Платы Ардуино – универсальное устройство, которое позволит вам выполнить устройства любой сложности даже в домашних условиях. Плата используемая для создания устройств способных взаимодействовать с окружающей средой и воспринимать различные данные из нее при помощи различных датчиков и управляющих устройств, таких как двигатели. Основана она не микроконтроллерах. Платформа помогающая разработать электронные устройства, состоящая из платы и программной разработки.
Слово Arduino не означает чего-то особенного и названо в честь заведения в Италии. Для написания какого либо кода для вашего устройства, потребуются библиотеки. Библиотека – хранилище кода, для каждого устройства создаётся своя. Вообще, библиотеки разрабатываются индивидуально для каждого устройства, но хорошо, что в открытом доступе Интернет, есть большие хранилища таких библиотек для разных устройств. Библиотеки предоставляет и сама система Ардуино, но не полностью.
Ардуино простым языком
Если объяснить, Ардуино простыми словами представляет из себя физическую плату, которую вы можете потрогать, ощутить, подключить и спаять с помощью проводов с другими устройствами. При этом вы можете туда с помощью подключения к компьютеру и знаниям, записать скетч-код, на котором будет работать всё вами собранное устройство. То есть если объяснить проще, Ардуино управляет всеми процессами в устройстве, а точнее регулирует их работу.
В основном к Ардуино нужен для подключения различных датчиков и модулей, для усовершенствования и создания устройств. С помощью этой платы, можно собирать информацию из окружающей среды и передавать её вам в полном объеме, это можно рассмотреть на примере датчиков. В Ардуино можно с лёгкостью воплощать любые свои идеи и учится новому. При всём при этом цена такого устройства относительно дешевая, если брать в пример какие либо электронные конструкторы. Можно даже сказать, что плата Ардуино предназначена для обучения и введения в курс электроники и программирования.
Возможности в создании проектов на Ардуино
Ардуино представляет возможности сборки различных устройств. На плату возможно загрузить прошивку, дополнить её, улучшить или удалить. Запрограммировать подключить к ней датчики и модули для их работы. Контроллер Ардуино имеет специальный разъем через которой подключается к компьютеру и прошивается. Отличается система своей автоматизированностью, ведь она помогает управлять устройство, имея несколько различным датчиков, можно даже управлять дистанционно всеми датчиками и модулями.
Можно использовать Ардуино для практики в программировании, ведь вы можете запрограммировать устройство и потом наглядно посмотреть на свои труды в физическом мире. Систему ценят за её элементарность и простоту в использовании.
Разновидности плат Arduino
| Виды плат | |
| Arduino UNO | Имеет стандартный размер и является основой для остальных плат, имея двадцать выходов. Есть ШИНы питания, одна на 3,3 Вольта, другая на 5 Вольт. Из двадцати входов – шесть аналоговых и четырнадцать цифровых входов. Основана на микроконтроллере ATmega328 и работает на шестнадцати МегаГерцах. |
| ArduinoMega | Уже больший размер по сравнению с первым, имеется семьдесят выходов/входов. Питание производится, как и множества других от пяти Вольт.Имеет 54 ввода / вывода. Однако вместо ядра ARM, Мега использует ATmega2560, осуществляет работу на шестнадцати МегаГерцах. |
| ArduinoNano | Уменьшенный размер, 22входо-выхода, не совместима с шилдами. Как и UNO, Nano имеет на борту процессор Atmega328, работающего на частоте 16 МГц, включает 32 КБ флеш-памяти, 1 КБ EEPROM, 2 КБ ОЗУ. Нано имеет 14 цифровых входов / выходов, 6 аналоговых входов, а также шины питания 5 В и 3,3 В. |
| Arduino DUE | Due — одна из самых больших плат, а также первая плата Ардуино, оснащённая процессором ARM.
В то время как UNO и Nano работают при 5 В, Дуэ работает при 3,3 В — это важно отметить, потому что перенапряжение повредит плату. Процессор ATSAM3X8E Cortex-M3, работающий на частоте 84 МГц, Due имеет 512 КБ ПЗУ и 96 КБ ОЗУ, 54 пина цифрового ввода-вывода, 12 каналов ШИМ, 12 аналоговых входов и 2 аналоговых выхода. |
Основная задача платы Ардуино – это принять сигнал и отправить его пользователю, так к примеру, взяв какой угодно датчик, к примеру атмосферного давления, мы можем посмотреть принцип его работы. Датчик замеряет значение в окружающей среде и передаёт через микроконтроллеры на экран или дисплей пользователя.
На каком языке осуществляется программирование?
В компании Ардуино, языком программирования платы называют «Arduino Wiring», но на самом деле это обычный C++ язык, но язык, на котором программируется плата, не много упрощен, как минимум интерфейсом и позволяет без каких-либо сложностей пользоваться им даже новичкам. Программирование облегчается, ведь в системе уже есть стандартные библиотеки, а работа контроллера осуществляется при помощи регистров напрямую.
Процесс работы
- Естественно, работу стоит начать с выбора устройства, которое вы будете собирать.
- Вы выбираете устройство, далее следует найти о нём максимальное количество информации, как его собирать, какие нужны компоненты и дополнительные устройства.
- Следующим пунктом является закупка всех компонентов, в том числе и платы Ардуино.
- Лучше всего, попробовать составить самому схему вашего устройства, а если быть точнее, то соединить проводами все датчики, модули, компоненты и устройства вместе с платой и проверить на работоспособность вашего устройства. Теперь перед вами будет наглядная схема всех необходимых соединений. Такие схемы делаются в различных сторонних сайтах, сервисах и приложениях, при этом есть много бесплатных. С помощью этого шага, вы поймёте где ваши ошибки, причем наглядно, сможете исправит или дополнить вашу схему новыми компонентами, тем самым усовершенствовав ваше устройство.
- После этого пишем код. Чтобы было удобнее, можете поискать скетч в библиотеках в открытом доступе или в самой библиотеке Ардуино. Её можно скачать с официального сайта: www.arduino.cc. Здесь мы также как и устройство, тестируем наш код. Проверяем, есть ли в нём ошибки или нет, при необходимости убираем лишние элементы или дополняем новыми командами и функционалом. Написа код, в приложении для схем с Ардуино, ваше устройство будет полностью готовым в теоретическом плане. То есть теперь вы точно будете знать как и что устроено и что от чего зависит. Если вы пишете код самостоятельно, то это тоже не очень сложный процесс, но достаточно долгий (зависит напрямую от вашего устройства). Уроков в Интернете о том как написать код для платы Ардуино очень много, поэтому с лёгкостью найдёте нужный.
- В следующем шаге спаиваем все компоненты, детали, плату вместе и получаем физически готовое устройство. Следует его полностью проверить, все ли контакты спаяны, все ли провода припаяны и исправны ли компоненты. Если всё готово, то приступаем к следующему не менее важному шагу.
- Переносим код из тестового приложения (если вы его использовали) или же просто из готовой библиотеки в приложении от Ардуино. Осуществляем перенос кода и далее устанавливаем его на плату.
- После установки кода, ваше устройство готово к эксплуатации. И вы уже сможете его протестировать.
Заключение
Выглядит плата Ардуино почти как обычная печатная плата, только имеет множество микроконтроллеров и входов по бокам. Работает плата Ардуино на скетче, который разрабатывается индивидуально каждым пользователем или же берётся из открытых библиотек. Именно это платформа открыта полностью для новых пользователей, не требует никаких денежных вложений в покупку каких-либо программ, кроме самой платы Ардуино, которая сама по себе дешёвая.
Такая система позволяет детям с лёгкостью и на практике обучиться основам программирования и электроники, как раз таки чаще всего данную плату использую как обучение. Даже если и подумать, то можно понять, что для детей будет интереснее научиться работать с электроникой практически, чем слушать просто лекции.
Чтобы научиться пользоваться Ардуино, не нужны какие то первоначальные навыки. Даже скажу больше, чтобы пользоваться Ардуино, не нужна физическая плата! Пользоваться ей через разные сервисы, в том числе и на русском языке. Они представляют собой симуляторы, в которых можно собирать устройство, подключаться к плате, используя большой функционал и разнообразие компонентов.
