Duանոթացում Arduino- ին ՝ 18 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:45

Երբևէ մտածե՞լ եք, որ պատրաստեք ձեր սեփական սարքերը, ինչպիսիք են եղանակային կայանը, մեքենայի վահանակը ՝ վառելիքը վերահսկելու, արագությունը և գտնվելու վայրը հետևելու կամ սմարթֆոնների միջոցով կառավարվող ձեր կենցաղային տեխնիկան, կամ երբևէ մտածե՞լ եք, որ պատրաստեն բարդ ռոբոտներ, որոնք կարող են խոսել, քայլել և շարժել ձեռքերը կամ ինչ կասեք ձեր սեփական mp3 նվագարկիչ սարքերի պատրաստման, մատնահետքերի հայտնաբերման սարքի, բույսերի ջրամատակարարման ավտոմատ համակարգի, երկրաշարժի սենսորների, վոկի թակիի կամ հեռակառավարվող տեսախցիկների տեսահսկման համակարգերի վրա: Եթե երբևէ մտածել եք և պատրաստ եք ձեր ներդրումն ունենալ աշխարհի թվայնացման գործում, ապա հավատացեք, որ կարող եք ստեղծել այն ամենը, ինչ ցանկանում եք ստեղծել, և ապա պետք է իմանաք որոշ հիմնական էլեկտրոնիկա և միկրոկոնտրոլերների մասին: Միկրոկոնտրոլերը կոմպակտ ինտեգրալ սխեմաների դիզայն է, որը մուտքեր է վերցնում տարբեր սենսորներից ՝ ջերմաստիճանի տվիչից, շարժման հայտնաբերման տվիչից, միջակայքի հայտնաբերման ցուցիչից և այլն և ծրագրված է ստանալ ցանկալի ելք շարժիչներից, օրինակ ՝ լեդից, շարժիչներից, ռելեներից և այլն: Իմանալով այսօրվա բաց կոդին Աշխարհի ուսուցումը, ըմբռնումը և նման սարքերի պատրաստումը դժվար գործ չէ ՝ Arduino համայնքի մեծ ներդրմամբ աշխարհում, այն հասանելի է աշխարհի յուրաքանչյուր հոբբիստի և ճարտարագետի համար:

Arduino- ն բաց կոդով ծրագրային ապահովման հարթակ է հոբբիստների և ինժեներների համար `տարբեր սենսորներից մուտքագրումներ կարդալու, այդ մուտքագրումները մշակելու և ցանկալի ելք ապահովելու տարբեր գործարկիչների գործարկման միջոցով, այսինքն` հիմնականում կարելի է ասել, որ Arduino- ն կարող է լինել բազմաթիվ նախագծերի ուղեղ:

Քայլ 1. Arduino- ի տեսակները

Գոյություն ունեն Arduino- ի տախտակների տարբեր տեսակներ ՝ ունենալով անալոգային, թվային և PWM կապի տարբեր թվեր, և ամենակարևորն այն է, որ հեշտությամբ կարող եք սկսել աշխատել դրանցից որևէ մեկի հետ: Arduino- ի տարբեր լրացումներ գրանցված են այստեղ:

● Arduino Uno

● Arduino Due

Du Արդուինո Մեգա

● Arduino Leonardo տախտակ

● Lillypad Arduino տախտակ

Քայլ 2: Arduino Uno

Սկսնակների մեծ մասը սկսում է օգտագործել Arduino Uno- ն, դրա վրա կան հիմնական միկրոկոնտրոլեր ATMegga328, որն ունի 2 ԿԲ SRAM հիշողություն և 32 ԿԲ ֆլեշ, այն ունի 14 թվային I/0, որոնցից 6 -ը PWM և 6 -ը անալոգային ելքային կապում են: վերակայման կոճակ, հոսանքի վարդակ, USB միացում և այլն: Այն ներառում է այն ամենը, ինչ անհրաժեշտ է միկրոկոնտրոլերը բարձր պահելու համար; պարզապես այն կցեք համակարգչին USB մալուխի օգնությամբ և տվեք սնուցման աղբյուր ՝ AC-to-DC ադապտեր կամ մարտկոց սկսելու համար:

Քայլ 3. Arduino Due

Arduino Due- ի հիմնական միկրոկառավարիչը AT91SAM38XE- ն է, որն ունի 96KB SRAM հիշողություն, 512KB ֆլեշը բաղկացած է 54 թվային կապից, որոնցից 12 -ը PWM են և ունեն 16 անալոգային մուտքային կապում:

Քայլ 4: Arduino Mega

Այն պարունակում է ATmea2560 որպես միկրոկոնտրոլեր, որն ունի 8 ԿԲ հիշողություն

SRAM և 256KB ֆլեշ ունեցող 54 թվային IO կապում, որոնցից 12 -ը PWM և 16 անալոգային մուտքային կապում են, վերականգնման կոճակ, հոսանքի միակցիչ, USB միացում և վերականգնման կոճակ: Այն ներառում է այն ամենը, ինչ անհրաժեշտ է միկրոկոնտրոլերը բարձր պահելու համար; պարզապես այն կցեք համակարգչին USB մալուխի օգնությամբ և տվեք սնուցման աղբյուր ՝ AC-to-DC ադապտեր կամ մարտկոց սկսելու համար: Հսկայական թվով կապումներն այս Arduino տախտակը շատ օգտակար են դարձնում այն նախագծերի նախագծման համար, որոնց անհրաժեշտ են մի շարք թվային մուտքագրումներ կամ ելքեր `բազմաթիվ կոճակների պես:

Քայլ 5: Arduino Leonardo

Դրա հիմնական միկրոկառավարիչը ATmega32u4- ն է, որն ունի 2.5 ԿԲ SRAM հիշողություն և 32 ԿԲ ֆլեշ ՝ 20 թվային IO կապով և 12 անալոգային մուտքային կապում: Արդուինոյի զարգացման առաջին խորհուրդը Լեոնարդոյի տախտակն է: Այս տախտակը USB- ի հետ միասին օգտագործում է մեկ միկրոկոնտրոլեր: Դա նշանակում է, որ այն կարող է լինել նաև շատ պարզ և էժան: Քանի որ այս տախտակն անմիջականորեն կարգավորում է USB- ը, ծրագրային գրադարաններ հասանելի են, որոնք թույլ են տալիս Arduino- ի տախտակին հետևել համակարգչի, մկնիկի ստեղնաշարի և այլն:

Քայլ 6: LilyPad Arduino տախտակ

Lily Pad Arduino տախտակը հագնելիք էլեկտրոնային տեքստիլ տեխնոլոգիա է: Յուրաքանչյուր տախտակ երևակայորեն նախագծված էր հսկայական կապող բարձիկներով և հարթ մեջքով, որպեսզի դրանք կարվեն հագուստի մեջ `օգտագործելով հաղորդիչ թել: Այս Arduino- ն նաև ներառում է I/O, հզորություն, ինչպես նաև տվիչների տախտակներ, որոնք կառուցված են հատկապես էլեկտրոնային տեքստիլների համար: Սրանք նույնիսկ լվացվող են:

Քայլ 7: Գործիքներ Arduino զարգացման միջավայրի համար

Arduino ծրագրավորման լեզու

Arduino- ն ծրագրավորված է C ++ - ով, որն օգտագործվում է ծրագրերի տարբեր ասպեկտներում, ինչպիսիք են ծրագրաշարի մշակումը, սակայն Arduino- ի համար C ++ - ն օգտագործվում է լրացուցիչ գործառույթներով: Դուք կարող եք ստեղծել Arduino ուրվագիծ, Arduino ուրվագիծը Arduino կոդի ֆայլին տրված անունն է: Դուք գրում եք կոդը Arduino IDE- ում: Այս էսքիզները կարող են պահվել ծրագրի թղթապանակներում, և IDE- ն հնարավորություն է տալիս C ++ ծածկագիրը կազմել մեքենայական լեզվով և դրանք վերբեռնել Arduino տախտակում:

Arduino IDE

Arduino IDE (Ինտեգրված զարգացման միջավայր) C ++ ծածկագրի խմբագրման, կազմման և բեռնման գործիք է, որտեղ կարող եք գրել ձեր ծրագիրը IO կապում տարբեր նպատակների համար, ինչպես նաև բաց կոդով գրադարաններ `տարբեր գործառույթներով ինտեգրված բարդ ծրագրեր գրելու համար: մանրամասն քննարկել գրադարանների մասին:

Քայլ 8: Arduino IDE- ի տեղադրում

Քայլ 1. Ներբեռնեք Arduino IDE- ն

Քայլ 2. Սպասեք, մինչև ներբեռնման գործընթացը ավարտվի:

Քայլ 3. Տեղադրեք ծրագրակազմը և ընտրեք այն բաղադրիչները, որոնք ցանկանում եք տեղադրել, ինչպես նաև տեղադրման վայրը:

Քայլ 4. Ընդունեք վարորդի տեղադրումը, երբ հուշում է Windows 10 -ը

Քայլ 9. Arduino վարորդի տեղադրում

Գնացեք Սկիզբ-> մուտքագրեք Սարքի կառավարիչ »> կրկնակի կտտացրեք առաջին արդյունքի վրա ՝ Սարքի կառավարիչը գործարկելու համար:

1. Գնացեք նավահանգիստներ> տեղադրեք Arduino UNO նավահանգիստը

2. Եթե դուք չեք կարող գտնել այդ նավահանգիստը, գնացեք Այլ սարքեր և գտեք Անհայտ սարքը

3. Ընտրեք Arduino UNO նավահանգիստը> կտտացրեք Update Driver- ին:

4. Ընտրեք «Փնտրեք իմ համակարգիչը Driver ծրագրային ապահովման համար» տարբերակը> գնացեք Arduino ծրագրակազմի ներբեռնման վայրը> ընտրեք arduino.inf ֆայլը/Arduino UNO.inf (կախված ձեր ծրագրաշարի տարբերակից)

5. Սպասեք, մինչև Windows- ն ավարտի վարորդի տեղադրման գործընթացը:

Այժմ, երբ տեղադրեցիք Arduino ծրագրակազմը և վարորդը ձեր համակարգչի վրա, ժամանակն է բացել ձեր առաջին ուրվագիծը: Ընտրեք ձեր տախտակի տեսակը և նավահանգիստը և վերբեռնեք ծրագիր `համոզվելու համար, որ ձեր տախտակը գործարկված է:

Քայլ 10. Arduino IDE- ի գրաֆիկական ներկայացում

Քանի որ Arduino IDE- ն օգտագործվում է Arduino- ում կոդը խմբագրելու, պահպանելու, կազմելու և վերբեռնելու համար, ահա Arduino IDE- ի գրաֆիկական ներկայացումը:

Քայլ 11. Arduino IDE- ում նոր ֆայլ բացելու համար

Նոր ֆայլ բացելու համար կտտացրեք ֆայլ-> նոր

Քայլ 12: Պահել Arduino Sketch- ը

Նոր ֆայլ կբացվի

Քայլ 1. Arduino Sketch- ը պահելու համար անցեք Ֆայլ-> պահպանել Էսքիզը պահելու համար պատուհան կբացվի:

Քայլ 2. Վերանվանել Arduino Sketch- ը և սեղմել պահպանման կոճակը: Էսքիզը կպահվի:

Քայլ 13: Arduino ծրագրի օրինակներ

Arduino IDE- ն ներառում է բազմաթիվ ծրագրեր `դրանցից սովորելու և նախագծեր պատրաստելու համար: Այս օրինակները վերաբերում են led, անալոգային և թվային մուտքի թարթմանը, սերիական հաղորդակցությանը, սենսորին և այլն:

Led blink օրինակ ծրագիրը բացելու համար կտտացրեք Ֆայլ-> Օրինակ-> Հիմունքներ-> Թարթել

Քայլ 14: Arduino գրադարաններ

Ըստ Arduino համայնքի ՝ «Գրադարանները կոդերի հավաքածու են, որը հեշտացնում է ձեզ միանալ սենսորին, էկրանին, մոդուլին և այլն: Օրինակ ՝ ներկառուցված LiquidCrystal գրադարանը հեշտացնում է կերպարների LCD էկրանների հետ խոսելը: Հարյուրավոր լրացուցիչ գրադարաններ կան ներբեռնման համար »: Գրադարանները ներառում են սովորական մեթոդներ և գործառույթներ, ինչպիսիք են սարքի վարորդները կամ գրադարանների միջոցով օգտագործվող օգտակար գործառույթը: Հեշտ է ծրագրավորվել առանց բազմաթիվ տողերի կոդավորման, որոնք կարող եք օգտագործել նախապես կառուցելու գործառույթներ ձեր ծրագրի համար: Ինտերնետում առկա են բաց կոդով գրադարաններ, Arduino IDE- ն տրամադրում է նաև Arduino համայնքի կողմից կառուցված գրադարաններ, ինչպիսիք են գրադարան սերվո շարժիչների, Ethernet- ի վերահսկման համար և այլն: Arduino IDE- ն նաև հնարավորություն է տալիս տեղադրել և օգտագործել արտաքին գրադարաններ: ստեղծեք ձեր սեփական գրադարանները և տեղադրեք դրանք Arduino IDE- ում:

Arduino գրադարանի տեղադրման եղանակ

Գոյություն ունի երկու եղանակ, որոնց միջոցով մենք կարող ենք գրադարան տեղադրել Arduino IDE- ում: մեկը ՝ Arduino IDE գրադարանի մենեջերի միջոցով, իսկ մյուսը ՝.zip ֆայլով, գրադարանների մեծ մասը հասանելի է Arduino գրադարանի կառավարչին, բայց կան բազմաթիվ գրադարաններ, որոնք մշակողը դրանք ինքնուրույն պատրաստում են: և դրանք հասանելի դարձրեք github- ում, այնպես որ մենք ունենք երկու տարբերակ, բայց կարող ենք օգտագործել երկուսից որևէ մեկը:

Գրադարանի տեղադրում Գրադարանի մենեջերի միջոցով

Գրադարանի կառավարչի միջոցով գրադարան տեղադրելու համար կտտացրեք ուրվագիծ-> ներառել գրադարան-> Կառավարեք գրադարանները

Գրադարանի այս մենեջերի բացումից հետո այստեղ կարող եք տեսնել արդեն տեղադրված գրադարաններ: Այս օրինակում մենք կտեղադրենք RTCZero- ն, դրա համար դուք պետք է փնտրեք RTCZero գրադարան, երբ գտնեք, որ այն ընտրում է իր տարբերակը և կտտացնում տեղադրման կոճակին, տեղադրումը կսկսվի:

. Zip գրադարանի ներմուծում

Գրադարանները հաճախ բաժանվում են որպես ZIP ֆայլ կամ թղթապանակ: Թղթապանակի անունը գրադարանի անունն է: Թղթապանակի ներսում կլինի.cpp ֆայլ,.h ֆայլ և հաճախ keywords.txt ֆայլ, օրինակների պանակ և գրադարանի պահանջած այլ ֆայլեր:

Փոստային գրադարան տեղադրելու համար կտտացրեք ուրվագիծ-> Ներառել գրադարան-> Ավելացնել.zip գրադարան

Թերթել պատուհանը այնտեղ կբացվի, նշեք այն վայրը, որտեղ պահվում է zip գրադարանը և կտտացրեք բաց կոճակին:

Քայլ 15: Arduino IDE դյուրանցման բանալիներ

Arduino IDE- ն ունի մի քանի կարճ բանալիներ, որոնց միջոցով մենք կարող ենք կատարել տարբեր գործառույթներ ՝ հավաքագրում, խնայողություն վերբեռնում և այլն:

Քայլ 16: Arduino- ի IO կապում

Arduino- ն նախատիպային տախտակ է, որը սովորաբար գալիս է I/O (մուտքի/ելքի) կապերի տարբեր կոնֆիգուրացիաներով, կապումներն անալոգային կամ թվային կապում են,

Անալոգային քորոց:

Անալոգային կապումներն իրականում մուտքային կապեր են, որոնք սովորաբար օգտագործվում են ֆիզիկական տվյալները որպես մուտքագրում կարդալու համար կամ այն քորոց է, որը կարող է կարդալ սենսորների ֆիզիկական տվյալները, սենսորը սարք է, որը կարող է ֆիզիկական էներգիան փոխարկել էլեկտրական էներգիայի: Արդուինոն կարող է կարդալ այս էլեկտրական էներգիան որպես էլեկտրական ազդանշան `օգտագործելով անալոգային կապում

Թվային կապում:

Թվային քորոցը կարող է լինել և՛ ՄՈPՏՔ, և՛ ԵԼՔ փին, այնպես որ, ինչպես կոչվում է, կարող է կարդալ Մուտք և գրել Ելք թվային ձևով: Թվային տվյալները գտնվում են HIGH կամ LOW- ի տեսքով, որտեղ HIGH- ը նշանակում է ON և LOW նշանակում է OFF, օրինակ, եթե led- ը կցված է Arduino- ի թվային կապումներին, և դուք ծրագրում եք, որ այս PIN- ը լինի HIGH, ի վերջո led- ը միանալու է և ծրագրավորելով այն ստանալ LOW led- ը անջատվելու է:

Pulse Width Modulation Pins

Arduino- ի որոշ թվային կապում կա անալոգային ելք ապահովելու լրացուցիչ ֆունկցիոնալություն, և դրանք կոչվում են PWM կապեր, PWM կապերի գործառույթն է OUTPUT գրել Բարձր և OWածր մակարդակների միջև ընկած մակարդակի միջակայքում, ենթադրենք, որ led- ը միացված է PWM կապին և Դուք ցանկանում եք վերահսկել led- ի պայծառությունը կամ շարժիչը կցված է PWM կապին, և ցանկանում եք վերահսկել շարժիչի արագությունը, կարող եք նշանակել 0-255 արժեքը `պայծառությունը կամ արագությունը վերահսկելու համար:

Քայլ 17: Arduino LED թարթման ծրագիր

Քանի որ Arduino IDE- ն և վարորդը տեղադրված են, միացեք ծրագրին

Պահանջվում է Arduino- ն LED բաղադրիչները թարթելու համար, որոնք նշված են ստորև

LED Blink ծրագրի համար օգտագործվող բաղադրիչներ

● Arduino Uno

● USB մալուխի տեսակը A/B

● 220 Օմ դիմադրություն

● LED

Read Հացաթուղթ

Սխեմատիկ

Միացրեք Arduino Uno- ի քորոցը 5-ից 220 օհմ ռեզիստորին և միացրեք դիմադրության այլ քորոց Led- ի անոդին (+) և միացրեք Arduino Uno- ի GND կապը LED- ի կաթոդի (-) քորոցին:

LED- ը թարթելու համար գրելու ծրագիր

Քայլ 1. Բացեք Arduino IDE- ն:

Քայլ 2. Բացեք նոր ուրվագիծ

Քայլ 3. Պահեք նոր ուրվագիծը որպես LED BLINK PROGRAM և միացրեք ծրագիրը

Քայլ 4. Ընտրեք տախտակը `կտտացնելով Գործիքներ-> Տախտակ.-> Arduino Uno

Քայլ 5. Ընտրեք COM նավահանգիստը ՝ կտտացնելով Գործիքներ-> Պորտ

Քայլ 6. Կտտացրեք Կազմել կոճակը

Քայլ 7. Սպասեք կազմման ավարտին, այնուհետև կտտացրեք Վերբեռնում կոճակին

Դուք կտեսնեք «Կատարված վերբեռնում» հաղորդագրությունը, երբ տեսնում եք, որ այս հաղորդագրությունը, որը միացված է Arduino- ի 5 -րդ կապում, կարծես թարթում է մեկ վայրկյանից հետո:

Քայլ 18: Սերիական մոնիտոր

Arduino IDE- ն ունի մի գործառույթ, որը կարող է մեծ օգնություն լինել էսքիզների վրիպազերծման կամ Arduino- ի վերահսկման վրա ձեր համակարգչի ստեղնաշարից: Serial Monitor- ը առանձին թռուցիկ պատուհան է, որը հանդես է գալիս որպես առանձին տերմինալ, որը հաղորդակցվում է ՝ ստանալով և ուղարկելով սերիական տվյալներ:

Դուք կարող եք փոփոխել led blink ծրագիրը, որպեսզի տեսնեք, որ Arduino- ի 5 -րդ փինին միացված LED- ի կարգավիճակը ձեր համակարգչում կա՛մ ԲԱՐՁՐ, կա՛մ OWԱՐ `օգտագործելով Arduino IDE- ի սերիական մոնիտորը` օգտագործելով Arduino- ի սերիական հաղորդակցության հնարավորությունը, դրա համար նախ պետք է կարգավորել սերիան: baudrate մինչեւ 9600 baud փոխարժեքը պարզապես սահմանվում է որպես տվյալների փոխանցման արագություն Arduino- ից համակարգիչ կամ հակառակը `վայրկյանում բիթերի տեսքով, այնպես որ baud փոխարժեքը 9600 -ի սահմանելը նման է փոխանցման արագության` 9600 բիթ / վրկ:

LED- ը թարթելու համար գրելու ծրագիր

Քայլ 1. Բացեք Arduino IDE- ն:

Քայլ 2. Բացեք նոր ուրվագիծ

Քայլ 3. Պահեք նոր ուրվագիծը որպես LED BLINK PROGRAM և գրեք ծրագիրը

Քայլ 4. Ընտրեք Տախտակը `կտտացնելով Գործիքներ-> Տախտակ.-> Arduino Uno

Քայլ 5. Ընտրեք COM նավահանգիստը ՝ կտտացնելով Գործիքներ-> Պորտ

Քայլ 6. Կտտացրեք Կազմել կոճակը

Քայլ 7. Սպասեք կազմման ավարտին, այնուհետև կտտացրեք Վերբեռնում կոճակին

Քայլ 8. Բացեք Սերիայի մոնիտորը `սեղմելով Ctrl+Shift+m կամ սեղմելով վերին աջ անկյունում:

Քայլ 9. Սահմանեք Baud Rate of Serial Monitor- ը, քանի որ Arduino- ն և Համակարգիչը սերիական հաղորդակցության համար պետք է ունենան նույն բաուդ արագությունը:

Այստեղ դուք կտեսնեք LED- ի բարձր կամ ցածր լինելուն պես հաղորդագրությունը հերթականությամբ տպվում է Սերիական մոնիտորի վրա