Arduino- ի հիմնական ձեռնարկը սկսնակների համար. 6 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

1. Ի՞նչ է Arduino- ն:

Arduino- ն ներդրված համակարգերի հարթակ է, որը հիմնված է հիմնականում AVR ընտանիքի 8-բիթանոց միկրոկոնտրոլերների վրա: Բացառություն է կազմում Arduino Due- ն, որն օգտագործում է 32-բիթանոց ARM Cortex միջուկ: Այլ կերպ ասած, դա տպագիր տպատախտակ է `միկրոկառավարիչով և դրա արտադրանքներով, որոնք ունակ են գործել արտաքին սարքեր, օրինակ` տվիչներ, շարժիչային կարգավորիչներ, դիսփլեյներ և այլն:

Arduino- ի տարբերակների մեծ մասը չի պահանջում որևէ արտաքին ծրագրավորող: Մնում է ձեր համակարգչին միանալ miniUSB-USB մալուխով:

Պլատֆորմի առավելություններից է սեփական ազատ միջավայրը `անհամար գրադարաններով, օրինակներով, տարբեր տեսակի արտաքին սարքերի մշակման ձեռնարկներով:

2. Ո՞ւմ համար է հարթակը:

Arduino- ն նախատեսված է ինչպես սկսնակների, այնպես էլ առաջադեմ էլեկտրոնային ծրագրավորողների համար:

Այս տեսակի համակարգով արկածախնդրությունը սկսող անձը շատ ժամանակ և նյարդեր կխնայի ծրագրավորողների կազմաձևման, կապերի ստուգման և վարորդների տեղադրման ժամանակ: Հայտնի է, որ ամենալավը օրինակներից սովորելն է: Arduino- ի համար դրանք շատ են նախագծի կայքում և ամբողջ ինտերնետում:

Ավելի առաջադեմ օգտվողներին դուր կգան բազմաթիվ գրադարաններ ՝ երկուսն էլ կանխադրված (ներառյալ ՝ EEPROM, Ethernet, Display, Servo, SPI, TWI, WiFi), ինչպես նաև էլեկտրոնային մոդուլների արտադրողների կողմից հասանելի ֆայլերը (օրինակ ՝ մեր մատակարարը ՝ Pololu):

Օրինակ:

Հանրաճանաչ 16x2 LCD էկրանին աջակցությունը կրճատվում է մի քանի պարզ տողերի կոդով.

LiquidCrystal LCD (12, 11, 5, 4, 3, 2); // կապարի ավելացում

lcd. սկսել (16, 2); // Նշեք 16 սյունակի ցուցադրման տեսակը ՝ 2 տող

lcd.print («Բարև աշխարհ»); // Տեքստ տրամադրեք ցուցադրման համար

«Բարև աշխարհ» բառերը ցուցադրող ամբողջական ծածկագիրը և ցուցադրման միացման դիագրամը կարող եք գտնել հետևյալ հասցեով ՝ Arduino.cc:

3. Ո՞ր տարբերակն ընտրել:

Տարբերակի ընտրությունը կախված է մոդուլի նպատակային օգտագործումից: Մեր խանութում առկա են ՝

Քայլ 1: Arduino Uno R3

Arduino Uno R3

Մոդուլի ամենապարզ տարբերակը: Ափսեի վրա դուք կգտնեք.

· Atmega328 միկրոկառավարիչ (32kB Flash, SRAM 2kB, 16MHz ժամաչափի արագություն)

· 14 թվային մուտք / ելք, որոնց, օրինակ, կարող են միացվել LED- ները, կոճակները, դիսփլեյները և այլն:

· 6 PWM ելք - օրինակ `շարժիչների պտտման արագությունը վերահսկելու, սերվոյի դիրքը կարգավորելու համար

· 6 անալոգային մուտք - թույլ է տալիս գործել բոլոր տեսակի տվիչներով, անալոգային ելքով փոխարկիչներով

Հաղորդակցման միջերեսներ.

· UART - համակարգչի հետ տվյալների փոխանակման ամենահեշտ եղանակներից մեկը

· I2C / TWI - սենսորների, ժամանակային սխեմաների աջակցություն

· SPI - հաղորդակցություն արագ փոխարկիչների կամ արտաքին հիշողությունների հետ

Էներգամատակարարում:

· USB կամ արտաքին աղբյուր (օրինակ ՝ AC ադապտեր)

Arduino Uno- ն լավ ընտրություն է համեմատաբար պարզ, փոքր նախագծերի համար: Դուք կարող եք հաջողությամբ իրականացնել այն, օրինակ ՝ շարժիչի հսկողություն, օգտագործողի միջերեսով լուսավորման վերահսկիչ, LCD էկրան: Մոդուլը խորհուրդ է տրվում նաև միկրոկառավարիչների և ներդրված համակարգերի աշխարհ մուտք գործող օգտվողներին:

Քայլ 2: Arduino Leonardo

Արդուինո Լեոնարդո

· Մեկ այլ տարբերակ, որի վրա կարող ենք գտնել.

· ATmega32u4 միկրոկառավարիչ (32kB Flash, 2.5kB SRAM, 16MHz ժամաչափի արագություն)

· 20 թվային մուտք / ելք, որոնց, օրինակ, կարելի է միացնել LED- ները, կոճակները, դիսփլեյները և այլն:

· 7 PWM ելք

· 12 անալոգային մուտք - երկու անգամ ավելի, քան Uno տարբերակը, դա նշանակում է ավելի շատ տվիչներ անալոգային ելքով միացնելու հնարավորություն

Հաղորդակցման միջերեսներ.

· UART - համակարգչի հետ տվյալների փոխանակման ամենահեշտ եղանակներից մեկը

· I2C / TWI - սենսորների, ժամանակային սխեմաների աջակցություն

· SPI - հաղորդակցություն արագ փոխարկիչների կամ արտաքին հիշողությունների հետ

· USB - թույլ է տալիս միացնել հայտնի համակարգչային սարքերը

· Սնուցման աղբյուր ՝ USB կամ արտաքին աղբյուր (օրինակ ՝ AC ադապտեր)

Եթե մեր նախագիծը պետք է օգտագործի մի սարք, որը միանում է USB ինտերֆեյսի միջոցով, Arduino Leonardo- ը կատարյալ ընտրություն կլինի: Համակարգն ունի ինտեգրված USB վերահսկիչ, որն այն առանձնացնում է մյուսներից:

Արտադրողը տրամադրում է նաև «ցածր պրոֆիլով» տարբերակներ: Տախտակը միակցիչներ չունի, օգտագործողը կարող է դրանք զոդել իրենց հայեցողությամբ: Բոլոր տարրերը մակերեսային զոդման պատյաններում են: Տարբերակն օգտակար է, երբ մեր նախագիծը պետք է սերմանվի փոքր տարածքում:

Քայլ 3. Arduino Mega 2560

Arduino Mega 2560

Տարբերակ, որը նախատեսված է ավելի ընդարձակ ծրագրեր իրականացնելու համար: Այն ունի 54 թվային մուտք / ելք, ավելի շատ հիշողություն և ավելի շատ հաղորդակցման միջերեսներ, քան Arduino UNO- ն և Լեոնարդոն: Թիթեղը պարունակում է. ATmega2560 AVR ընտանիքից (Flash 256kB, SRAM 8kB, EEPROM 4kb ժամաչափ 16 ՄՀց) 54 ընդհանուր նշանակության թվային մուտք / ելք 14 PWM ելք 16 անալոգային մուտք - Կապի միջերես. 4 xUART - տվյալների փոխանակման ամենահեշտ եղանակներից մեկը PCI2C / TWI - սենսորների, ժամանակային սխեմաների աջակցություն SPI - արագ փոխարկիչների կամ արտաքին հիշողությունների հետ հաղորդակցություն Էներգամատակարարում. USB կամ արտաքին աղբյուր (օրինակ ՝ AC ադապտեր) Մոդուլը ավելի թանկ է, քան նախորդ տարբերակները, բայց ունի ավելի շատ տարբերակներ: Atmega2560 միկրոկառավարիչը ունի հարուստ ծայրամաս և մեծ քանակությամբ հիշողություն: 256kB Flash - թույլ է տալիս աջակցել ընդլայնված ծածկագիր, 4kB EEPROMU ՝ շատ տվյալներ գրելու համար:

Քայլ 4: Arduino Mega ADK

Arduino Mega ADK

Բացի Arduino Mega- ի առավելություններից, ADK- ն ունի նաև Android համակարգին միանալու հնարավորություն ՝ USB ինտերֆեյսի միջոցով, որը վերահսկվում է MAX34210 չիպով: Մոդուլի բնութագիրը նման է Arduino Mega- ին.

· ATmega2560 AVR ընտանիքից (Flash 256kB, SRAM 8kB, EEPROM 4kb ժամաչափ 16MHz)

· 54 ընդհանուր նշանակության թվային մուտք / ելք

· 14 PWM ելք

· 16 անալոգային մուտք

Հաղորդակցման միջերեսներ.

· 4 xUART - համակարգչի հետ տվյալների փոխանակման ամենահեշտ եղանակներից մեկը

· I2C / TWI - սենսորների, ժամանակային սխեմաների աջակցություն

· SPI - հաղորդակցություն արագ փոխարկիչների կամ արտաքին հիշողությունների հետ

· Էներգամատակարարում ՝ USB կամ արտաքին աղբյուր (օրինակ ՝ AC ադապտեր)

ADK- ի տարբերակը նախատեսված է Android- ի հետ շփվող ծրագրերի համար: Ներկառուցված USB վերահսկիչը թույլ է տալիս նաև միացնել տեսախցիկ, խաղի վերահսկիչ կամ շարժման վերահսկիչ:

Քայլ 5: Arduino Leonardo Ethernet

Arduino Leonardo Ethernet

Մոդուլի հիմնական առավելությունը նրա հեշտ միացումն է ցանցին: Մոդուլն ունի ցանցային վարդակ ՝ Ethernet կարգավորիչով: Գրատախտակին կա նաև microSD հիշողության քարտի բնիկ: Arduino Leonardo- ի նման տեխնիկական բնութագիր.

· Atmega32u4 միկրոկառավարիչ (32kB Flash, 2.5kB SRAM, · 16 ՄՀց ժամացույցի արագություն)

· 20 թվային մուտք / ելք, որոնց, օրինակ, կարելի է միացնել LED- ները, կոճակները, դիսփլեյները և այլն:

· 7 PWM ելք - օրինակ `շարժիչների պտտման արագությունը վերահսկելու, սերվոյի դիրքը կարգավորելու համար

· 12 անալոգային մուտք - թույլ է տալիս գործել բոլոր տեսակի տվիչներով, անալոգային ելքով փոխարկիչներով

Հաղորդակցման միջերեսներ.

· UART - համակարգչի հետ տվյալների փոխանակման ամենահեշտ եղանակներից մեկը

· I2C / TWI - սենսորների, ժամանակային սխեմաների աջակցություն

· SPI - հաղորդակցություն արագ փոխարկիչների կամ արտաքին հիշողությունների հետ

· Էլեկտրաէներգիա ՝ արտաքին աղբյուր (օրինակ ՝ AC ադապտեր)

Ethernet- ի տարբերակը նախատեսված է ցանցին միացում պահանջող նախագծերի համար: Հարմարավետությունը նաև ինտեգրված microSD քարտի բնիկ է, որի վրա ավելի շատ տվյալներ կարող են պահվել, քան բուն միկրոկառավարիչի հիշողության մեջ:

Քայլ 6: Arduino Due

Arduino Due

Arduino Due- ի շնորհիվ օգտվողը կարող է ստեղծել համակարգեր `օգտագործելով ARM 32-բիթանոց Cortex M3 միկրոկոնտրոլերը` հիմնված Arduino գրադարանների վրա: Տեխնիկական բնութագիրը հետևյալն է.

· Մատակարարման լարումը `7 Վ-ից 12 Վ (խորհուրդ է տրվում), 6 Վ -20 Վ (առավելագույն)

· Միկրոկառավարիչ ՝ AT91 SAM3X8E, rdzeń 32-բիթանոց ARM Cortex M3

· Clockամացույցի առավելագույն հաճախականությունը `84 ՄՀց

· SRAM հիշողություն ՝ 96 կԲ Ֆլեշ հիշողություն ՝ 512 կԲ

· Կապեր I / O: 54

· PWM ալիքներ `12

· Անալոգային մուտքերի քանակը `12 (A / D փոխարկիչ ալիքներ)

· D / A փոխարկիչ (թվային-անալոգային)

· DMA վերահսկիչ

· Սերիական ինտերֆեյսեր ՝ UART, SPI, I2C, CAN, USB

· Debugger JTAG

Տախտակը նվիրված է այն օգտվողներին, ովքեր ցանկանում են ծանոթանալ միկրոկառավարիչների աշխարհում վերջին լուծումներին: Այն հաստատ ավելի շատ հնարավորություններ ունի, քան AVR- ի վրա հիմնված տարբերակները, հարուստ ծայրամասային սխեմաները, ներառյալ թվային-անալոգային փոխարկիչը:

Բացի վերը նշվածից, Arduino- ն տրամադրում է նաև.

Arduino Zero M0 Pro - 32 բիթանոց Cortex M0 - Atmel ATSAMD21G18 32 -բիթանոց միկրոկոնտրոլերի մոդուլ ՝ հագեցած ARM Cortex M -0 միջուկով: Այն ունի 256 ԿԲ ֆլեշ հիշողություն, 32 ԿԲ օպերատիվ հիշողություն, 14 թվային I / O, 12 PWM ալիք, 6 անալոգային մուտք և մեկ ելք, ինչպես նաև հանրաճանաչ հաղորդակցության միջերեսներ: Մոդուլն աշխատում է 3.3 Վ -ով:

Arduino Yún - WiFi - Arduino կապ և Linux համակարգ: Լեոնարդոյում օգտագործվող ATmega32u4 համակարգի վրա հիմնված մոդուլը թույլ է տալիս անլար ծրագրավորել և կառավարել սարքը WiFi ցանցի և համապատասխան գրադարանի միջոցով: Կա նաև Arduino Yun PoE տարբերակ ՝ սնուցված Ethernet ցանցից:

Arduino Micro - մանրանկարչական մոդուլ, որը հիմնված է Arduino Leonardo- ի վրա, բնութագրվում է փոքր չափսերով: Այն ունի AVR Atmega32U4 միկրոկոնտրոլեր: Հագեցած է 20 թվային I / O և հանրաճանաչ հաղորդակցության միջերեսներով:

4. Օգտագործման օրինակներ

- Արդուինո և կողմնորոշում եռաչափ տարածության մեջ:

3 առանցքի գիրոսկոպի, արագացուցիչի և մագնիսաչափի (MinImu9 համակարգ) օգտագործման օրինակ ՝ 3D տարածության մեջ կողմնորոշվելու համար:

- Arduino և LCD էկրան:

LCD էկրանին աջակցություն HD44780 կարգավորիչով ՝ օգտագործելով Arduino մոդուլը:

- DC շարժիչի հսկողություն ՝ օգտագործելով Arduino հարթակը:

Բեռնաթափման մոդուլների (H- կամուրջներ) օրինակ, որոնք օգտագործվում են DC շարժիչների ուղղությունն ու արագությունը վերահսկելու համար:

- Միացում Ethernet ցանցին

Arduino կապ Ethernet ENC28J60 մոդուլի հետ: