Ano ang Arduino platform at para saan ito?

Ano ang Arduino?

Ang Arduino ay isang off-the-shelf na hardware at software platform na ang mga pangunahing bahagi ay isang maliit na I/O control board at isang Processing/Wiring-based na development environment.

Ang unang prototype ng controller ay inilabas noong 2005 nang idinisenyo ito ni Massimo Banzi para sa mga mag-aaral sa Institute of Interaction Design sa Ivrea, Italy. Ang pangalan ng aparato ay nagmula sa pangalan ni Haring Arduino, na namuno sa Italya sa loob lamang ng dalawang taon noong unang bahagi ng ika-11 siglo, kung saan ang beer bar na "di Re Arduino", na pagmamay-ari ni Massimo Banzi, ay pinangalanan din at matatagpuan mismo kung saan. , ayon sa alamat ay ipinanganak si Haring Arduin.

Ang layunin ng Arduino ay lumikha ng isang naa-access na kapaligiran para sa mga developer ng software upang payagan silang pumasok sa mundo ng microcontroller programming. Ang pagprograma ng mga controllers ng kumpanyang ito ay ginagawa sa isang simple at madaling gamitin na kapaligiran sa programming — Arduino IDE. Ang kapaligiran na ito ay maginhawa para sa parehong mga nagsisimula at may karanasan na mga gumagamit.Ginagamit ang C ++ programming language, na dinagdagan ng maraming aklatan, na nagpapadali sa paggamit ng device.

Ang Arduino ay gumawa ng isang tunay na rebolusyon sa larangan ng elektronikong disenyo sa isang pang-internasyonal na sukat. Ang parehong mga schematics at ang source code ay magagamit nang libre, kaya naman ang Arduino ay nakakuha ng napakaraming katanyagan. Ang isang handa na board ay maaaring mabili para sa ilang dolyar lamang, o maaari mo itong i-assemble mismo.

Ang Arduino board ay may sariling processor at memorya, nilagyan ito ng maraming mga input at output kung saan maaaring konektado ang iba't ibang mga sensor, pati na rin ang mga actuator at mekanismo. Mayroong kasalukuyang higit sa 20 pangunahing Arduino board mods na magagamit.

Mga microcontroller ng platform ng Arduino

Ang kakaiba ng Arduino ay hindi mo kailangang maging isang programmer para magtrabaho dito, hindi mo kailangan ng espesyal na kaalaman kung paano gumagana ang isang microcontroller upang makabuo ng isang simpleng proyekto. Ang mga karaniwang aklatan ng Arduino ay nagbubukas ng maraming pagkamalikhain sa mga tuntunin ng pag-automate ng anuman.

Ang programming dito ay ginagawa sa pamamagitan ng isang espesyal na software environment (IDE), na maaaring ma-download nang libre sa Arduino website. Nakasulat sa Java, tumatakbo ang friendly na shell na ito sa Windows, Mac OS X, at Linux at naglalaman ng text editor, project manager, preprocessor compiler, at mga tool para sa direktang pag-load ng program sa microcontroller.

Ang mga microcontroller na ginamit sa Arduino ay mayroon nang bootloader, kaya hindi kailangan ng programmer, ikonekta lamang ang board sa isang computer sa pamamagitan ng USB o sa pamamagitan ng UART-USB adapter at i-download ang program.

Ang board ay mayroon ding kakayahang i-flash ang bootloader sa microcontroller gamit ang isang programmer, ang Arduino IDE ay may built-in na suporta para sa pinakasikat na mga low-cost programmer, mayroong pin connector para sa in-circuit programming (ICSP para sa AVR, JTAG para sa ARM).

Karamihan sa mga Arduino device ay gumagamit ng Atmel AVR ATmega328, ATmega168, ATmega2560, ATmega32U4, ATTiny85 microcontroller na may clock frequency na 16 o 8 MHz. Mayroon ding mga board na nakabatay sa ARM Cortex M.

Mga Arduino port

Arduino UNO R3 board

Ang mga I/O port ay ginagamit upang ikonekta ang anumang mga elektronikong bahagi (LED, motor, sensor, atbp.) sa controller board. Tinatawag din silang mga pin. Ito ay mga digital, analog o digital-to-analog na mga interface na may sariling function.

Gaya ng ipinahihiwatig ng pangalan, mayroon kaming digital na signal sa mga digital na pin. Makakagawa lang sila ng dalawang value: isang logical zero (0, LOW) at isang logical (1, HIGH).

Analog — katulad ng digital, na may pagkakaiba na ang kanilang pangunahing layunin ay ikonekta ang mga analog sensor.

Upang magamit (magpasa ng signal) sa mga port na ito, kailangan nating simulan ang mga ito sa ating programa gamit ang function na pinMode (<pin number>, <mode: INPUT / OUTPUT>), kung saan ang pin number ay ang connector number na tinukoy sa Board Arduino … Ang INPUT ay kailangan para magbasa ng data, OUTPUT para magpadala. Kung sakaling gumamit kami ng mga naturang pin nang hindi tinukoy ang pinMode bago pa man, ang mga halaga na nakuha ay maaaring mali.

Mga digital-analog port (o PWM — I / O na may pulse-width modulation) — isang mas matalinong interface. Palaging handa silang tumanggap / magpadala ng data at hindi nangangailangan ng paunang pagsisimula.Ang kanilang pangunahing bentahe ay ang kakayahang maglipat ng mga halaga sa saklaw mula 0 hanggang 255, na nagbibigay-daan para sa higit pa
makagambala nang tumpak sa pagpapatakbo ng mga konektadong elemento. Ang mga port na ito ay nakasaad sa board (at sa dokumentasyon) bilang PWM o may «~» (tilde).

Mga digital at analog na pin — pagpapalit (pagkonekta) ng mga port. PWM - mga control port. Kung kinakailangan upang baguhin ang mga operating parameter ng elemento ng radyo, dapat itong konektado sa PWM. Kung sapat na upang i-on / i-off lamang ang isang elemento ng circuit, maaari mong gamitin ang anumang port sa Arduino.

Ang isa pa at huling mahalagang criterion para sa mga Arduino board port ay ang kanilang pisikal na komposisyon. Tandaan na ang bawat pin: ay may 5V output. Maaari itong magbigay ng pinakamataas na kasalukuyang 0.02A

Ang mga ito ay maliit na pamantayan na mahalagang tandaan upang makatipid ng maraming oras.

Programming

Upang makabisado ang programming base para sa Arduino, ang isang baguhan ay nangangailangan lamang ng ilang oras, dahil ang network ay mayroon nang malaking bilang ng mga video tutorial, pampakay na publikasyon, mga tala at artikulo tungkol sa pag-unlad ng Arduino. Ang batayan ay C ++, na pupunan ng mga simpleng I / O control function sa board, at mas maraming hinihingi na mga user ang makakapagtrabaho kahit sa Visual Studio, kahit man lang sa Eclipse, o kahit sa pamamagitan ng command line.

Mga panlabas na drive at expansion card

Sa katunayan, ang Arduino ay nagbibigay ng malalaking posibilidad para sa paglikha ng lahat ng uri ng mga device, maaari mong ikonekta ang mga sensor, lock, motor, display, router at maging mga kettle. Maaari mong palawakin ang produkto gamit ang mga karagdagang board — mga kalasag, halimbawa, para sa pagtatrabaho sa GPS, para sa pagkonekta sa pamamagitan ng isang lokal na network o sa Internet, para sa bluetooth, Wi-Fi, atbp. Ang Arduino ay lalong sikat sa robotics.

Sa madaling paraan, hindi mo kailangan ng panghinang upang kumonekta ng mga extension, ginagamit ang mga simpleng pin na koneksyon, na nagpapadali sa pagdidisenyo ng mga layout, gawin itong kumplikado hangga't gusto mo, sa pangkalahatan, ang saklaw para sa pagkamalikhain ay walang katapusang.

Ang mga card ng pagpapalawak (mga kalasag) ay ibinebenta na ngayon para sa maraming iba't ibang mga pag-andar, maaari silang ikonekta bilang isang sandwich, salamat sa maginhawang lokasyon ng mga konektor. Ang mga ito ay maaaring wireless communication card, control card stepper motor, at anumang iba pang mga controller na may iba't ibang layunin.

Bakit napakapopular ang paggamit ng Arduino

Ang platform ng Arduino ay malawak na kinikilala ng mga nag-develop ng mga bagong electronic device, guro at mga mag-aaral sa engineering, gayundin ng mga mag-aaral mula sa mga background ng teknikal na pagkamalikhain.

Ang paggamit ng Arduino ay pinapasimple ang proseso ng pagtatrabaho sa mga microcontroller. Sa mga tuntunin ng teknikal na kagamitan, ito ay perpekto para sa proseso ng edukasyon ng pagdidisenyo ng iba't ibang mechatronic system at mga robot, salamat sa isang naiintindihan na kapaligiran ng programming at ang kakayahang subaybayan ang mga pisikal na proseso sa real time, pati na rin salamat sa isang naiintindihan na kapaligiran ng programming at isang bilang ng iba pang mga pakinabang.

Maaari itong magamit bilang tool sa pagtuturo at pananaliksik sa digital signal processing, electronics, circuits, robotics, automation, atbp. Ang mas makapangyarihang mga Arduino board ay naaangkop para sa paglutas ng mga kumplikadong teknikal na problema na nauugnay sa pagbuo ng malalaking proyekto at ang kanilang kumplikadong automation.

Ang Arduino ay ang pinakasikat na trend na ginagawang naa-access ang mga microcontroller sa isang malaking bilang ng mga tao upang maunawaan at magamit, kahit na ang mga eksperto sa industriya. Sa tulong ng sikat na platform na ito, maaari kang gumawa ng maraming kawili-wili at kapaki-pakinabang na mga proyekto.

Masasabi nating ang Arduino ay isang universal extensible programmable controller-constructor na maaaring maging isang kailangang-kailangan na katulong sa paglutas ng anumang malikhaing gawain na may kaugnayan sa electronics ng anumang layunin, kahit isang alarm clock, kahit isang kumplikadong robot, kahit isang stepper motor - lahat ng ito, at hindi lamang, maaari itong makontrol ayon sa nais na algorithm gamit ang Arduino.

Ang isang malaking bilang ng lahat ng uri ng mga peripheral na aparato: mga pindutan, sensor, LED, LCD indicator at iba pang mga organo para sa pakikipag-ugnayan sa labas ng mundo ay magagamit upang gumana sa Arduino.

Daan-daang mga programa ng Arduino ang available na ngayon sa Internet na makakatulong sa mga baguhan at advanced na user na maisakatuparan ang kanilang mga proyekto.