Arduino IDE – это модули на основе микроконтроллеров. Это самый простой электронный конструктор, для того чтобы создавать готовые устройства из отдельных модулей. Arduino IDE – среда разработки для плат Arduino, с её помощью можно прошивать платы. Её можно скачать по ссылке.
У платформы Arduino IDE есть несколько преимуществ по сравнению с конкурентами:
- Относительно низкая стоимость.
- Кросс-платформенность. Большинство других платформ работают только на OC Windows.
Существует много различных модулей Arduino:
- Arduino – самая распространённая плата, пользуется своей популярностью из-за универсальности. Имеет 20 входов и выходов
- Arduino Nano – исходя из названия, эта плата меньше Uno, но аналогична по характеристикам. Используется в компактных сборках. Имеет 22 входа и выхода
- Arduino Mega – имеет увеличенный размер и 70 входов и выходов.
- Arduino Mini – самый маленький размер платы и имеет 20 входов и выходов, не имеет USB.
У них у всех разная совместимость и они делятся на 2 типа:
- Совместимость с шилдами (с платами расширениями). Например Arduino Nano не совместима с шилдами.
- Программная совместимость. Есть несколько параметров влияющих на это: микроконтроллеры, обязательно ATMega8/168/328/1280/2560/32U4; кварцевый резонатор на 16/8 Мгц.
Перейдём непосредственно к подключению светодиода к нашей плате.
Для подключения нам понадобиться:
- Arduino – плата
- Breadboard
- 2 провода “папа-папа”
- светодиод
- резистор
- программа Arduino IDE
Светодиод (led) – это полупроводниковый элемент, в котором при прохождении электрического тока создается видимое глазу оптическое излучение. Так же светодиод отличается падением напряжения при прохождения тока в прямом направлении и это падение гораздо выше чем у обыкновенных диодов, обычно оно равняется 2-3 вольтам, в зависимости от цвета свечения. Удостовериться в его точном значении можно в его характеристике.
Светодиоды делятся на виды:
- DIP –слабые индикаторные элементы, используются в основном для подсветки экрана или гирлянд
- DIP имеющий четыре контакта – используются для подсветки авто
- SMD – универсальный и востребованный светодиод
- Разновидности SMD – PCB Star, COB.
При его подключении нужно учитывать такие факторы:
— Соблюдение полярности
— Допустимая сила тока светодиода
Полярность светодиода
Всё очень просто – длинная ножка означает плюс. Если не можем сравнить длину ножек, то на ощупь находим немного обрезанную часть корпуса – это сторона минуса.
Касательно самой платы Arduino. Цифровые пины могут извлекать ток до 40 мА, а самые простые светодиоды могут пропустить только 20 мА. Это значит если мы присоединим светодиод напрямую к плате, долго он не проработает. Чтобы он работал нормально нужно использовать токоограничивающий резистор.
Теперь нужно найти этот резистор
Нужно всего лишь применить закон Ома (R=U/I), и подставить в формулу нужные значения R = (Vps-Vdf)/If где:
— U – напряжение источника минус падение напряжения на светодиоде
— I – ток светодиода (номинал)
И приобретаем резистор с необходимым значением, все значения можно посмотреть на самой Arduino и в тех описании светодиода. Обязательно проверяйте все значения всех элементов, если этого не делать это может привести к перегоранию различных элементов.
Сейчас можно заказать всё из Китая – это будет не самым быстрым, но самым дешёвым способом. После приобретения всего нужного, можно приступать к присоединению светодиода и его проверке. Важно проверять всё работает ли корректно!
Берём всё необходимое для подключения. Нам нужно Ардуино Нано или Уно, макетная плата и провода “папа-папа”, а также светодиоды и резисторы примерно на 220 Ом.
Макетная плата
Аналог печатной платы, для быстрой сборки без пайки.
Собираем схему подключения светодиода к Arduino
После подключаем плату через USB провод к ПК. Понадобиться программа Arduino IDE, установить можно с официального сайта Ардуино. Теперь у нас будет идти запись программ и подпитка от ПК. Можно запустить автономную работу с помощью батареек или БП. Если питание поступает – загорится индикатор.
Открываем нашу программу и смотрим подключенные платы через вкладку “Инструменты”, ставим любой порт (кроме COM1) там же.
Запустим тестовую программу
В ней используется функция delay() для отсчета времени :
//эта функция инициализации запускается в начале программы
int led = 8; //объявление переменной целого типа, содержащей номер порта к которому мы подключили второй провод
void setup() //обязательная процедура setup, запускаемая в начале программы; объявление процедур начинается словом void
{
pinMode(led, OUTPUT); //объявление используемого порта, led — номер порта, второй аргумент — тип использования порта — на вход (INPUT) или на выход (OUTPUT)
}
void loop() //обязательная процедура loop, запускаемая циклично после процедуры setup
{
digitalWrite(led, HIGH); //эта команда используется для включения или выключения напряжения на цифровом порте; led — номер порта, второй аргумент — включение (HIGH) или выключение (LOW)
delay(1000); //эта команда используется для ожидания между действиями, аргумент — время ожидания в миллисекундах
digitalWrite(led, LOW);
delay(1000);
}
Прежде чем запускать код, скомпилируйте и сохраните его и после этого вам можно будет его запустить.
В итоге вы научились базовому подключению светодиода к плате Arduino. Помимо этого, мы освоили небольшую часть Arduino IDE. Если вы будете программировать на Arduino, то вы часто будете сталкиваться с Arduino IDE, и сегодняшняя практика вам поможет в будущем.
Если что-то не получилось попробуйте ещё раз сделать всё как описано выше.
