Arduino для початківців: покрокові інструкції. Програмування та проекти arduino: з чого почати?
Сьогодні серед любителів конструювати великою популярністю користується Arduino. Якщо ви не разу не чули про нього, можливо пора познайомитися з цим інструментом. Що він собою являє? Як коротко можна охарактеризувати Arduino?
Зміст
Відео: Уроки з програмування Arduino, Урок 1 - Знайомство з Arduino
Найбільш підходяще словосполучення, яке можна використовувати для того, щоб охарактеризувати Arduino - це електронний конструктор.
За допомогою Arduino можна створювати власні електронні пристрої. Це по суті апаратна обчислювальна платформа, яка має універсальне призначення. Її можна використовувати як для побудови досить простих схем, так і для створення складних проектів. Конструктор базується на основі апаратної частини, що є плату введення-виведення.
Програмування плати здійснюється за допомогою використання мов програмування сімейства C / C ++. Також їх називають Processing / Writing. Вони успадкували від групи мов C граничну простоту. Завдяки цьому з використанням цих мов розібратися досить просто. А ось застосування знань мови на практиці не завжди приносить потрібний результат. Arduino іноді називають інструментом для початківців конструкторів. Таке визначення дає зрозуміти, що працювати з платами досить легко.
Область застосування Arduino широка: його можна використовувати для створення найпростіших прикладів, які будуть приведені в цьому огляді, і для досить складних проектів. Серед них різні роботи, маніпулятори і виробничі станки. Деякі конструктори навіть можуть створювати на основі подібних системи телефони, планшети і системи спостереження, а також комп`ютери.
Відео: # 1 Основи Arduino для початківців. Основні поняття електроніки та схемотехніки
Проекти Arduino для початківців наведені в кінці статті. Створенням таких пристроїв можуть зайнятися навіть ті користувачі, у яких зовсім немає подібного досвіду. Такі схеми навіть використовуються для створення примітивних систем віртуальної реальності. Це можливо завдяки простій апаратної складової і можливостям програмування Arduino.
Де купити складові?
Відео: Основи Arduino для початківців
Комплекти, вироблені в Італії, вважаються оригінальними. Однак і вартість у них відповідна. З цієї причини сьогодні цілий ряд компаній виготовляють компоненти і пристрої, сумісні з Arduino. Займаються виготовленням подібних елементів і деякі користувачі. Подібні пристрої прозвали виробничими клонами. При покупці подібних клонів ніхто вам не дасть гарантії, що вони будуть працювати, так як потрібно. Багато хто віддає перевагу подібним пристроям з бажання заощадити. Складові можуть купуватися окремо або в складі комплектів. Також у продажу мають заздалегідь підготовлені набори, з яких можна створювати різні пристрої управління, наприклад, машинки, кораблі, вертольоти і т.д.
Детально про апаратуру Arduino
Плата Arduino представляє собою простий мікроконтролер AVR. Прошитий він був бутлоадер. На пристрої є порт USB-UART. Є й інші важливі компоненти, але в межах даної статті мова про них йти не буде. Для початку поговоримо про микроконтроллере. Це механізм, побудований на основі однієї схеми. На ній і буде розміщуватися розроблена програма. Впливати на програму можуть різні сигнали, натискання кнопок, показники датчиків і т.д. Датчики можуть бути абсолютно різними в залежності від свого призначення, наприклад, датчик температури, рівня освітленості, відстані, прискорення або тиску.
В якості індикаторів можна використовувати прості деталі, на зразок пискавок і світлодіодів. Можна використовувати і більш складні пристрої, на зразок графічних дисплеїв. Іншими виконавчими пристроями можуть бути клапани, моторчики, сервомашинки, реле, електромагніти і безліч інших пристроїв. З деякими з перерахованих пристроїв мікроконтролер працює безпосередньо. З іншими компонентами вони з`єднаний за допомогою дротів. У деяких механізмах потрібно використовувати перехідні пристрої. Але повірте, коли ви приступите до конструювання, відірватися буде просто неможливо. Далі мова піде про програмування Arduino.
Процес програмування плати
Програму, яка вже готова до роботи на мікроконтролері по-іншому називають прошивкою. Вона може використовуватися для одного або декількох проектів Arduino. Кожну прошивку бажано зберігати в окремій папці. Так буде простіше знайти потрібні файли. Програма прошивається на кристал мікроконтролера за допомогою такого спеціального пристрою, як програматор. Тут у Arduino є перевага - для нього не потрібно програматор. Все зроблено таким чином, щоб навіть новачок зміг запрограмувати Arduino.
Щоб завантажити написаний код на мікроконтролер досить просто використовувати USB шнур. Ця перевага досягається завдяки не якомусь вбудованому программатору, а за рахунок використання спеціальної прошивки - бутлоадер. Це така програма, яка запускається відразу після підключення пристрою і розпізнає надходять команди. Саме вона вирішує, прошивати чи кристал мікроконтролера, чи є проекти Arduino. Використання бутлоадер дає безліч переваг.
Завдяки використанню тільки одного каналу зв`язку, підключення пристрою не вимагає значних витрат часу. Оскільки проектам Arduino не потрібно величезна кількість проводів, при їх використанні не виникне плутанини. Для того щоб забезпечити успішну роботу, достатньо всього одного USB-кабелю. Бутлоадер також дозволяє захистити пристрій від помилок користувача.
Адже мікроконтролер легко може зіпсувати пряма прошивка. При роботі з бутлоадер користувач не може дістатися до потенційно небезпечних налаштувань. Для початківців Arduino призначений тільки з тієї точки зору, що він простий і зручний у використанні. Також використання даного інструменту дозволяє уникнути грошових витрат, пов`язаних з відсутністю відповідного досвіду у користувача.
прості проекти
Відео: ПЕРША ПРОГРАМА НА ARDUINO [Уроки Arduino # 3]
Після того, як ви обзаведетеся комплектом для початківців, а також припоєм, паяльником і каніфоллю, не варто намагатися створити якісь складні конструкції. Звичайно, ви можете спробувати зробити щось складне, але ймовірність того, що вам вдасться створити щось вартісне з першого разу, невисока. Щоб потренуватися і набити руку, можна спробувати реалізувати більш прості задумки. Вони допоможуть вам більш детально розібратися з принципом роботи Arduino. Так, наприклад, в якості перших кроків, можна спробувати виконати наступні операції:
- створити миготливий світлодіод;
- підключити і налагодити роботу триколірного світлодіода;
- підключити потенціометр;
- налагодити управління сервоприводом;
- підключити фоторезистор;
- підключити п`єзоелемент;
- підключити датчик руху і налагодити надходження сигналів про його роботі;
- підключити датчики температури і вологості.
Більш складні проект
Arduino можна використовувати не тільки для підключення окремих світлодіодів. Користувачі починають знайомство з цим інструментом з метою створити якийсь радіокерований пристрій, наприклад, катер, машинку або вертоліт. Реалізація таких проектів досить складна і при цьому вимагає від користувача багато часу. Зате після реалізації даних проектів ви отримаєте безцінний досвід.
