Yeni başlayanlar üçün Arduino Əsas Dərsliyi: 6 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

1. Arduino nədir?

Arduino, əsasən AVR ailəsinin 8 bitlik mikrokontrolörlərinə əsaslanan quraşdırılmış sistemlər üçün bir platformadır. İstisna, 32 bitlik ARM Cortex nüvəsindən istifadə edən Arduino Due-dir. Başqa sözlə, mikrokontrolörlü və xarici cihazları, məsələn, sensorlar, motor nəzarətçiləri, displeylər və s. İdarə edə bilən çaplı bir dövrə lövhəsidir.

Arduinonun əksər versiyalarında heç bir xarici proqramçı tələb olunmur. Kompüterinizə miniUSB-USB kabeli ilə qoşulmaq kifayətdir.

Platformanın üstünlüklərindən biri, saysız -hesabsız kitabxanaları, nümunələri, müxtəlif növ xarici qurğularla işləmək üçün dərsləri olan öz sərbəst mühitidir.

2. Platforma kim üçündür?

Arduino həm yeni başlayanlar, həm də qabaqcıl elektron proqramçılar üçün nəzərdə tutulmuşdur.

Bu cür sistemlə macəraya başlayan adam, proqramçıları konfiqurasiya edərkən, əlaqələri yoxlayarkən və sürücülər quraşdırarkən çox vaxt və sinirdən xilas olacaq. Məlumdur ki, nümunələrdən öyrənmək daha yaxşıdır. Arduino üçün, bunların çoxu layihənin veb saytında və bütün İnternetdə var.

Daha inkişaf etmiş istifadəçilər həm standart kitabxanaları (EEPROM, Ethernet, Ekran, Servo, SPI, TWI, WiFi daxil olmaqla) çoxsaylı kitabxanaları, eləcə də elektron modul istehsalçılarının (məsələn, təchizatçımız - Pololu) təqdim etdiyi faylları bəyənəcəklər.

Misal:

Məşhur 16x2 LCD ekran dəstəyi bir neçə sadə kod sətrinə qədər qaynaqlanır:

LiquidCrystal lcd (12, 11, 5, 4, 3, 2); // potensial artım

lcd.begin (16, 2); // 16 sütunlu ekran növünü, 2 sətri göstərin

lcd.print ("Salam Dünya"); // Göstərmək üçün mətn verin

"Hello World" sözlərini və ekranın əlaqə diaqramını əks etdirən tam kodu burada tapa bilərsiniz: Arduino.cc.

3. Hansı versiyanı seçmək lazımdır?

Versiyanın seçimi modulun məqsədindən asılıdır. Mağazamızda mövcuddur:

Addım 1: Arduino Uno R3

Arduino Uno R3

Modulun ən sadə versiyası. Lövhədə tapa bilərsiniz:

· Atmega328 mikro nəzarətçi (32kB Flash, SRAM 2kB, 16MHz saat sürəti)

· 14 rəqəmsal giriş / çıxış - məsələn, LED -lər, düymələr, displeylər və s.

· 6 PWM çıxışı - məsələn, mühərriklərin fırlanma sürətini idarə etmək, servo mövqeyini təyin etmək üçün

· 6 analoq giriş - analoq çıxışı olan hər cür sensoru, çeviricini işləməyə imkan verir

Ünsiyyət interfeysləri:

· UART - kompüterlə məlumat mübadiləsinin ən asan yollarından biridir

· I2C / TWI - sensorlar, zaman dövrələri üçün dəstək

· SPI - sürətli ötürücülər və ya xarici yaddaşlarla ünsiyyət

Enerji təchizatı:

· USB və ya xarici qaynaq (məsələn, AC adapteri)

Arduino Uno nisbətən sadə, kiçik layihələr üçün yaxşı bir seçimdir. Bunu müvəffəqiyyətlə həyata keçirə bilərsiniz, məsələn, motor nəzarəti, istifadəçi interfeysi olan işıqlandırma tənzimləyicisi, LCD displey. Modul, həmçinin mikrokontroller və quraşdırılmış sistemlər dünyasına daxil olan istifadəçilərə də tövsiyə olunur.

Addım 2: Arduino Leonardo

Arduino Leonardo

· Tapa biləcəyimiz başqa bir versiya:

· ATmega32u4 mikro nəzarətçi (32kB Flash, 2.5kB SRAM, 16MHz saat sürəti)

· 20 rəqəmsal giriş / çıxış - məsələn, LED -lər, düymələr, displeylər və s.

· 7 PWM çıxışı

· 12 analoq giriş - Uno versiyasından iki dəfə çox, analoq çıxışı ilə daha çox sensoru birləşdirmək imkanı deməkdir

Ünsiyyət interfeysləri:

· UART - kompüterlə məlumat mübadiləsinin ən asan yollarından biridir

· I2C / TWI - sensorlar, zaman dövrələri üçün dəstək

· SPI - sürətli ötürücülər və ya xarici yaddaşlarla ünsiyyət

· USB - populyar kompüter cihazlarını birləşdirməyə imkan verir

· Enerji təchizatı: USB və ya xarici qaynaq (məsələn, AC adapteri)

Layihəmiz bir USB interfeysi ilə bağlanan bir cihazdan istifadə etməkdirsə, Arduino Leonardo mükəmməl bir seçim olacaq. Sistem, digərlərindən fərqləndirən inteqrasiya olunmuş USB nəzarətçisinə malikdir.

İstehsalçı "aşağı profilli" versiyaları da təqdim edir. Lövhədə heç bir bağlayıcı yoxdur, istifadəçi onları öz istəyi ilə lehimləyə bilər. Bütün elementlər səthə lehimlənmiş korpuslardır. Seçim, layihəmizin kiçik bir məkanda davam etməsi lazım olduqda faydalıdır.

Addım 3: Arduino Mega 2560

Arduino Mega 2560

Daha geniş layihələr həyata keçirmək üçün hazırlanmış versiya. Arduino UNO və Leonardodan daha çox 54 rəqəmsal giriş / çıxış, daha çox yaddaş və daha çox ünsiyyət interfeysi var. Lövhədə aşağıdakılar var: AVR ailəsindən ATmega2560 (Flash 256kB, SRAM 8kB, EEPROM 4kb saat sürəti 16MHz) 54 ümumi təyinatlı rəqəmsal giriş / çıxış14 PWM çıxışı16 analoq giriş - Rabitə interfeysləri: 4 xUART - məlumat ötürmək üçün ən asan yollardan biridir. PCI2C / TWI - sensorlar, zaman dövrələri üçün dəstək SPI - sürətli ötürücülər və ya xarici yaddaşlarla əlaqə Enerji təchizatı: USB və ya xarici qaynaq (məsələn, AC adapteri) Modul əvvəlki versiyalara nisbətən daha bahalıdır, lakin daha çox seçimə malikdir. Atmega2560 mikro nəzarət cihazı zəngin bir ətrafa və böyük miqdarda yaddaşa malikdir. 256kB Flash - bir çox məlumat yazmaq üçün genişləndirilmiş kodu, 4kB EEPROMU dəstəkləməyə imkan verir.

Addım 4: Arduino Mega ADK

Arduino Mega ADK

ADK, Arduino Mega -nın üstünlüklərinə əlavə olaraq, MAX34210 çipi tərəfindən idarə olunan USB interfeysi vasitəsilə Android sisteminə qoşulma qabiliyyətinə də malikdir. Modul spesifikasiyası Arduino Mega -ya bənzəyir:

· AVR ailəsindən ATmega2560 (Flash 256kB, SRAM 8kB, EEPROM 4kb saat sürəti 16MHz)

· 54 ümumi təyinatlı rəqəmsal giriş / çıxış

· 14 PWM çıxışı

· 16 analoq giriş

Ünsiyyət interfeysləri:

· 4 xUART - PC ilə məlumat mübadiləsinin ən asan yollarından biridir

· I2C / TWI - sensorlar, zaman dövrələri üçün dəstək

· SPI - sürətli ötürücülər və ya xarici yaddaşlarla ünsiyyət

· Enerji təchizatı: USB və ya xarici qaynaq (məsələn, AC adapteri)

ADK versiyası Android ilə ünsiyyət quran layihələr üçün hazırlanmışdır. Daxili USB nəzarətçi, bir kamera, oyun nəzarətçisi və ya hərəkət nəzarətçisini bağlamağa da imkan verir.

Addım 5: Arduino Leonardo Ethernet

Arduino Leonardo Ethernet

Modulun əsas üstünlüyü şəbəkəyə asan qoşulmasıdır. Modul bir Ethernet nəzarətçisi olan bir şəbəkə yuvasına malikdir. Lövhədə microSD yaddaş kartı yuvası da var. Arduino Leonardoya bənzər xüsusiyyətlər:

· Atmega32u4 mikro nəzarətçi (32kB Flash, 2.5kB SRAM, · 16 MHz saat sürəti)

· 20 rəqəmsal giriş / çıxış - məsələn, LED -lər, düymələr, displeylər və s.

· 7 PWM çıxışı - məsələn, mühərriklərin fırlanma sürətini idarə etmək, servo mövqeyini təyin etmək üçün

· 12 analoq giriş - analoq çıxışı olan hər cür sensoru, çeviricini işləməyə imkan verir

Ünsiyyət interfeysləri:

· UART - kompüterlə məlumat mübadiləsinin ən asan yollarından biridir

· I2C / TWI - sensorlar, zaman sxemləri üçün dəstək

· SPI - sürətli ötürücülər və ya xarici yaddaşlarla ünsiyyət

· Güc: xarici qaynaq (məsələn, AC adapteri)

Ethernet versiyası şəbəkəyə qoşulma tələb edən layihələr üçün hazırlanmışdır. Rahatlıq, mikro nəzarətçinin öz yaddaşından daha çox məlumatın saxlanıla biləcəyi inteqrasiya edilmiş bir microSD kart yuvasıdır.

Addım 6: Arduino Vaxtı

Arduino səbəbiylə

Arduino Due sayəsində istifadəçi Arduino kitabxanalarına əsaslanan ARM 32-bit Cortex M3 mikro nəzarətçisindən istifadə edərək sistemlər yarada bilər. Spesifikasiya aşağıdakı kimidir:

· Təchizat gərginliyi: 7V-12V (tövsiyə olunur), 6V-20V (maksimum)

· Mikrokontroler: AT91 SAM3X8E, rdzeń 32-bit ARM Cortex M3

· Maksimum saat tezliyi: 84MHz

· SRAM yaddaşı: 96 kB Flash yaddaş: 512 kB

· I / Ç pinləri: 54

· PWM kanalları: 12

· Analog girişlərin sayı: 12 (A / D çevirici kanalları)

· D / A çeviricisi (rəqəmsal-analoq)

· DMA nəzarətçisi

· Serial interfeyslər: UART, SPI, I2C, CAN, USB

· Hata ayıklayıcı JTAG

Lövhə, mikrokontroller dünyasının ən son həlləri ilə tanış olmaq istəyən istifadəçilərə həsr edilmişdir. Rəqəmsal-analoq çevirici də daxil olmaqla, AVR əsaslı versiyalardan, zəngin periferik sxemlərdən daha çox qabiliyyətə malikdir.

Yuxarıda göstərilənlərə əlavə olaraq Arduino da təmin edir:

Arduino Zero M0 Pro - 32 bit Cortex M0 - ARM Cortex M -0 nüvəsi ilə təchiz edilmiş 32 bitlik mikro nəzarətçi modulu Atmel ATSAMD21G18. 256 KB Flash yaddaş, 32 KB RAM, 14 rəqəmsal G / Ç, 12 PWM kanalı, 6 analoq giriş və bir çıxış və populyar ünsiyyət interfeyslərinə malikdir. Modul 3.3 V ilə işləyir.

Arduino Yún - WiFi - Arduino bağlantısı və Linux sistemi. Leonardoda istifadə olunan ATmega32u4 sisteminə əsaslanan modul, WiFi şəbəkəsi və uyğun kitabxana vasitəsi ilə cihazı simsiz proqramlaşdırmağa və idarə etməyə imkan verir. Ethernet şəbəkəsindən işləyən Arduino Yun PoE versiyası da var.

Arduino Micro - Arduino Leonardoya əsaslanan miniatür modul kiçik ölçüsü ilə xarakterizə olunur. AVR Atmega32U4 mikro nəzarətçisinə malikdir. 20 rəqəmsal I / O və populyar ünsiyyət interfeysi ilə təchiz olunmuşdur.

4. İstifadə nümunələri

- Arduino və üçölçülü məkanda oriyentasiya.

3D məkanda oriyentasiya üçün 3 oxlu giroskop, akselerometr və maqnitometrdən (MinImu9 sistemi) istifadə nümunəsi.

- Arduino və LCD displey.

Arduino modulundan istifadə edərək HD44780 nəzarətçi ilə LCD ekran dəstəyi.

- Arduino platformasından istifadə edərək DC mühərrikinin idarə edilməsi.

DC mühərriklərinin istiqamətini və sürətini idarə etmək üçün istifadə olunan idarəetmə modullarına (H-körpüləri) nümunə.

- Ethernet şəbəkəsinə qoşulma

Ethernet ENC28J60 modulu ilə Arduino bağlantısı.