Arduino ilə işə başlamaq: Bilməlisiniz: 4 addım (şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:47

Uzun illərdir Arduino və elektronika ilə işləyirəm və hələ də öyrənirəm. Getdikcə genişlənən mikro nəzarətçilər dünyasında, məlumat tapmaq üçün ətrafınızdakı dairələri idarə etmək asandır.

Bu Təlimat kitabında sizə göstərəcəyəm:

Arduino nədir və edir.

Arduino ilə haradan başlamaq lazımdır.

Faydalı mənbələri necə tapmaq olar.

Bütün bunlar təcrübə ilə öyrəndiyim şeylərdir və uğur qazanmağın sınanmış üsullarıdır. Arduino ilə başlamaq üçün bəlkə də yüzlərlə fərqli dərslərin olduğunu inkar etmərəm, amma ilk günlərimdə ən faydalı hesab etdiyim şeylər bunlardır. Beləliklə, davam edin və Arduinonun Harika Dünyasını araşdıraq.

Diqqət yetirin: Bu Təlimatdakı şəkillərdən bəziləri ekran görüntüləridir. İçərisində olan şəkillər müvafiq sahiblərinin mülkiyyətidir və müəllif hüquqlarına məruz qala bilər. Onları Ədalətli İstifadə doktrinasına uyğun olaraq qeyri-kommersiya təhsil mənbəyi olaraq Təlimatçılığımın inkişafına kömək etmək üçün onları ətraf mühit olaraq tərtib etdim.

Addım 1: Arduino: Bu nədir və nə edir?

Arduino, yaradıcılar üçün nəzərdə tutulmuş, sadə və istifadəsi asan bir aparat və bir-birini əvəz edən bir sıra sensorlar, manipulyatorlar və ekranlar üzərində qurulmuş açıq mənbəli elektronika platformasıdır. Bu termin, daha geniş mənada, ümumiyyətlə Atmel mikroçipləri ətrafında qurulmuş geniş bir mikro nəzarətçi sahəsinə aiddir.

Sadə dildə desək, onlar sadələşdirilmiş miniatür kompüterlərə bənzəyirlər. Təsəvvür etdiyiniz kimi, bu, yüzlərlə mikro nəzarətçi, konfiqurasiya və sensor avadanlığı olan böyük, daim genişlənən bir sahədir. Burada əsaslara qədər daraltdım.

Bu Təlimat kitabında ən populyar 3 Arduino lövhəsindən keçəcəyəm (bu da mənim favoritlərimdir):

Uno, Nano, və Mega

IDE (Arduino kodlaşdırmaq üçün istifadə etdiyimiz proqram), qalxan və sensorların istifadəsini də nəzərdən keçirəcəyəm.

Xüsusi lövhələr haqqında daha çox məlumat əldə etmək üçün 'Resurslar' addımına baxın.

Faydalı terminlər və təriflər:

Mikro nəzarətçi: Şərtlərin və gecikmələrin bir döngə koduna əsaslanan hər hansı bir proqramlaşdırıla bilən dövrə. İdarəetmə çipinin özünə və ya RaspberryPi kimi daha mürəkkəb bir lövhəyə aid olan bir mikro prosessorla qarışdırılmamalıdır.

Lövhə: Arduinonun qurulduğu cihaz, ümumiyyətlə mikro nəzarətçinin özünə aiddir ("Arduino Uno lövhəsi")

Qalxan: Ümumiyyətlə, əvvəlcədən mövcud olan pin konfiqurasiyasına mükəmməl uyğunlaşmaq üçün hazırlanmış bir lövhənin uzantısı, düzeni artırır və baza lövhəsinə hələ quraşdırılmamış funksiyalar əlavə edir (məsələn, Motor qalxanı mühərrikləri idarə etməyə imkan verir, Ethernet qalxanı) İnternet funksiyalarından istifadə etmək qabiliyyəti, Bluetooth qalxanı bluetooth bağlantısı və s.)

IDE (daha dəqiq desək, Arduino IDE): Arduino lövhəsinə kod yazmaq və yükləmək üçün ən çox istifadə edilən proqram. RaspberryPi kimi digər Arduino olmayan lövhələr üçün də istifadə etmək imkanı var.

Kitabxana: son dərəcə uzun və mürəkkəb funksiyaları və alqoritmləri bilmədən əlavə funksiyalar əlavə etmək və qalxan və komponentlərlə uyğunluq təmin etmək üçün istifadə olunan ayrı bir fayl olaraq koda əlavə.

Sensor: fiziki girişi götürüb elektrik siqnalına ötürə bilən hər şey

Uno:

Arduino Uno, əldə edə biləcəyiniz ən məşhur və bəlkə də ən populyar Arduino lövhəsidir. Açıq və Kapalı olmaq arasında dəyişə bilən 14 rəqəmsal G/Ç pininə malikdir, onlardan 6 -sı PWM və ya Pimi açaraq söndürməklə çıxış gərginliyini dəyişən Pulse Width Modulation -ı istifadə edə bilir və sürətlə dəyişir. ') çıxışı daha yüksək və ya aşağı etmək üçün (' modulyasiya ') etmək üçün müxtəlif fasilələrlə (' genişlik '). Ayrıca 6 Analog Giriş pininə malikdir. Bütün sancaqlar ya giriş və ya çıxış olaraq istifadə edilə bilər və bəzi sancaqlar xüsusi qalxan və kitabxanalarla birlikdə istifadə edildikdə xüsusi funksiyalara malikdir.

Əyləncəli Fakt: Arduino Uno, erkən Apollon ay missiyaları üçün istifadə olunan otaq ölçülü kompüterlərdən daha çox işləmə gücünə malikdir və əlinizə uyğundur!

Əksər sipərlər Arduino Uno üçün hazırlanmışdır və ümumiyyətlə bir başlanğıc olaraq başlamaq üçün ən yaxşı lövhə hesab olunur. Və tamamilə razıyam. Uno ən çox yönlü ola bilməz, amma qurmaq və istifadə etmək əlbəttə ən asandır və Arduino üçün əksər layihələr və dərslər Uno ilə başlayır.

Nano:

Bu şey, adından da göründüyü kimi, daha kiçik bir lövhədir. Uno -dan daha az yaddaşa malikdir, lakin eyni funksiyaların çoxunu daha kiçik bir paketdə paylaşır. Nanonun arxasındakı fikir dar yerlərdə və ya dronlar kimi çəkiyə həssas layihələrdə istifadə üçün geyilə bilən və minyatürləşdirilmiş sxemlərdir. Kiçik ölçülərə görə daha az ümumi sancaqlar var, lakin eyni zamanda Unodan daha ucuzdur və daha çox yerə uyğun olacaq.

Mega:

Yenə də ad hər şeyi deyir. Bu lövhə Unodan daha uzundur və 15 -i PWM qabiliyyətli olmaqla 16 rəqəmsal I/O pininə və 16 analoq giriş pininə malikdir. Bu lövhə daha böyük, daha yaxşı və daha böyük layihələr üçündür. Bəli, qəsdən təkrar etdim. Bu lövhə nəhəngdir və eyni başlanğıc pin konfiqurasiyasını paylaşdığı üçün Uno ilə eyni qalxanların əksəriyyəti ilə uyğundur. Yaddaşı da artır, buna görə də daha böyük proqramları daha asan idarə edə bilər.

IDE:

Arduino IDE, kodlaşdırma gedənə qədər istifadə etmək üçün nisbətən sadə bir platformadır. Arduino lövhələri üçün öz proqramlaşdırma dilindən istifadə edir, lakin Java və C kimi məşhur kodlaşdırma dilləri ilə eyni xüsusiyyətlərin çoxunu paylaşır. Öyrənmə əyrisi çox incədir və internetdə və hətta proqrama daxil edilmiş yüzlərlə nümunə var. kodun müəyyən aspektlərində sizə yol göstərəcək. Bunu 13 yaşımdan bəri istifadə edirəm və hələ də hər şeyin yarısını bilmirəm, buna görə narahat olmayın, Arduinodan istifadə etmək üçün as olmaq lazım deyil.

Qalxan:

Fərqli qalxanlardan fərqli olaraq istifadə olunur. Aydındır. Həm də onları işlətmək üçün lazım olan fərqli kod dəstlərinə sahibdirlər. Ancaq hələ də hiperventilyasiya etməyin, bitirməmişəm. Hal-hazırda satın ala biləcəyiniz qalxanların əksəriyyəti üçün IDE-də artıq quraşdırılmış bir nümunə kodu və ya onlayn olaraq çox gözəl bir dərs var. Etməyiniz lazım olan tək şey onu tapmaqdır. Bunu necə etmək üçün "Resurslar" a baxın.

Sensorlar:

Eynilə Shields -də fərqli sensorlar, manipulyatorlar və displeylərin onlarla əlaqəli fərqli kodları olacaq. Nümunələr tapmaq üçün eyni proses tətbiq olunur.

Beləliklə, indi Arduino haqqında bir az daha çox şey bildiyiniz üçün Haradan Başlayacağımıza keçək.

Addım 2: Arduino ilə necə və haradan başlamaq lazımdır

Son addımda qeyd etdiyim kimi, Arduino mikro nəzarətçiləri çox sayda müxtəlif lövhə və avadanlıqları əhatə edir. Bu addımda sizə haradan başlayacağınız və ilk olaraq nəyi əldə etməyiniz lazım olduğunu göstərəcəyəm.

Bəlkə də sizə verə biləcəyim ən faydalı məsləhət budur: Sadə bir şəkildə başlayın. Arduino istifadə etməyi öyrənmək vaxt aparan bir prosesdir və bir anda çox iş görməyə çalışsanız, yalnız məyus olarsınız. Arduinoda hobbimə LED -lərin yanıb -sönməsi ilə başladım. Arduino -nu istifadə etdiyim bütün şeylər içərisində ən yaxşı nəyi sevdiyimi bilirsinizmi? Yanan LEDlər. Həqiqətən də, Arduino istifadə etmək ehtirasınız nə olursa olsun, əvvəlcə Arduino IDE -də Blink and Fade nümunələrini sınamağı və mürəkkəb bir şey sınamadan əvvəl onlarla oynamağı ciddi şəkildə tövsiyyə edərdim.

Haradan başlamaq lazımdır:

Özünüzə sual verin: Arduino nədən istifadə etmək istəyirsiniz? Bu sual, birincisini almadan əvvəl bir Arduino lövhəsində nələrə diqqət etməli olduğunuzu müəyyən edəcək.

Həqiqətən bilmirsinizsə və ya ağlınızda kiçik bir robot kimi sadə bir şey varsa, Uno -nu tövsiyə edərdim. Geyinilə bilən və ya miniatür sxemlər hazırlamaq istəyirsinizsə, Nano (və ya etmək istədiyiniz işin mürəkkəbliyindən asılı olaraq Mikro) təklif edərdim. 3D printer, böyük robot və ya sensor şəbəkəsi kimi böyük bir layihə istəyirsinizsə, Mega -nı təklif edərdim. Ağır işləmə və məlumat kəsmə sizin seçdiyiniz layihədirsə, onda Sıfır və ya Vəsait yaxşı bir fikir olardı. Bir kompüter interfeysi, yəni xüsusi bir klaviatura, joystick və ya siçan istəyirsinizsə, Leonardo sizin üçündür. Və siyahı bununla bitmir. Orada getdikcə artan Arduino lövhələri var və burada sadaladıqlarım yalnız əsaslardır. Linuxu idarə edə bilən və əsasən tam kompüterlərin kiçik versiyaları kimi çıxış edən Yún və ya Tian kimi lövhələr var və qeyd etdiyim digər lövhələrdə müəyyən bir sıra üçün fərqli xüsusiyyətlər və xüsusiyyətlər əlavə edən bir çox dəyişiklik var. layihələr.

Xüsusi lövhələr haqqında daha ətraflı məlumat və lövhələrin tam siyahısı üçün növbəti addımım "Resurslar" a baxın.

Əvvəlcə nə almaq lazımdır:

Lövhənin özünü alaraq başlayın. Rəsmi Arduino saytında qiymət etiketlərini görəndə çaşmayın. Dürüstcə deyə bilərəm ki, Arduino markası Arduinos daha keyfiyyətli və işlək vəziyyətdə olduğuna zəmanət verilsə də, həqiqətən də bir məhsula bu qədər pul xərcləməyi sevmirəm. Amazon -a gedin və fərqli şirkətlər tərəfindən edilən eyni şey olan Arduinonun klonlaşdırılmış versiyalarını qiymətin yarısından aşağı qiymətə əldə etdilər. Yoxsa eyni lövhəni və bir dəst dəstini, eyni qiymətə orijinal Arduino ala bilərdim. Ancaq xərcləmək üçün pulunuz varsa, rəsmi Arduino adamlarından satın alın, çünki onlar yeni mikro nəzarətçilərin çoxunu hazırlayan və onları kodlaşdırmaq üçün istifadə olunan proqramı dəstəkləyən uşaqlardır. Əslində seçim sənindir.

Bir Uno və ya Mega almağı planlaşdırırsınızsa, ciddi bir başlanğıc dəsti almağı məsləhət görürəm. Növbəti addımımda bir neçə fərqli bağlantıların siyahısını tərtib etdim. Başlanğıc dəstləri təkcə Arduinonun özü ilə deyil, həm də hər bir elektrik istehsalçısının ən yaxın dostu da daxil olmaqla bir çox faydalı sensorlar və komponentlərlə gələcək: bir çörək taxtası. Və ən yaxşı hissəsi? Başlanğıc dəstləri, bütün komponentləri ayrıca satın almaqdan daha ucuzdur. Çox -çox. Məsələn, təxminən 100 avroya başa gələcək bir layihə mənə 50 avroya başa gəldi, çünki bir neçə yaxşı başlanğıc dəsti tapdım və sonra qalan komponentlərlə daha üç layihə qura bildim.

Bir Uno və ya Mega almasanız, yenə də Arduino lövhəsi ilə deyil, yalnız sensorlar və əlavə komponentlərlə birlikdə gələn bir başlanğıc dəsti tövsiyə edərdim. Yeri gəlmişkən, bu diqqət edilməli bir şeydir. Başlanğıc dəsti alarkən, şəkillərdəki bütün komponentləri ehtiva etdiyini yoxlayın, çünki bəziləri "Arduino üçün" deyəcək və bir Uno göstərəcək, amma əslində heç biri ilə birlikdə gəlməyəcək. dəstin məzmununu yoxlaya bilərsiniz.

Bir Arduino əldə etdikdən sonra, növbəti addım IDE -ni yükləmək və yaxşı dərslər tapmaqdır. Bunları əldə etmək üçün ən yaxşı yerləri öyrənmək üçün növbəti addımımda oxuyun.

Addım 3: Resurslar

Bu addımda, Arduino istifadə edən bütün DIYers üçün çox lazımlı qaynaqları və daha çoxunu necə tapacağımı göstərəcəyəm. Arduino məhsullarını almaq üçün yaxşı yerlərin siyahısını və ən çox sevdiyim başlanğıc dəstlərini də daxil edəcəyəm.

IDE:

IDE, bütün Arduino layihələrinin mərkəzidir. Xoşbəxtlikdən, yükləmək də pulsuzdur, istəsəniz yazan insanlara hədiyyə edə bilərsiniz. Bunun bütün versiyalarını bu linkdən tapa bilərsiniz. Burada da lazımlı bir istinad var.

Kitabxanalar:

Arduino IDE, genişləndirilmiş funksiyalar üçün bir çox kitabxana ilə birlikdə gəlir, amma həmişə birbaşa dəstəklənməyən bir neçə komponentə sahib olduğumu görürəm. Bu baş verdikdə, ümumiyyətlə hansı kitabxananın ən populyar olduğunu (və buna görə də bəlkə də ən faydalısı) tapmaq üçün "Arduino Kitabxanası" axtarış terminləri olan komponenti Google -a yönəldirəm. Onları tapmağın başqa bir yolu Arduino veb saytı Arduino.cc -dir. Bununla birlikdə, məsələn kodlar və kitabxanalar üçün getmək üçün ən yaxşı yer Github.com -dur. Kitabxanalara, mənbə kodlarına, IDE -də dəyişikliklərə və ya başqa bir proqrama aid hər şeyə gəldikdə bu adamlar hər şeyə sahibdirlər.

Lövhələr:

Arduino lövhələrinin əksəriyyəti və ən populyar qalxanları öyrənmək üçün bu səhifə, hər bir Arduino komponenti üçün bütün xüsusiyyətlərə, sxemlərə və izahatlara bağlantıları olan sizin üçün bir qaynaqdır.

Kod və İstinad:

Hər bir kod sətrinin nə etdiyini və necə istifadə edildiyini öyrənmək üçün Arduino veb saytının istinad bölməsi gedəcəyiniz yerdir. Yalnız məhdudiyyət, Arduino tərəfindən hazırlanmayan kitabxanalar üçün xüsusi funksiyalardan heç birinin daxil olmamasıdır.

Təlimatlar və Rəhbərlik:

Arduino dərsləri üçün dərslər səhifəsi başlamaq üçün yaxşı bir yerdir. Dərin dərslər və layihələr üçün, https://learn.adafruit.com/ və https://create.arduino.cc/projecthub, Təlimatlarda bura əlavə olaraq baxmaq üçün yaxşı yerlərdir.

Təcrübəli icma üzvlərinin rəhbərliyi üçün rəsmi Arduino forumu bəlkə də getmək üçün ən yaxşı yerdir.

Daha çox qaynaq axtarın:

Çox vaxt, ən yaxşı şey axtardığınız Google -dur. Bəzən məlumatlar çətin ola bilər. Bu hallarda, yaxşı mənbələrə istinadlar axtararaq özümü layihə və dərsləri və Arduino forumunu araşdırıram. Heç birini tapa bilməsəm, foruma girib soruşuram, çünki forumda çalışan minlərlə insanın hamısı ilə kiminsə sizə necə kömək edəcəyini biləcəyinizə əmin olmalısınız.

Başlanğıc dəstləri:

Arduino öyrənməkdə yeni başlayanlar üçün tövsiyə etdiyim ən sevdiyim dəstlər bunlardır. Kodlaşdırma və sxemlərin əsaslarını (və bəzi mürəkkəbliklərini) öyrənmək üçün lazım olan bütün komponentlərə malikdirlər.

Bu günə qədər tapdığım, ən çox dəstəklənən və ən yaxşı müştəri xidməti olan ən yaxşı qiymətli, ən keyfiyyətli dəstlər Elegoo adlı bir şirkət tərəfindən satılır. Kitlərini Amazon vasitəsi ilə də satsalar da, rəsmi saytı əlaqələndirdim, çünki dəstlərə daxil olan komponentlərin daha yaxşı təsvirinə sahibdir. Rəsmi Arduino lövhələri və ya dəstləri deyil, buna görə də satın aldığınız zaman Arduino saytını dəstəkləmədiyinizi unutmayın.

Xərcləmək üçün pulunuz varsa, həqiqətən rəsmi Arduino/Genuino Başlanğıc Kitini almağı təklif edərdim. Bazarda hər hansı bir kiti yeni başlayanlar üçün ən yaxşı keçid və sənədlərə malikdir və layihələr də olduqca gözəldir.

Amazondan başqa fərdi sensorlar, qalxanlar almaq üçün ən yaxşı yer Adafruit mağazasıdır. Onlar ən yüksək keyfiyyətdir və hər bir komponentin fərdi onlayn sənədləri mövcuddur.

Diqqət edin, bunlar mənim fikirlərim və tövsiyələrimdir, əslində yanılmarıq. Etdiyiniz hər hansı bir satın alma öz seçiminizdir və satın almadan əvvəl fərqli dəstlər üzərində araşdırma aparmağı təklif edirəm.

Addım 4: Epilog

Beləliklə, indi cəsarətlə mikrokontrollerlər və Arduino dünyasına çıxa bilərsiniz və problemlərin çalınması halında mənbələrinizin harada olduğunu bildiyinizə inamla başlaya bilərsiniz. Yuxarıda, Arduino ilə Instructables -da etdiyim müxtəlif layihələrin şəkilləri var, sizə sonsuz imkanları dadmaq və inşallah sizi böyük bir şey etmək üçün ilhamlandırmaq üçün.

Arduino ilə bağlı hər hansı bir sualınız varsa, məndən soruşun, amma unutmayın ki, Arduino Forumu soruşmaq üçün daha yaxşı bir yer olacaq və demək olar ki, kömək edəcəklərinə zəmanət verilir. Hər şeyi bilmirəm, ona görə də dediklərimi heç bir şey kimi qəbul etməyin, dəqiq bilmək istəyirsinizsə özünüzə baxın.

Zəhmət olmasa bunu oxuduğunuz zaman bunu bəyəndiyiniz və ya öyrəndiyiniz halda səs verin!

Həmişə olduğu kimi, bu, Dangerously Explosive -in, ömür boyu missiyası olan "qurmaq istədiyini cəsarətlə qurmaq və daha çox!"

Qalan layihələrimi burada tapa bilərsiniz.