Aan die gang met Arduino: wat u moet weet: 4 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Ek werk nou al baie jare met Arduino en elektronika, en ek leer nog steeds. In hierdie steeds groter wordende wêreld van mikrobeheerders, is dit maklik om verlore te raak en sirkels om jouself te loop om inligting te vind.

In hierdie instruksies sal ek jou wys:

Wat 'n Arduino is en doen.

Waar om te begin met Arduino.

Hoe om nuttige hulpbronne te vind.

Dit is alles dinge wat ek deur ervaring geleer het, en dit is beproefde metodes om sukses te behaal. Ek sal nie ontken dat daar waarskynlik honderde verskillende tutoriale is om met Arduino te begin nie, maar dit is die dinge wat ek in my vroeë dae die nuttigste gevind het. Volg dus saam en laat ons die wonderlike wêreld van Arduino verken.

Let wel: sommige van die foto's in hierdie instruksies is skermkiekies. Die beelde wat hulle bevat, is die eiendom van hul onderskeie eienaars, en kan onderhewig wees aan kopiereg. Ek het dit hier as randapparatuur saamgestel om te help met die ontwikkeling van my Instructable as 'n nie-winsgewende opvoedkundige hulpbron, in ooreenstemming met die leerstelling oor billike gebruik.

Stap 1: Arduino: wat is dit, en wat doen dit?

Arduino is 'n open source elektroniese platform wat ontwerp is vir skeppers, gebaseer op eenvoudige en maklik om te gebruik hardeware, en 'n uitruilbare reeks sensors, manipuleerders en skerms. Die term word in die breër sin oor die algemeen gebruik om te verwys na 'n groot veld mikrobeheerders rondom Atmel-mikroskyfies.

In leketaal is dit soos vereenvoudigde miniatuurrekenaars. Soos u u kan voorstel, is dit 'n enorme, steeds groter wordende veld, met honderde variasies van mikro-beheerders, konfigurasies en sensortoerusting. Hier het ek dit beperk tot die basiese beginsels.

In hierdie instruksies gaan ek oor drie van die gewildste Arduino -borde (wat ook toevallig my gunstelinge is):

Die Uno, Die Nano, en The Mega

Ek sal ook kyk na die gebruik van die IDE (die program wat ons gebruik om die Arduino te kodeer), skilde en sensors.

Raadpleeg die stap 'Hulpbronne' vir meer inligting oor spesifieke borde.

Nuttige terme en definisies:

Mikrobeheerder: enige programmeerbare stroombaan gebaseer op 'n lus van toestande en vertragings. Om nie te verwar met 'n mikroverwerker wat verwys na die kontroleskyfie self of 'n baie meer ingewikkelde bord soos die RaspberryPi nie.

Bord: die hardeware waaroor Arduino gebaseer is, word meestal gebruik om na die mikrobeheerder self te verwys ("die Arduino Uno-bord")

Skild: 'n uitbreiding van 'n bord, gewoonlik ontwerp om perfek op die voorafgaande penkonfigurasie te pas, wat die uitleg vergroot en funksies wat nog nie ingebou is nie, byvoeg op die basisbord (bv. voeg die vermoë om internetfunksies te gebruik, die Bluetooth -skild voeg bluetooth -verbinding toe, ens.)

IDE (meer spesifiek, die Arduino IDE): die sagteware wat die meeste gebruik word om kode na 'n Arduino -bord te skryf en op te laai. Daar is ook die opsie om dit te gebruik vir ander, nie-Arduino-borde soos die RaspberryPi.

Biblioteek: 'n toevoeging tot die kode as 'n aparte lêer, wat gebruik word om ekstra funksies by te voeg en verenigbaarheid met skilde en komponente moontlik te maak sonder om uiters lang en komplekse funksies en algoritmes te hoef te ken.

Sensor: alles wat fisiese insette kan neem en dit na 'n elektriese sein kan oordra

Die Uno:

Die Arduino Uno is verreweg die mees ikoniese en waarskynlik die gewildste Arduino -bord wat u kan kry. Dit het 14 digitale I/O -penne, wat kan wissel tussen aan en af wees, waarvan 6 in staat is om PWM te gebruik, of Pulse Width Modulation, wat die uitsetspanning wissel deur die pen aan en af te skakel wissel vinnig (die 'pols' ') met verskillende tussenposes (die' breedte ') om die uitset hoër of laer te maak (die' modulasie '). Dit het ook 6 analoog -invoerpenne. Al die penne kan óf as invoer of uitvoer gebruik word, en sommige van die penne het spesiale funksies wanneer dit saam met spesifieke skilde en biblioteke gebruik word.

Prettige feit: die Arduino Uno het meer verwerkingskrag as die kamerformate wat gebruik word vir die vroeë Apollo-maanopdragte, en dit pas in u hand!

Die meeste skilde is gebaseer op en gebou vir die Arduino Uno, en dit word oor die algemeen beskou as die beste bord om mee te begin as 'n beginner. En ek stem volkome saam. Die Uno is miskien nie die veelsydigste nie, maar dit is beslis die maklikste om op te stel en te gebruik, en die meeste projekte en tutoriale vir Arduino begin met die Uno.

Die Nano:

Hierdie ding is, soos die naam aandui, 'n kleiner bord. Dit het minder geheue as 'n Uno, maar deel andersins meestal dieselfde funksies in 'n baie kleiner pakket. Die idee agter die Nano is draagbare en geminiaturiseerde stroombane vir gebruik in klein ruimtes of op gewigsgevoelige projekte, soos drones. Dit het minder algehele penne as gevolg van die kleiner grootte, maar dit is ook goedkoper as die Uno en sal op meer plekke pas.

Die Mega:

Weereens, die naam sê alles. Hierdie bord is langer as die Uno, en het 'n totaal van 54 digitale I/O -penne, waarvan 15 PWM -geskik is, en 16 analoog -invoerpenne. Hierdie bord is vir groter, beter en groter projekte. En ja, ek het myself doelbewus herhaal. Hierdie bord is groot, en dit is verenigbaar met die meeste van dieselfde skilde as die Uno, omdat dit dieselfde aanvanklike penkonfigurasie deel. Dit het ook 'n groter geheue, sodat dit makliker programme kan uitvoer.

Die IDE:

Die Arduino IDE is 'n relatief eenvoudige platform om te gebruik wat kodering betref. Vir Arduino -borde gebruik dit sy eie programmeertaal, maar dit het baie dieselfde eienskappe as gewilde koderingstale soos Java en C. Die leerkurwe is baie sag, en daar is honderde voorbeelde aanlyn en selfs ingebou in die sagteware wat lei u deur sekere aspekte van die kode. Ek gebruik dit sedert ek 13 was, en ek weet nog steeds nie die helfte van alles nie, so moenie bekommerd wees nie, jy hoef nie 'n aas te wees om Arduino te gebruik nie.

Skille:

Verskillende skilde word verskillend gebruik. Duidelik. En hulle het ook verskillende stelle kode wat nodig is om dit uit te voer. Maar moet nog nie hyperventileer nie, ek is nie klaar nie. Vir die meeste skilde wat u tans kan koop, is daar reeds 'n ingeboude voorbeeldkode op die IDE, of 'n baie goeie tutoriaal aanlyn. Al wat u hoef te doen is om dit te vind. Sien "Hulpbronne" vir hoe u dit kan doen.

Sensors:

Net soos Shields sal verskillende sensors, manipuleerders en skerms verskillende kodes hê. Dieselfde proses vir die vind van voorbeelde geld.

Dus, noudat u 'n bietjie meer weet oor Arduino, laat ons verder gaan na Waar om te begin.

Stap 2: Hoe en waar om te begin met Arduino

Soos ek in die laaste stap genoem het, dek Arduino mikro-beheerders 'n groot verskeidenheid verskillende borde en toerusting. In hierdie stap gee ek u 'n paar wenke oor waar om te begin en wat u eers moet kry.

Die waarskynlikste advies wat ek u vooraf kan gee, is: Begin eenvoudig. Om te leer om Arduino te gebruik, is 'n proses wat tyd verg, en as u te veel tegelyk probeer doen, word u net gefrustreerd. Ek het my stokperdjie in Arduino begin deur LED's te knipper. En u weet wat ek die beste doen, uit al die dinge waarvoor ek Arduino gebruik? Knipperende LED's. Dus, wat u ook al wil hê om Arduino te gebruik, ek beveel ernstig aan om eers die voorbeelde van Blink en Fade in die Arduino IDE te probeer en daarmee saam te speel voordat u ingewikkeld probeer.

Waar om te begin:

Vra jouself af: Waarvoor wil jy Arduino gebruik? Hierdie vraag sal bepaal waarna u in 'n Arduino -bord moet kyk voordat u u eerste een kry.

As u nie regtig weet nie, of net iets eenvoudig soos 'n klein robot in gedagte het, sal ek die Uno aanbeveel. As u draagbare of geminiaturiseerde stroombane wil maak, sou ek die Nano (of die mikro) voorstel, afhangende van die kompleksiteit van wat u wil doen). As u 'n groot projek wil hê, soos 'n 3D -drukker, 'n groot robot of 'n sensornetwerk, sou ek die Mega voorstel. As swaar verwerking en kras van data u keuse is, is die Zero of the Due 'n goeie idee. En as u 'n rekenaar -koppelvlak wil hê, dit wil sê 'n pasgemaakte sleutelbord, joystick of muis, dan is die Leonardo iets vir u. En die lys eindig nie daar nie. Daar is 'n steeds groter aantal Arduino -borde, en die wat ek hier genoem het, is net die basiese beginsels. Daar is borde soos die Yún of die Tian wat Linux kan bestuur, en basies optree soos klein weergawes van volwaardige rekenaars, en baie variasies op die ander borde wat ek genoem het, wat verskillende funksies en spesialiteite vir 'n spesifieke reeks byvoeg projekte.

Raadpleeg my volgende stap, 'Hulpbronne' vir meer besonderhede oor spesifieke borde en 'n volledige lys van borde.

Wat om eerste te kry:

Begin deur die bord self te kry. En moenie bang wees as u die prysetikette op die amptelike Arduino-webwerf sien nie. Alhoewel ek eerlik kan sê dat die Arduino -handelsmerk Arduinos van baie hoër gehalte is en in 'n werkende toestand is, hou ek nie daarvan om soveel geld aan net een item te spandeer nie. Gaan na Amazon, en hulle het gekloonde weergawes van die Arduino, wat eintlik dieselfde is as deur verskillende ondernemings, vir minder as die helfte van die prys. Of ek kan dieselfde bord en 'n stel onderdele kry, vir dieselfde prys kan ek 'n egte Arduino kry. As u egter geld het om te bestee, moet u dit by die amptelike Arduino-mense koop, want dit is die ouens wat die meeste nuwe mikro-beheerders ontwikkel en die sagteware ondersteun wat hulle gebruik om dit te kodeer. Die keuse is eintlik u eie.

As u van plan is om 'n Uno of 'n Mega te koop, sal ek dit sterk aanbeveel om 'n voorgereg te kry. Ek het in my volgende stap 'n lys met skakels na 'n paar verskillende opgestel. Aanvangskits kom nie net by die Arduino self nie, maar ook met 'n hele paar nuttige sensors en komponente, insluitend die beste vriend van elke kringbouer: 'n broodbord. En die beste deel? Die voorgeregstelle is eintlik goedkoper as om al die komponente afsonderlik te koop. Deur baie. Byvoorbeeld, 'n projek wat my ongeveer € 100 sou gekos het om te bou, het my slegs € 50 gekos omdat ek 'n paar goeie kits gekry het, en toe kon ek nog drie projekte bou met die oorblywende komponente.

As u nie 'n Uno of Mega kry nie, sou ek steeds 'n voorgeregstel aanbeveel wat net saam met die sensors en ekstra komponente kom, en nie 'n Arduino -bord nie. Terloops, dit is iets om op te let. As u 'n beginpakket koop, moet u seker maak dat dit eintlik al die komponente op die foto's bevat, want sommige sal 'vir Arduino' sê en 'n Uno wys, maar dit kom nie eintlik saam nie. Gewoonlik sal daar 'n onderdele -lys wees waar u kan die inhoud van die kit verifieer.

As u eers 'n Arduino het, is die volgende stap om die IDE af te laai en 'n paar goeie tutoriale te vind. Lees verder in my volgende stap om uit te vind wat die beste plekke is om dit te kry.

Stap 3: Hulpbronne

In hierdie stap wys ek 'n paar baie handige hulpbronne aan vir alle selfdoeners wat Arduino gebruik, asook hoe om meer te vind. Ek sal ook 'n lys bevat van goeie plekke om Arduino -produkte te koop en 'n paar van my gunsteling voorgeregstelle.

Die IDE:

Die IDE is sentraal in alle Arduino -projekte. Gelukkig is dit ook gratis om af te laai, alhoewel u 'n skenking kan maak aan die mense wat dit geskryf het as u dit verkies. U kan alle weergawes daarvan vind via hierdie skakel. Daar is ook 'n handige verwysing hier beskikbaar.

Biblioteke:

Die Arduino IDE bevat 'n aantal ingeboude biblioteke vir uitgebreide funksionaliteit, maar ek vind dat ek altyd 'n paar komponente het wat nie direk ondersteun word nie. As dit gebeur, Google ek gewoonlik die komponent met die soekterme "Arduino Library" langsaan om te vind watter biblioteek die gewildste (en dus waarskynlik die nuttigste) is. 'N Ander manier om dit te vind, is deur die Arduino -webwerf, Arduino.cc. Die beste plek om byvoorbeeld kodes en biblioteke te besoek, is Github.com. Hierdie ouens het alles as dit kom by biblioteke, bronkode, variasies op die IDE of enige ander sagteware wat daarmee verband hou.

Rade:

Om meer te wete te kom oor die meeste Arduino -borde en die gewildste skilde, is hierdie bladsy die bron vir u, met skakels na al die spesifikasies, skemas en verduidelikings vir elke Arduino -komponent.

Kode en verwysing:

Om uit te vind wat elke reël kode doen en hoe dit gebruik word, is die verwysingsgedeelte van die Arduino -webwerf die regte plek. Die enigste beperking is dat dit geen spesiale funksies bevat vir biblioteke wat nie deur Arduino gemaak is nie.

Tutoriale en leiding:

Vir tutoriale oor Arduino, is die tutoriaalbladsy 'n goeie plek om te begin. Vir meer diepgaande tutoriale en projekte, is https://learn.adafruit.com/ en https://create.arduino.cc/projecthub goeie plekke om na te kyk, benewens hier op Instructables.

Vir leiding van ervare gemeenskapslede, is die amptelike Arduino -forum waarskynlik die beste plek om na te gaan.

Vind meer hulpbronne:

Die beste ding om gereeld te doen, is Google waarna u op soek is. Soms kan inligting egter ontwykend wees. In hierdie gevalle kyk ek na projekte en tutoriale, en na die Arduino -forum, op soek na verwysings na goeie hulpbronne. As ek dit nie vind nie, gaan ek net op die forum en vra, omdat u beter kan wed dat iemand met al die duisende mense wat deur die forum hardloop, sal weet hoe om u te help.

Voorgeriewe:

Hier is 'n paar van my gunsteling kits wat ek aanbeveel vir beginners wat Arduino leer. Hulle bevat al die komponente wat u nodig het om die basiese beginsels (en sommige van die kompleksiteite) van kodering en stroombane te leer.

Die kits met die beste prys en die hoogste gehalte wat ek tot dusver gevind het, met die meeste ondersteuning en die beste kliëntediens, word verkoop deur 'n onderneming genaamd Elegoo. Alhoewel hulle ook hul kits via Amazon verkoop, het ek die amptelike webwerf gekoppel omdat dit 'n beter beskrywing van die ingeslote komponente in die kits het. Dit is egter nie amptelike Arduino -borde of kits nie, dus hou in gedagte dat u nie die Arduino -webwerf ondersteun as u dit koop nie.

As u die geld het om te bestee, sou ek regtig aanbeveel om die amptelike Arduino/Genuino Starter Kit te koop. Dit het die beste deurloop en dokumentasie vir beginners van enige kit op die mark, en die projekte is ook redelik gaaf.

Die beste plek, behalwe Amazon, om individuele sensors, skilde en so aan te skaf, is die Adafruit -winkel. Dit is van die hoogste gehalte, en elke komponent het individuele aanlyn dokumentasie wat maklik beskikbaar is.

Let asseblief daarop dat dit my opinies en aanbevelings is, om nie met die feit te vergis nie. Alle aankope wat u doen, is op u eie keuse, en ek stel voor dat u ondersoek instel na verskillende kits voordat u een koop.

Stap 4: Epiloog

U kan dus met vrymoedigheid die wêreld van mikrobeheerders en Arduino binnegaan en begin met die vertroue dat u weet waar u hulpbronne lê, as u probleme ondervind. Hierbo is 'n klomp foto's van verskillende projekte wat ek hier op Instructables met Arduino gedoen het, net om u 'n voorsmakie van die oneindige moontlikhede te gee en u hopelik te inspireer om iets groots te maak.

As u ooit 'n vraag het oor Arduino, kan u dit gerus aan my stel, maar hou in gedagte dat die Arduino -forum 'n baie beter plek is om te vra, en dit is byna gewaarborg om hulle te help. Ek weet nie alles nie, so neem niks wat ek sê as vanselfsprekend nie, kyk self as u dit wil weet.

Stem asseblief as u hiervan hou of iets geleer het terwyl u dit gelees het!

Soos altyd is dit die projekte van Dangerously Explosive, sy lewenslange missie, "om met vrymoedigheid te bou wat u wil bou, en meer!"

U kan die res van my projekte hier vind.