Ардуино для чего используется

Ардуино для чего используется

Содержание статьи

  • Что такое Arduino и что с ним можно сделать
  • Интерфейс SPI и Arduino
  • Как играть в Uno

Arduino — это маленькое электронное устройство, состоящее из одной печатной платы, которое способно управлять разными датчиками, электродвигателями, освещением, передавать и принимать данные. Arduino — это целое семейство устройств разных размеров и возможностей. А также это целый зоопарк клонов Ардуино и мир ардуино-совместимых устройств. Но давайте обо всём по порядку.

"Мозг" Arduino

"Мозг" Arduino — это микроконтроллер семейства Atmega. Микроконтроллер представляет из себя микропроцессор с памятью и различными периферийными устройствами, реализованный на одной микросхеме. Фактически это однокристальный микрокомпьютер, который способен выполнять относительно простые задачи. Разные модели из семейства Arduino оснащены разными микроконтроллерами.

На фото микроконтроллер Atmega328. Такие микроконтроллеры стоят на Arduino UNO и Arduino Nano (но в другом корпусе).

"Руки" Arduino

Но какой толк от мозга, если он не имеет рук? Руками в данном случае служат электрические выводы, размещённые по периметру платы Arduino. Есть платы с большим количеством выводов, есть с меньшим. Например, самая большая плата в семействе Ардуино — Arduino Mega — имеет более 70 независимых выводов, а самая маленькая — Arduino Pro Mini — всего 22 вывода.

На фотографии показаны в сравнении Arduino Mega и Arduino Pro Mini.

Цифровые и аналоговые выводы

Не все выводы у Arduino одинаковые. Есть выводы цифровые, а есть аналоговые. Принципиальная разница между ними в том, что на цифровых выводах может быть только два значения: либо логическая "1" (TRUE, от 3 до 5 вольт), либо логический "0" (FALSE, от 0 до 1,5 вольт), а на аналоговых выводах — диапазон от логической 1 до 0 разбит на множество мелких участков.

Зачем это нужно? Давайте рассмотрим такой наглядный пример. Если подключить к цифровому выводу Arduino светодиод и подать на вывод логическую "1", то светодиод загорится с максимальной яркостью; если подать "0" — светодиод погаснет. Никаких промежуточных вариантов нет. Если светодиод подключить к аналоговому выводу, то яркостью светодиода можно управлять плавно. На практике к аналоговым выводам чаще всего подключаются какие-либо аналоговые датчики.

Чем может управлять Arduino

В итоге такое количество "рук" у Arduino позволяет подключать к нему огромное количество различных периферийных устройств. Среди них, например:

  • кнопки,
  • светодиоды,
  • микрофоны и динамики,
  • электродвигатели и сервоприводы,
  • ЖК дисплеи,
  • считыватели радиометок (RFID и NFC),
  • ультразвуковые и лазерные дальномеры,
  • bluetooth, WiFi и Ethernet модули,
  • считыватели SD карт,
  • GPS и GSM модули.

А также десятки различных датчиков:

  • освещённости,
  • магнитного поля,
  • гироскопы и акселерометры,
  • датчики дыма и состава воздуха,
  • температуры и влажности и многое, многое другое.

Всё это превращает Arduino в универсальное ядро системы, которое может быть сконфигурировано совершенно разнообразными способами. Хотите сделать радиоуправляемую кормушку для питомца? Пожалуйста! Хотите чтобы при начале дождя у вас на лоджии закрывалось окно? Пожалуйста! Хотите управлять яркостью освещения в комнате со смартфона? Запросто!

Читайте также:  Аренда коттеджа на новогодние праздники

На фотографии показана лишь крохотная часть периферийных устройств, которые можно подключить к Arduino. На самом деле их гораздо, гораздо больше.

Общение с Arduino

Как же процессор узнаёт, что именно ему следует делать? Вы должны рассказать ему это. Существует язык для общения с микроконтроллером, упрощённый и адаптированный специально для Arduino. Освоить этот язык совсем не сложно при желании и определённой настойчивости, даже если вы никогда раньше не программировали.

Написание сообщений для Arduino называется программирование. И для упрощения этого процесса разработана специальная программная среда — Arduino IDE. В её состав включены десятки примеров хороших, работающих программ. Изучив их, вы очень быстро многое узнаете о языке общения с Arduino.

Arduino позволит вашим программам выйти из виртуального мира в мир реальный. Вы сможете увидеть, как написанные вами программы заставляют мигать светодиод или вращать вал двигателя, а затем делать и более сложные и полезные вещи. Arduino позволит вам узнать много нового и интересного и в электронике, и в программировании. В итоге это может стать вам отличным хобби, увлекательным занятием с детьми, замечательным и полезным времяпровождением.

Arduino — это очень популярный проект, делающий микроконтроллеры доступными для понимания и использования большому количеству людей, даже не специалистов в данной отрасли. В чем же секрет успешности платформы Arduino? В чем отличие от микроконтроллера в чистом виде?

Во первых, это законченное устройство, имеющее на одной плате помимо микроконтроллера, всю необходимую схемотехнику для обеспечения его работы: преобразователь напряжения питания, контакты для подключения периферийных устройств, USB коммуникационный интерфейс, поддерживающий программирование микроконтроллера.

Во вторых, это среда для разработчика "Arduino IDE". IDE ориентировано только на одну платформу, и по этому имеет минимальное количество настроек. В IDE так же встроены все необходимые библиотеки для работы с основными периферийными устройствами микроконтроллера, и от разработчика не требуется их специального конфигурирования. IDE позволяет одним нажатием выполнить загрузку программы в микроконтроллер.

В третьих, это открытая платформа. Все схемотехнические и программные решения доступны в интернете. Это породило множество проектов на основе Arduino, которые без труда находятся в интернете, с подробным описанием и исходными кодами программ. Их всегда можно использовать в качестве примера для новых проектов.

Микроконтроллер Arduino можно купить в интернет-магазине MCU Store.

Arduino — это микроконтроллер, по сути маленький компьютер. Но основное отличие от привычного в понимании компьютера это то, что микроконтроллер работает с физическими электрическими сигналами. Основное назначение микроконтроллера это взаимодействие с физической средой.

Arduino может принять сигналы от различных датчиков, сенсоров, кнопок. Например от датчиков температуры, освещенности, загазованности, скорости вращения двигателя, клавиатуры и т. д. Так же он может принимать команды от компьютера или другого устройства по специальным интерфейсам. Все эти входные данные обрабатываются микроконтроллером по алгоритму заложенной в него программы. Результатом являются команды исполнительным устройствам, компьютеру или другим микроконтроллерам. Исполнительными устройствами являются двигатели, сервоприводы, реле, светодиоды и т. д.

Читайте также:  Деревянные стулья для кормления детей

Какие возможности у Arduino? При помощи Arduino вы можете сделать управление устройствами умного дома. Вы можете сделать управление роботом. Интерактивные игры и игрушки. Управление координатным станком. Автоматическое управление технологическим процессом. Системы передачи данных. И еще много устройств различного назначения, перечислять которые можно очень долго.

Arduino делает все эти возможности простыми для понимания и использования даже новичками, снижая порог входа в этот увлекательный мир. Если вам необходимо реализовать управление каким нибудь устройством, возможно Arduino, это то что вам нужно.

Однако, все же для работы с Arduino вам понадобятся некоторые знания из электротехники и программирования. Вам необходимо понимать, каким образом можно подключить тот или иной датчик или сенсор. Вам необходимо знать, как преобразовать сигналы, выдаваемые микроконтроллером, для управления исполнительными устройствами, например двигателем. Вам возможно, понадобятся сведения, как подключить другие микроконтроллерные устройства к вашему Arduino, например дисплей или видеокамеру. Вам необходимо понимать хотя бы азы написания программ на C++.

Стоит так же отметить то, что Arduino не может. Не сможет проводить сложные вычисления и обработку больших объемов информации ввиду ограниченного объема памяти и производительности процессора. Так же вы не сможете подключить больше датчиков и исполнительных устройств, чем выводов, расположенных на плате Arduino. Эти ограничения накладываются характеристиками используемого микроконтроллера: ATMEGA.

Arduino является прекрасным решением для использования в робототехнических системах. Она позволяет выполнить большинство несложных задач управления простым роботом. В сложных роботах она может быть использована для управления отдельными частями по командам с основного компьютера.

Arduino — это семейство программируемых микроконтроллеров для легкого создания средств автоматики и робототехники. Звучит сложно, но на деле это не так. Для использования ардуино не нужно иметь специализированное оборудование (кроме самого микроконтроллера). Так же нет необходимости в профильном образовании по электротехнике или программированию. Даже новичок сможет разобраться и собрать своего робота, 3D-принтер или систему умного дома.

Ардуино имеет полностью открытую архитектуру. Это значит, что любой может производить данные микроконтроллеры, а также создавать новые на основе уже существующих разновидностей. Поэтому есть множество производителей во многих странах мира. Первые представители семейства этих микроконтроллеров были разработаны в Италии. Позже производство появилось и в Китае, что сделало Arduino более дешевым и распространенным. Более подробно об ардуино и истории создания вы можете почитать на википедии.

Ардуино — это электронный конструктор, который позволяет любому человеку создавать разнообразные электро-механические устройства. Для того что бы начать нужен только сам микроконтроллер и компьютер с USB портом. Компьютер есть практически у всех, а микроконтроллер можно купить по цене от 100 рублей. Конечно, что бы создать действительно сложное и функциональное устройство потребуются дополнительные детали такие как: моторчики, разнообразные датчики, провода, кнопки, светодиоды, регуляторы и тому подобные. К счастью стоит это все дешево, а так же детали можно найти в ненужных или сломанных устройствах.

Платы Arduino

Почему Arduino становится такой популярной

Совсем недавно еще никто не слышал об Ардуино. И до сих пор многих отпугивают слова: программируемый микроконтроллер, одноплатный компьютер, система для разработки устройств автоматизации. На деле все гораздо проще. Именно благодаря простоте и дешевизне Ардуино получила такую популярность. Существуют и другие проекты со схожими целями. Но ардуино обладает рядом преимуществ:

  1. Низкая стоимость. Ардуино можно купить всего за 2$
  2. Кроссплатформенность. Программное обеспечение ардуино очень универсально. Есть версии для большинства операционных систем.
  3. Arduino IDE. Это очень простая в освоении и удобная в использовании среда разработки. Она устанавливается и настраивается всего за несколько кликов мышкой.
  4. Открытый исходный код. Это позволяет людям создавать свои собственные функции и библиотеки. В интернете огромное количество готовых программных решений для любых целей. Вам не придется самостоятельно разбираться в принципах действия модулей. Вы можете скачать и установить готовую библиотеку, написанную для конкретного модуля, и использовать ее.
Читайте также:  Бюстгальтеры для пышной груди

Аппаратная часть Arduino

Существует множество версий этого микроконтроллера. Они отличаются друг от друга размерами, фирмой производителем, частотой процессора, количеством встроенной памяти, количеством контактов вывода/ввода. Так например есть самая популярная ардуинка — Arduino UNO.

Она подходит практически для всех целей, в том числе и для освоения микроконтроллеров. Есть более мощная версия Arduino MEGA, обладающая большей тактовой частотой процессора, увеличенной памятью, бОльшим количеством контактов и более внушительным размером.

Есть и более маленькие версии такие как Arduino Mini и Arduino Pro.

Описание самых популярных плат вы найдете на странице «Платы»

Что можно подключить к Arduino

К пинам микроконтроллера можно подключать огромное количество разнообразных устройств и датчиков. Ардуино умеет считывать значения датчиков, обрабатывать их и управлять механизмами в соответствии с установленной прошивкой. Например: можно подключить датчик света и реле. Когда освещение в помещении становится ниже заданного уровня ардуино открывает реле. Это самый простой пример использования. Ниже не полный перечень устройств и датчиков, которые можно подключить:

Переферийные устройства

  • Кнопки, переключатели, сенсорные панели
  • Светодиоды
  • Динамики и микрофоны
  • Коллекторные, безколлекторные и шаговые электродвигатели
  • Сервоприводы
  • ЖК и LCD дисплеи.
  • Устройства считывающие радиометки RF > Датчики для Arduino

Программная часть Arduino

Программируются микроконтроллеры на упрощенной версии языка C++ с дополнительными функциями обработки ввода и вывода для легкого и удобного использования ардуино. Так же у arduino есть своя среда разработки Arduino IDE. Подробно о том как установить, настроить и использовать эту программу изложено в статье Arduino IDE. Список необходимых функций и описание их использования вы найдете на странице программирование.

Arduino это сложно?

Вовсе нет! Ардуино становится очень популярна, благодаря простоте и дешевизне. Вы легко найдете множество уроков, советов и примеров по работе с этим микроконтроллером. Разобраться в основах можно всего за пару часов. Любой может сделать собственного робота или другое устройство независимо от подготовки. Платформа предоставляет практически безграничные возможности. Есть примеры удивительных, красивых, забавных и полезных устройств, созданных с помощью Arduino.

Ссылка на основную публикацию
Антенна вай фай для смартфона
Всем привет!Приобрел недавно материнку от бюджетного смартфона с 4G для использования как Wi-Fi роутера, но столкнулся с очень слабым сигналом...
Адаптер для black decker
Зарядное устройство BLACK+DECKER BDC2A-QW 18 В Зарядное устройство Black & Decker BDC2A, 18 В, 2 А. Аккумулятор для Black&Decker A12...
Адаптер для подкатного домкрата
Производитель: AE&T Артикул: 1220 Страна-изготовитель — Китай Вес нетто, кг/брутто — 14/15 кг Грузоподъемность — 2 т Длина — 690-1000...
Антенна восьмёрка для цифрового телевидения
Сегодня эфирное телевидение наиболее распространено среди пользователей. Оно работает путем улавливания излучения от вещателя на приемник. В силу ряда факторов...
Adblock detector