Arduino Basic Tutorial for begyndere: 6 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

1. Hvad er Arduino?

Arduino er en platform for integrerede systemer, hovedsageligt baseret på 8-bit mikrokontrollere fra AVR-familien. Undtagelsen er Arduino Due, som bruger en 32-bit ARM Cortex-kerne. Med andre ord er det et printkort med en mikrokontroller og dens udgange, der kan betjene eksterne enheder, f.eks. Sensorer, motorstyringer, displays osv. Takket være guldnålsstik kan moduler tilsluttes ved hjælp af offentligt tilgængelige tilslutningskabler.

De fleste versioner af Arduino kræver ikke nogen ekstern programmerer. Alt du skal gøre er at oprette forbindelse til din computer med et miniUSB-USB-kabel.

En af fordelene ved platformen er dens eget gratis miljø med utallige biblioteker, eksempler, selvstudier til håndtering af forskellige typer eksterne enheder.

2. Hvem er platformen for?

Arduino er beregnet til både begyndere og avancerede elektroniske programmører.

Personen, der starter eventyret med denne type system, vil spare meget tid og nerver, når de konfigurerer programmører, kontrollerer forbindelser og installerer drivere. Det er velkendt, at det er bedst at lære af eksempler. For Arduino er der mange af dem på projektets websted og på hele Internettet.

Mere avancerede brugere vil kunne lide adskillige biblioteker, både standardbiblioteker (herunder: EEPROM, Ethernet, Display, Servo, SPI, TWI, WiFi), samt filer, der stilles til rådighed af producenter af elektroniske moduler (f.eks. Vores leverandør - Pololu).

Eksempel:

Understøttelse af det populære 16x2 LCD -display koger ned til et par enkle kodelinjer:

LiquidCrystal lcd (12, 11, 5, 4, 3, 2); // stigning i kundeemner

lcd.begin (16, 2); // Angiv visningstypen med 16 kolonner, 2 linjer

lcd.print ("Hej verden"); // Giv tekst til visning

Den fulde kode med ordene "Hej verden" og tilslutningsdiagrammet for displayet kan findes på: Arduino.cc.

3. Hvilken version skal du vælge?

Valget af version afhænger af den påtænkte anvendelse af modulet. I vores butik er tilgængelige:

Trin 1: Arduino Uno R3

Arduino Uno R3

Den enkleste version af modulet. På tallerkenen finder du:

· Atmega328 mikrokontroller (32 kB Flash, SRAM 2 kB, 16 MHz clockhastighed)

· 14 digitale ind- / udgange - hvortil der f.eks. Kan tilsluttes lysdioder, knapper, displays osv.

· 6 PWM -udgange - f.eks. Til styring af motorens rotationshastighed, indstilling af servopositionen

· 6 analoge indgange - gør det muligt at betjene alle slags sensorer, transducere med analog udgang

Kommunikationsgrænseflader:

· UART - en af de nemmeste måder at udveksle data med en pc

· I2C / TWI - understøttelse af sensorer, tidskredsløb

· SPI - kommunikation med hurtige transducere eller eksterne hukommelser

Strømforsyning:

· USB eller ekstern kilde (f.eks. Vekselstrømsadapter)

Arduino Uno er et godt valg til relativt enkle, små projekter. Du kan med succes implementere det, f.eks. Motorstyring, belysningsstyring med brugergrænseflade, LCD -display. Modulet anbefales også til brugere, der kommer ind i en verden af mikrokontrollere og integrerede systemer.

Trin 2: Arduino Leonardo

Arduino Leonardo

· En anden version, hvor vi kan finde:

· ATmega32u4 mikrokontroller (32 kB Flash, 2,5 kB SRAM, 16 MHz clockhastighed)

· 20 digitale ind- / udgange - hvortil der f.eks. Kan tilsluttes lysdioder, knapper, displays osv.

· 7 PWM -udgange

· 12 analoge indgange - to gange mere end Uno -versionen, det betyder muligheden for at forbinde flere sensorer med en analog udgang

Kommunikationsgrænseflader:

· UART - en af de nemmeste måder at udveksle data med en pc

· I2C / TWI - understøttelse af sensorer, tidskredsløb

· SPI - kommunikation med hurtige transducere eller eksterne hukommelser

· USB - giver dig mulighed for at tilslutte populære computerenheder

· Strømforsyning: USB eller ekstern kilde (f.eks. Vekselstrømsadapter)

Hvis vores projekt skal bruge en enhed, der forbinder via en USB -grænseflade, vil Arduino Leonardo være det perfekte valg. Systemet har en integreret USB -controller, som adskiller det fra de andre.

Producenten leverer også versioner med "lav profil". Brættet har ingen stik, brugeren kan lodde dem efter eget skøn. Alle elementer er i overfladelodede huse. Muligheden er nyttig, når vores projekt skal formere sig i et lille rum.

Trin 3: Arduino Mega 2560

Arduino Mega 2560

Version designet til at gennemføre mere omfattende projekter. Det har hele 54 digitale indgange / udgange, mere hukommelse og flere kommunikationsgrænseflader end Arduino UNO og Leonardo. Pladen indeholder: ATmega2560 fra AVR -familien (Flash 256 kB, SRAM 8 kB, EEPROM 4 kb clockhastighed 16 MHz) 54 digitale indgange / udgange til almindelige formål 14 PWM -udgange 16 analoge indgange - Kommunikationsgrænseflader: 4 xUART - en af de nemmeste måder at udveksle data med en PCI2C / TWI - understøttelse af sensorer, tidskredsløb SPI - kommunikation med hurtige transducere eller eksterne hukommelser Strømforsyning: USB eller ekstern kilde (f.eks. Vekselstrømsadapter) Modulet er dyrere end de tidligere versioner, men har flere muligheder. Atmega2560 mikrokontroller har en rig periferi og en stor mængde hukommelse. 256 kB Flash - giver dig mulighed for at understøtte udvidet kode, 4 kB EEPROMU til at skrive en masse data.

Trin 4: Arduino Mega ADK

Arduino Mega ADK

Ud over fordelene ved Arduino Mega har ADK også mulighed for at oprette forbindelse til Android -systemet via et USB -interface, der styres af MAX34210 -chippen. Modulspecifikationen ligner Arduino Mega:

· ATmega2560 fra AVR -familien (Flash 256 kB, SRAM 8 kB, EEPROM 4 kb clockhastighed 16 MHz)

· 54 generelle digitale input / output

· 14 PWM -udgange

· 16 analoge indgange

Kommunikationsgrænseflader:

· 4 xUART - en af de nemmeste måder at udveksle data med en pc

· I2C / TWI - understøttelse af sensorer, tidskredsløb

· SPI - kommunikation med hurtige transducere eller eksterne hukommelser

· Strømforsyning: USB eller ekstern kilde (f.eks. Vekselstrømsadapter)

ADK -versionen er designet til projekter, der bruger kommunikation med Android. Den indbyggede USB-controller giver dig også mulighed for at tilslutte et kamera, en spilcontroller eller en bevægelsescontroller.

Trin 5: Arduino Leonardo Ethernet

Arduino Leonardo Ethernet

Den største fordel ved modulet er dets nemme forbindelse til netværket. Modulet har en netværksstik med en Ethernet -controller. Der er også en microSD -hukommelseskortplads på kortet. Specifikation svarende til Arduino Leonardo:

· Atmega32u4 mikrokontroller (32 kB Flash, 2,5 kB SRAM, · 16MHz clockhastighed)

· 20 digitale ind- / udgange - hvortil der f.eks. Kan tilsluttes lysdioder, knapper, displays osv.

· 7 PWM -udgange - f.eks. Til styring af motorens rotationshastighed, indstilling af servopositionen

· 12 analoge indgange - gør det muligt at betjene alle slags sensorer, transducere med analog udgang

Kommunikationsgrænseflader:

· UART - en af de nemmeste måder at udveksle data med en pc

· I2C / TWI - understøttelse af sensorer, tidskredsløb

· SPI - kommunikation med hurtige transducere eller eksterne hukommelser

· Strøm: ekstern kilde (f.eks. Vekselstrømsadapter)

Ethernet -versionen er designet til projekter, der kræver forbindelse til netværket. Bekvemmeligheden er også en integreret microSD -kortplads, hvor der kan lagres flere data end i hukommelsen til selve mikrokontrolleren.

Trin 6: Arduino Due

Arduino Due

Takket være Arduino Due kan brugeren oprette systemer ved hjælp af ARM 32-bit Cortex M3 mikrokontroller baseret på Arduino biblioteker. Specifikationen er som følger:

· Forsyningsspænding: 7V til 12V (anbefales), 6V-20V (maks.)

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

· Den maksimale urfrekvens: 84MHz

· SRAM -hukommelse: 96 kB Flash -hukommelse: 512 kB

· Pins I / O: 54

· PWM -kanaler: 12

· Antal analoge indgange: 12 (A / D konverteringskanaler)

· D / A-konverter (digital-analog)

· DMA -controller

· Serielle grænseflader: UART, SPI, I2C, CAN, USB

· Debugger JTAG

Bestyrelsen er dedikeret til brugere, der ønsker at stifte bekendtskab med de nyeste løsninger i mikrokontrollernes verden. Det har helt sikkert flere muligheder end AVR-baserede versioner, rige perifere kredsløb, herunder digital-til-analog converter.

Ud over ovenstående giver Arduino også:

Arduino Zero M0 Pro - 32 bit Cortex M0 - Atmel ATSAMD21G18 32 -bit mikrokontroller modul udstyret med ARM Cortex M -0 core. Den har 256 KB Flash -hukommelse, 32 KB RAM, 14 digitale I / Os, 12 PWM -kanaler, 6 analoge indgange og en udgang og populære kommunikationsgrænseflader. Modulet fungerer med 3,3 V.

Arduino Yún - WiFi - Arduino -forbindelse og Linux -system. Modulet baseret på ATmega32u4 -systemet, der bruges i Leonardo, giver dig mulighed for trådløst at programmere og styre enheden via WiFi -netværket og det relevante bibliotek. Der er også en Arduino Yun PoE -version - drevet fra et Ethernet -netværk.

Arduino Micro - et miniaturemodul baseret på Arduino Leonardo, er kendetegnet ved lille størrelse. Den har AVR Atmega32U4 mikrokontroller. Udstyret med 20 digitale I / O og populære kommunikationsgrænseflader.

4. Eksempler på brug

- Arduino og orientering i tredimensionelt rum.

Et eksempel på at bruge et 3-akset gyroskop, accelerometer og magnetometer (MinImu9-system) til orientering i 3D-rum.

- Arduino og LCD display.

Understøtter LCD -display med HD44780 -controller ved hjælp af Arduino -modulet.

- DC -motorstyring ved hjælp af Arduino -platformen.

Eksempel på håndteringsmoduler (H-broer), der bruges til at styre retningen og hastigheden af DC-motorer.

- Tilslutning til et Ethernet -netværk

Arduino -forbindelse med Ethernet ENC28J60 -modul.