Inleiding tot Arduino: 18 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

Het u al ooit gewonder om u eie toestelle te maak, soos weerstasie, motorpaneelbord vir die monitering van brandstof, spoed- en liggingopsporing of die beheer van u huishoudelike toestelle wat deur slimfone beheer word, of het u al ooit gewonder oor die maak van gesofistikeerde robotte wat kan praat, loop en sy arms kan beweeg of wat daarvan om u eie mp3 -speler -toestelle te maak, vingerafdrukopsporingstoestel, outomatiese plantbesproeiingstelsel, aardbewingsensor, walkie talkie of afstandbeheerde kringtelevisiekameras gebaseerde bewakingsisteem. As u ooit gewonder het en u bereid is om u bydrae te lewer tot die digitalisering van die wêreld, glo dan dat u al die goed kan maak wat u wil skep, en dan moet u basiese elektronika en kennis van mikrobeheerders ken. Die mikrokontroleerder is 'n kompakte geïntegreerde stroombaanontwerp wat insette van verskillende sensors verkry, dws temperatuursensor, bewegingsdeteksiesensor, afstandsensor, ens. wêreldleer, verstaan en maak van sulke toestelle is nie 'n moeilike taak nie, met die groot bydrae van die Arduino -gemeenskap tot die wêreld, is dit toeganklik vir elke stokperdjie en ingenieurs regoor die wêreld.

Arduino is 'n open-source hardeware- en sagteware-platform vir stokperdjies en ingenieurs om insette van verskillende sensors te lees, die insette te verwerk en die begeerte te lewer deur verskillende aktuators te aktiveer, dit wil sê basies dat Arduino 'n brein van baie projekte kan wees.

Stap 1: Tipes Arduino

Daar is verskillende soorte Arduino -borde met verskillende analoge, digitale en PWM -pen, en die wonderlike is dat u maklik met elkeen daarvan kan begin werk. Hier word verskillende Arduino -toevoegings aangewys.

● Arduino Uno

● Arduino Due

● Arduino Mega

● Arduino Leonardo Board

● Lillypad Arduino Board

Stap 2: Arduino Uno

Die meeste beginners begin met die gebruik van Arduino Uno, dit is aan boord met die hoofmicrocontroller ATMegga328 met 'n geheue van 2KB SRAM EN 32KB -flits, dit het 14 digitale I/0 waarin 6 PWM is en 6 analoog -uitsetpenne is. 'n reset -knoppie, 'n kragaansluiting, 'n USB -verbinding en meer. Dit bevat alles wat nodig is om die mikrobeheerder in stand te hou; Koppel dit eenvoudig aan 'n rekenaar met behulp van 'n USB-kabel en gee die voorraad om aan die gang te kom met 'n AC-na-DC-adapter of battery.

Stap 3: Arduino Due

Die belangrikste mikrobeheerder van Arduino Due is AT91SAM38XE met 'n geheue van 96KB SRAM, 512KB flits bestaan uit 54 digitale penne waarin 12 PWM is en 16 analoog ingangspelde het

Stap 4: Arduino Mega

Dit bevat ATmea2560 as 'n mikrobeheerder met 'n geheue van 8KB

SRAM en 256KB flits met 54 digitale IO -penne waarin 12 PWM en 16 analoog ingangspennetjies is, 'n resetknoppie, 'n kragaansluiting, 'n USB -verbinding en 'n reset -knoppie. Dit bevat alles wat nodig is om die mikrobeheerder in stand te hou; Koppel dit eenvoudig aan 'n rekenaar met behulp van 'n USB-kabel en gee die voorraad om aan die gang te kom met 'n AC-na-DC-adapter of battery. Die groot aantal penne maak hierdie Arduino -bord baie nuttig vir die ontwerp van die projekte wat 'n klomp digitale insette of uitsette benodig, soos baie knoppies.

Stap 5: Arduino Leonardo

Die belangrikste mikrobeheerder is ATmega32u4 met 'n geheue van 2.5KB SRAM en 32KB -flits met 20 digitale IO -penne en 12 analoog -invoerpenne. Die eerste ontwikkelingsbord van 'n Arduino is die Leonardo -bord. Hierdie bord gebruik een mikrobeheerder saam met die USB. Dit beteken dat dit ook baie eenvoudig en goedkoop kan wees. Omdat hierdie bord USB direk hanteer, is programbiblioteke verkrygbaar waarmee die Arduino -bord 'n sleutelbord van die rekenaar, muis, ens.

Stap 6: LilyPad Arduino Board

Die Lily Pad Arduino-bord is 'n draagbare e-tekstieltegnologie. Elke bord is verbeeldingryk ontwerp met groot verbindingsblokkies en 'n gladde rug sodat hulle met behulp van geleidende draad in klere vasgewerk kan word. Hierdie Arduino bestaan ook uit I/O-, krag- en sensorborde wat spesiaal vir e-tekstiele gebou is. Hierdie is selfs wasbaar!

Stap 7: Gereedskap vir die ontwikkelingsomgewing van Arduino

Arduino programmeertaal:

Arduino is geprogrammeer in C ++ wat gebruik word in verskillende aspekte van projekte, soos sagteware -ontwikkeling, maar vir Arduino word C ++ gebruik met ekstra funksies. U kan 'n Arduino -skets skep; die Arduino -skets is die naam wat aan die Arduino -kode lêer gegee word. U skryf die kode in Arduino IDE. Hierdie sketse kan in die projektvouers gestoor word en die IDE gee die opsie om C ++ - kode in masjientaal op te stel en op te laai na Arduino -bord.

Arduino IDE

Arduino IDE (Integrated Development Environment) is die C ++-kode redigeer, opstel en oplaai instrument waar u u program kan skryf om IO-penne vir verskillende doeleindes te programmeer, en u kan open source biblioteke gebruik vir die skryf van gesofistikeerde programme wat met verskillende funksies geïntegreer is. bespreek in detail oor biblioteke.

Stap 8: Arduino IDE -installasie

Stap 1. Laai Arduino IDE af

Stap 2. Wag totdat die aflaai proses voltooi is.

Stap 3. Installeer die sagteware en kies die komponente wat u wil installeer, sowel as die installeringsplek.

Stap 4. Aanvaar die installering van die bestuurder wanneer Windows 10 dit vra

Stap 9: Die installering van Arduino Driver

Gaan na Start-> tipe Device Manager '> dubbelkliek op die eerste resultaat om die Device Manager te begin.

1. Gaan na hawens> vind die Arduino UNO -poort

2. As u die poort nie kan vind nie, gaan na Ander toestelle en soek die onbekende toestel

3. Kies die Arduino UNO -poort> klik op Update Driver.

4. Kies die opsie 'Blaai deur my rekenaar vir bestuurdersagteware'> gaan na die aflaai -plek van die Arduino -sagteware> kies die lêer arduino.inf/Arduino UNO.inf (afhangende van u sagtewareweergawe)

5. Wag totdat Windows die installeringsproses van die bestuurder voltooi het.

Noudat u die Arduino -sagteware en -bestuurder op u rekenaar geïnstalleer het, is dit tyd om u eerste skets oop te maak. Kies u bordtipe en poort en laai 'n program op om seker te maak dat u bord aan die gang is.

Stap 10: Grafiese voorstelling van Arduino IDE

Aangesien Arduino IDE gebruik word om die kode te wysig, op te slaan, op te stel en in Arduino op te laai, is die grafiese voorstelling van Arduino IDE.

Stap 11: Om 'n nuwe lêer in Arduino IDE oop te maak

Om 'n nuwe lêer oop te maak, klik op file-> new

Stap 12: Om Arduino Sketch te stoor

Nuwe lêer sal oopgemaak word

Stap 1: Om die Arduino Sketch te stoor, gaan na File-> save 'n Venster om die skets te stoor, sal verskyn

Stap 2: hernoem die Arduino-skets en klik op die stoor-knoppie. Die skets sal gestoor word.

Stap 13: Voorbeelde van die Arduino -program

Arduino IDE bevat baie voorbeeldprogramme om te leer en projekte daaruit te maak; hierdie voorbeelde handel oor 'n blink, analoog en digitale invoeruitset, seriële kommunikasie, sensor, ens.

Klik op File-> Voorbeeld-> Basics-> Knip om die program vir led blink-voorbeeld oop te maak

Stap 14: Arduino -biblioteke

Volgens die Arduino-gemeenskap Biblioteke is 'n versameling kode wat dit vir u maklik maak om aan te sluit op 'n sensor, skerm, module, ens. Met die ingeboude LiquidCrystal-biblioteek kan u byvoorbeeld maklik met LCD-skerms praat. Daar is honderde addisionele biblioteke op die internet beskikbaar om af te laai”. Biblioteke bevat algemene metodes en funksies, soos apparaatbestuurders of hulpprogramme met behulp van biblioteke, dit word maklik om te programmeer sonder om baie reëls te kodeer, wat u vooraf opgeboude funksies vir u program kan gebruik. Daar is 'n verskeidenheid open source-biblioteke beskikbaar op die internet; Arduino IDE bied ook biblioteke wat deur die Arduino-gemeenskap gebou is, soos 'n biblioteek vir die bestuur van servomotore, Ethernet, ens. Arduino IDE bied ook 'n opsie om eksterne biblioteke te installeer en te gebruik. maak u eie biblioteke en installeer dit in Arduino IDE.

Installasie metode van Arduino biblioteek

Daar is twee metodes waarop ons biblioteek in Arduino IDE kan installeer, die een is deur Arduino IDE Library Manager en die ander deur die gebruik van.zip -lêer, die meeste biblioteke is beskikbaar by die Arduino Library -bestuurder, maar daar is baie biblioteke wat die ontwikkelaar self kan maak. en stel hulle beskikbaar op github, sodat ons albei opsies het, maar ons kan enige van beide gebruik.

Installasie van biblioteek met biblioteekbestuurder

Om die biblioteek met die biblioteekbestuurder te installeer, klik op sketch-> include library-> Manage libraries

Nadat hierdie biblioteekbestuurder hier oopgemaak is, kan u biblioteke wat reeds geïnstalleer is, sien. In hierdie voorbeeld sal ons RTCZero hiervoor installeer; u moet na die RTCZero -biblioteek soek as u dit vind, kies die weergawe en klik op die installeringsknoppie. Die installasie sal begin word.

Die invoer van 'n.zip -biblioteek

Biblioteke word dikwels as 'n zip -lêer of -map versprei. Die naam van die gids is die naam van die biblioteek. In die gids sal 'n.cpp -lêer, 'n.h -lêer en dikwels 'n keywords.txt -lêer, 'n voorbeeldmap en ander lêers wees wat die biblioteek benodig.

Om die zip-biblioteek te installeer, klik op sketch-> Include Library-> Add.zip Library

Die blaai -venster sal oop wees, stel die plek in waar die zip -biblioteek gestoor word en klik op die oop knoppie

Stap 15: Arduino IDE -kortpaatsleutels

Arduino IDE het 'n paar kort sleutels waardeur ons verskillende funksies kan verrig, soos saamstel, oplaai, ens.

Stap 16: Arduino se IO -penne

Arduino is 'n prototipe bord wat gewoonlik 'n ander konfigurasie van I/O (input/output) penne bevat; die penne is analoog of digitaal penne,

Analoog pen

Analoog penne is eintlik invoerpenne wat gewoonlik gebruik word om fisiese data as insette te lees, of dit is 'n pen wat fisiese data van sensors kan lees, 'n sensor is 'n toestel wat fisiese energie na elektriese energie kan omskakel. Arduino kan hierdie elektriese energie as 'n elektriese sein lees met behulp van analoog penne

Digitale pen

Die digitale pen kan beide INPUT en OUTPUT pin wees, sodat dit, soos dit genoem word, INPUT kan lees en OUTPUT in digitale vorm kan skryf. Die digitale data is in die vorm van HOOG of LAAG, waar HOOG beteken AAN en LAAG beteken UIT, byvoorbeeld as 'n LED aan die digitale penne van Arduino gekoppel is en u hierdie pennetjie HIGH vorm, uiteindelik word die LED aan en deur dit te programmeer om LAAG te word die LED sal afskakel.

Pulswydte modulasie penne

Sommige van die digitale penne in Arduino het ekstra funksies om analoog uitvoer te verskaf, en word PWM -penne genoem. jy wil die helderheid van die LED beheer of die motor is aan die PWM-pen gekoppel, en jy wil die snelheid van die motor beheer, jy kan die waarde van 0-255 toewys om die helderheid of spoed te beheer.

Stap 17: Arduino LED -knipperprogram

Aangesien Arduino IDE en bestuurder geïnstalleer is, kan u aan die program koppel

Arduino moet 'n LED -komponent knip, wat hieronder genoem word

Komponente wat gebruik word vir LED -knipperprojek

● Arduino Uno

● USB -kabel Tipe A/B

● Weerstand van 220 Ohm

● LED

● Broodbord

Skematiese

Koppel Arduino Uno se pen 5 tot 220 ohm weerstand en koppel die ander weerstandspen aan Led se anode (+) pen en koppel Arduino Uno se GND-pen aan LED se katode (-) pen.

Skryfprogram om 'n LED te knipper

Stap 1. Maak die Arduino IDE oop.

Stap 2. Maak 'n nuwe skets oop

Stap 3. Stoor nuwe skets as LED BLINK PROGRAM en wys die program

Stap 4. Kies die bord deur op Tools-> Board te klik:-> Arduino Uno

Stap 5. Kies die COM-poort deur op Tools-> Poort te klik

Stap 6. Klik op Compile Button

Stap 7. Wag totdat die opstel voltooi is, en klik dan op die oplaai -knoppie

U sal die boodskap "Klaar oplaai" sien, terwyl u die boodskap sien wat die led op pin 5 van Arduino aangeskakel lyk na 'n sekonde.

Stap 18: Serial Monitor

Die Arduino IDE het 'n funksie wat baie kan help met die ontfouting van sketse of die beheer van Arduino vanaf die sleutelbord van u rekenaar. Die Serial Monitor is 'n aparte opspringvenster wat dien as 'n aparte terminaal wat kommunikeer deur seriële data te ontvang en te stuur.

U kan die LED -knipprogram verander om te sien dat die status van die LED wat op pen 5 van Arduino gekoppel is, HOOG of LAAG op u rekenaar is deur die seriële monitor van Arduino IDE te gebruik met behulp van die seriële kommunikasievermoë van Arduino. Om dit eers te kan doen, moet u die reeks opstel baudrate tot 9600 baud rate word eenvoudig gedefinieer as transmissiesnelheid van data van Arduino na rekenaar of omgekeerd in terme van bit per sekonde, dus stel baud rate op 9600 soos transmissiesnelheid 9600 bits per sekonde.

Skryfprogram om 'n LED te knipper

Stap 1. Maak die Arduino IDE oop.

Stap 2. Maak 'n nuwe skets oop

Stap 3. Stoor nuwe skets as LED BLINK PROGRAM en skryf die program

Stap 4. Kies die bord deur op Tools-> Board te klik:-> Arduino Uno

Stap 5. Kies die COM-poort deur op Tools-> Poort te klik

Stap 6. Klik op Compile Button

Stap 7. Wag totdat die opstel voltooi is, en klik dan op die oplaai -knoppie

Stap 8. Maak die Serial Monitor oop deur op Ctrl+Shift+m te druk of in die regter boonste hoek te klik.

Stap 9. Stel Baud Rate of Serial Monitor in, aangesien beide Arduino en Computer dieselfde baud rate vir seriële kommunikasie moet hê.

Hier sal u sien sodra die LED HOOG of LAAG word, word die boodskap in serie op die seriële monitor gedruk