduino, Arduino Mega 2560 R3, AVR, DealExtreme, Инструменты радиолюбителя, Микроконтроллер | Ссылка

ОШИБКА — 404 — НЕ НАЙДЕНА

Главная
человек, почему ты вообще должен что-то делать

Наши серверные гномы не смогли найти страницу, которую вы ищете.

Похоже, вы неправильно набрали URL-адрес в адресной строке или перешли по старой закладке.

Возможно, некоторые из них могут вас заинтересовать?

Держатель батареи — 1×18650 (проволочные выводы)

Нет в наличии ПРТ-12899

Избранное Любимый 15

Список желаний

Кабель USB 3.

1 от A до C — 3 фута

В наличии CAB-14743

Избранное Любимый 9

Список желаний

SparkFun Thing Plus — Артемида

В наличии WRL-15574

22,50 $

Избранное Любимый 28

Список желаний

Терминальная антенна 2,4 ГГц, I-PEX MHF® I (U.FL), 250 мм RG-178

23 в наличии WRL-17733

12,95 $

Избранное Любимый 0

Список желаний

Сказать «Да» S2

9 апреля 2021 г.

Новый ESP32-S2 WROOM Thing Plus уже здесь, а также несколько новых аудиоплат!

Избранное Любимый 0

Последний взгляд на 2022 год

31 декабря 2022 г.

Прощаясь с 2022 годом, давайте посмотрим в зеркало заднего вида на все захватывающие моменты SparkFun, которые сделали этот год незабываемым.

Избранное Любимый 1

Начало работы с экосистемой датчиков мышц MyoWare® 2.0

1 апреля 2022 г.

Muscle Sensor MyoWare® 2.0, совместимый с Arduino универсальный датчик электромиографии (ЭМГ) от Advancer Technologies. В этом уроке мы рассмотрим функции и соответствующие экраны для подключения датчика к группе мышц.

Избранное Любимый 1

ОШИБКА — 404 — НЕ НАЙДЕНА

Главная
☠

Наши серверные гномы не смогли найти страницу, которую вы ищете.

Похоже, вы неправильно набрали URL-адрес в адресной строке или перешли по старой закладке.

Возможно, некоторые из них могут вас заинтересовать?

Гнездо DC Barrel Jack — гнездо

В наличии ПРТ-13126

Избранное Любимый 9

Список желаний

Адаптер SparkFun Qwiic

В наличии DEV-14495

Избранное Любимый 53

Список желаний

Макет к кабелю JST-ZHR — 4 контакта x 1,5 мм (одиночный разъем)

В наличии ДД-18638

Избранное Любимый 0

Список желаний

МИКРОЭ Wi-Fi 7 Click

Нет в наличии WRL-20274

29,95 $

Избранное Любимый 0

Список желаний

Заставьте комплект машинного обучения @ Home работать на вас

21 сентября 2021 г.

Что такое Arduino и для чего она используется