Arduino Basiese handleiding vir beginners: 6 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

1. Wat is Arduino?

Arduino is 'n platform vir ingebedde stelsels, meestal gebaseer op 8-bis mikro-beheerders van die AVR-familie. Die uitsondering is Arduino Due, wat 'n 32-bis ARM Cortex-kern gebruik. Met ander woorde, dit is 'n printplaat met 'n mikrobeheerder en sy uitsette wat eksterne toestelle kan gebruik, bv. Sensors, motorbeheerders, skerms, ens. Danksy goue speldverbindings kan modules met behulp van publiek beskikbare aansluitkabels verbind word.

Die meeste weergawes van Arduino benodig geen eksterne programmeerder nie. Al wat u hoef te doen is om aan te sluit op u rekenaar met 'n miniUSB-USB-kabel.

Een van die voordele van die platform is sy eie gratis omgewing met ontelbare biblioteke, voorbeelde, tutoriale vir die hantering van verskillende soorte eksterne toestelle.

2. Vir wie is die platform?

Arduino is bedoel vir beginners sowel as gevorderde elektroniese programmeerders.

Die persoon wat die avontuur met hierdie tipe stelsel begin, spaar baie tyd en senuwees wanneer programmeerders opgestel word, verbindings nagegaan word en bestuurders geïnstalleer word. Dit is algemeen bekend dat dit die beste is om uit voorbeelde te leer. Vir Arduino is daar baie daarvan op die projekwebwerf en op die hele internet.

Meer gevorderde gebruikers sal hou van talle biblioteke, beide standaardbiblioteke (insluitend: EEPROM, Ethernet, Display, Servo, SPI, TWI, WiFi), sowel as lêers wat deur produsente van elektroniese modules (bv. Ons verskaffer - Pololu) beskikbaar gestel word.

Voorbeeld:

Ondersteuning vir die gewilde 16x2 LCD -skerm kom neer op 'n paar eenvoudige reëls kode:

LiquidCrystal lcd (12, 11, 5, 4, 3, 2); // toename in leidrade

lcd.begin (16, 2); // Spesifiseer die 16-kolom vertoningstipe, 2 reëls

lcd.print ("Hallo wêreld"); // Gee teks om te vertoon

Die volledige kode met die woorde "Hello World" en die verbindingsdiagram van die skerm kan gevind word by: Arduino.cc.

3. Watter weergawe om te kies?

Die keuse van die weergawe hang af van die beoogde gebruik van die module. In ons winkel is beskikbaar:

Stap 1: Arduino Uno R3

Arduino Uno R3

Die eenvoudigste weergawe van die module. Op die bord vind u:

· Atmega328 mikrokontroleur (32 kB flits, SRAM 2 kB, 16 MHz kloksnelheid)

· 14 digitale insette / uitgange - waarop byvoorbeeld LED's, knoppies, skerms, ensovoorts gekoppel kan word.

· 6 PWM -uitsette - byvoorbeeld vir die beheer van die rotasiesnelheid van motors, die instelling van die servoposisie

· 6 analoog insette - waarmee allerhande sensors, transducers met analoog uitgang gebruik kan word

Kommunikasie koppelvlakke:

· UART - een van die maklikste maniere om data met 'n rekenaar uit te ruil

· I2C / TWI - ondersteuning vir sensors, tydbane

· SPI - kommunikasie met vinnige transducers of eksterne herinneringe

Kragtoevoer:

· USB of eksterne bron (bv. Wisselstroomadapter)

Arduino Uno is 'n goeie keuse vir relatief eenvoudige, klein projekte. U kan dit suksesvol implementeer, byvoorbeeld motorbeheer, beligtingsbeheerder met gebruikerskoppelvlak, LCD -skerm. Die module word ook aanbeveel vir gebruikers wat die wêreld van mikrobeheerders en ingebedde stelsels betree.

Stap 2: Arduino Leonardo

Arduino Leonardo

· 'N Ander weergawe waarop ons kan vind:

· ATmega32u4 mikrobeheerder (32 kB flits, 2,5 kB SRAM, 16 MHz klokspoed)

· 20 digitale insette / uitgange - waarop byvoorbeeld LED's, knoppies, skerms, ensovoorts gekoppel kan word.

· 7 PWM uitsette

· 12 analoog insette - twee keer meer as die Uno -weergawe, dit beteken die moontlikheid om meer sensors met 'n analoog uitset aan te sluit

Kommunikasie -koppelvlakke:

· UART - een van die maklikste maniere om data met 'n rekenaar uit te ruil

· I2C / TWI - ondersteuning vir sensors, tydbane

· SPI - kommunikasie met vinnige transducers of eksterne herinneringe

· USB - waarmee u gewilde rekenaartoestelle kan koppel

· Kragtoevoer: USB of eksterne bron (bv. Wisselstroomadapter)

As ons 'n toestel wil gebruik wat via 'n USB -koppelvlak verbind word, is Arduino Leonardo die perfekte keuse. Die stelsel het 'n geïntegreerde USB -beheerder, wat dit van die ander onderskei.

Die vervaardiger bied ook weergawes met 'n lae profiel. Die bord het geen verbindings nie; die gebruiker kan dit na eie goeddunke soldeer. Alle elemente is in oppervlakte-gesoldeerde huise. Die opsie is handig as ons projek in 'n klein ruimte moet voortplant.

Stap 3: Arduino Mega 2560

Arduino Mega 2560

Weergawe wat ontwerp is om meer uitgebreide projekte te implementeer. Dit het tot 54 digitale insette / uitsette, meer geheue en meer kommunikasie -koppelvlakke as Arduino UNO en Leonardo. Die bord bevat: ATmega2560 uit die AVR -familie (Flash 256kB, SRAM 8kB, EEPROM 4kb kloksnelheid 16MHz) 54 digitale in- en uitsette vir algemene doeleindes14 PWM -uitsette16 analoog -insette - Kommunikasie -koppelvlakke: 4 xUART - een van die maklikste maniere om data uit te ruil met 'n PCI2C / TWI - ondersteuning vir sensors, tydsbane SPI - kommunikasie met vinnige transducers of eksterne geheue Kragtoevoer: USB of eksterne bron (bv. Wisselstroomadapter) Die module is duurder as die vorige weergawes, maar het meer opsies. Atmega2560 mikrokontroleerder het 'n ryk omtrek en 'n groot hoeveelheid geheue. 256 kB flits - u kan uitgebreide kode, 4 kB EEPROMU ondersteun vir die skryf van baie data.

Stap 4: Arduino Mega ADK

Arduino Mega ADK

Benewens die voordele van Arduino Mega, het ADK ook die verbinding met die Android -stelsel via 'n USB -koppelvlak wat deur die MAX34210 -chip beheer kan word. Die modulespesifikasie is soortgelyk aan Arduino Mega:

· ATmega2560 uit die AVR -familie (Flash 256kB, SRAM 8kB, EEPROM 4kb kloksnelheid 16MHz)

· 54 digitale insette / uitsette vir algemene doeleindes

· 14 PWM uitsette

· 16 analoog insette

Kommunikasie -koppelvlakke:

· 4 xUART - een van die maklikste maniere om data met 'n rekenaar uit te ruil

· I2C / TWI - ondersteuning vir sensors, tydbane

· SPI - kommunikasie met vinnige transducers of eksterne herinneringe

· Kragtoevoer: USB of eksterne bron (bv. Wisselstroomadapter)

Die ADK -weergawe is ontwerp vir projekte wat kommunikeer met Android. Met die ingeboude USB-beheerder kan u ook 'n kamera, spelbeheerder of bewegingsbeheerder aansluit.

Stap 5: Arduino Leonardo Ethernet

Arduino Leonardo Ethernet

Die grootste voordeel van die module is die maklike verbinding met die netwerk. Die module het 'n netwerkaansluiting met 'n Ethernet -beheerder. Daar is ook 'n microSD -geheue kaartgleuf op die bord. Spesifikasie soortgelyk aan Arduino Leonardo:

· Atmega32u4 mikrobeheerder (32kB Flash, 2.5kB SRAM, · 16MHz kloksnelheid)

· 20 digitale insette / uitgange - waarop byvoorbeeld LED's, knoppies, skerms, ensovoorts gekoppel kan word.

· 7 PWM -uitsette - byvoorbeeld vir die beheer van die rotasiesnelheid van motors, die instelling van die servoposisie

· 12 analoog insette - waarmee allerhande sensors, transducers met analoog uitgang gebruik kan word

Kommunikasie -koppelvlakke:

· UART - een van die maklikste maniere om data met 'n rekenaar uit te ruil

· I2C / TWI - ondersteuning vir sensors, tydbane

· SPI - kommunikasie met vinnige transducers of eksterne herinneringe

· Krag: eksterne bron (bv. Wisselstroomadapter)

Die Ethernet -weergawe is ontwerp vir projekte wat verbinding met die netwerk benodig. Die gemak is ook 'n geïntegreerde microSD -kaartgleuf waarop meer data gestoor kan word as in die geheue van die mikrobeheerder self.

Stap 6: Arduino Due

Arduino Due

Danksy Arduino Due kan die gebruiker stelsels skep met behulp van die ARM 32-bis Cortex M3-mikrokontroleerder gebaseer op Arduino-biblioteke. Die spesifikasie is soos volg:

· Voedingsspanning: 7V tot 12V (aanbeveel), 6V-20V (maksimum)

· Mikrokontroler: AT91 SAM3X8E, 32-bis ARM Cortex M3

· Die maksimum klokfrekwensie: 84MHz

· SRAM -geheue: 96 kB Flitsgeheue: 512 kB

· Penne I / O: 54

· PWM -kanale: 12

· Aantal analoog insette: 12 (A / D -omskakelingskanale)

· D / A-omskakelaar (digitaal-analoog)

· DMA -beheerder

· Seriële koppelvlakke: UART, SPI, I2C, CAN, USB

· Ontfouter JTAG

Die bord is toegewy aan gebruikers wat kennis wil maak met die nuutste oplossings in die wêreld van mikrobeheerders. Dit het beslis meer funksies as AVR-gebaseerde weergawes, ryk perifere stroombane, insluitend digitaal-na-analoog omskakelaar.

Benewens bogenoemde bied Arduino ook:

Arduino Zero M0 Pro - 32 bit Cortex M0 - Atmel ATSAMD21G18 32 -bis mikrobeheermodule toegerus met ARM Cortex M -0 kern. Dit het 256 KB Flash -geheue, 32 KB RAM, 14 digitale I / Os, 12 PWM -kanale, 6 analoog insette en een uitset, en gewilde kommunikasie -koppelvlakke. Die module werk met 3.3 V.

Arduino Yún - WiFi - Arduino -verbinding en Linux -stelsel. Met die module gebaseer op die ATmega32u4 -stelsel wat in Leonardo gebruik word, kan u die toestel draadloos programmeer en beheer via die WiFi -netwerk en die toepaslike biblioteek. Daar is ook 'n Arduino Yun PoE -weergawe - aangedryf deur 'n Ethernet -netwerk.

Arduino Micro - 'n miniatuurmodule gebaseer op Arduino Leonardo, word gekenmerk deur 'n klein grootte. Dit het 'n AVR Atmega32U4 -mikrobeheerder. Uitgerus met 20 digitale I / O en gewilde kommunikasie -koppelvlakke.

4. Voorbeelde van gebruik

- Arduino en oriëntasie in driedimensionele ruimte.

'N Voorbeeld van die gebruik van 'n 3-as-gyroscoop, versnellingsmeter en magnetometer (MinImu9-stelsel) vir oriëntasie in 3D-ruimte.

- Arduino en LCD -skerm.

Ondersteuning vir LCD -skerms met HD44780 -beheerder met behulp van die Arduino -module.

- DC -motorbeheer met behulp van die Arduino -platform.

Voorbeeld van hanteringsmodules (H-brûe) wat gebruik word om die rigting en snelheid van GS-motors te beheer.

- Koppel aan 'n Ethernet -netwerk

Arduino -verbinding met Ethernet ENC28J60 -module.