Arduino En introduksjon

DIY elektronikk er et varmt emne akkurat nå! Med så mange forskjellige teknologier som for eksempel Wi-Fi, berøringsskjerm, akselerometre og gyroskoper, er det lett å lure på hvilke forskjellige måter de kunne bli satt sammen for å gjøre noe morsomt.

Jeg liker å tenke på måter å forbedre gjenstander rundt meg og gjøre dem mer interessante. Bruke elektronikk er en måte å gjøre statiske objekter til nyttige gadgets, og i denne artikkelen vil jeg fortelle deg alt om et verktøy som vil hjelpe deg å gjøre akkurat det. La oss møte Arduino!


Arduino

En offisiell Arduino Leonardo styret

Min personlige erfaring med Arduino begynte da jeg bygde en hobbyklasse drone. Da jeg prøvde å forstå hvordan de jobbet, innså jeg at mange av disse dronene var kontrollert med bare noen få sensorer og et mikrokontrollerbord som Arduino. Jeg forsket videre på Arduino og ble imponert over det jeg lærte.

Offisielle Arduino-brett har noen ganger en del av Arduino-logoen malt på ryggen

Arduino er en fullstendig åpen kildekode og fri plattform for fysisk databehandling. Det kan programmeres til å oppføre seg på en bestemt måte, utføre oppgaver, samhandle med sensorer og lys, betjeningsmotorer, grensesnitt med høyspenning ved hjelp av relébrytere og mye mer! Arduino har en standard måte å eksponere sine kontakter, slik at den kan fungere med en rekke utskiftbare moduler, kalt Shields. Mer om skjold senere.

Du kan programmere et Arduino-kort med en datamaskin med en USB-port og den fritt tilgjengelige Arduino IDE. Nesten hele stakken av teknologier som brukes til å lage Arduino, er også åpen kildekode.

Arduino-prosjektet begynte for 7 år siden av Massimo Banzi og David Cuartielles i sin tid på Interaction Design Institute i Ivrea, Italia. De trengte noe for å hjelpe med å lære sine designstudenter hvordan man bruker elektronikk i sine prosjekter. Dette var i utgangspunktet et todelt problem: de måtte komme med et verktøy som var lett nok til å bli brukt uten tidligere bakgrunn i elektronikk og det måtte være rimelig nok for studenter.

Eksperimentering med ulike design resulterte til slutt til utviklingen av Arduino prototyperbrettet, som nå er tilgjengelig for rundt $ 25 dollar.


Micro Controller Boards

Fra venstre: Uno R3, Leonardo, Due og Micro

Siden utgivelsen av det første Arduino-brettet har det vært flere revisjoner. De mange forbedringene har gjort det originale brettet mer brukbart for forskjellige applikasjoner. For tiden er det mer enn ti forskjellige offisielle Arduino boards, hvorav fire er vist på bildet ovenfor.

Fra toppen: MultiWii Nano, EtherTen og Arduino Mega 2650

Bortsett fra de offisielle Arduino-brettene, er det mange kopier eller kompatible brett produsert av forskjellige produsenter. Noen av disse tredjepartstavene kan noen ganger være identiske med et offisielt Arduino-kort, men andre kan ha tilleggsfunksjoner som en innebygd Ethernet-port, Accelerometer eller Gyroskop, akkurat som i bildet ovenfor..


Kode

Arduino programmer kan skrives i C eller C ++. Det mest grunnleggende programmet kan uttrykkes med bare noen få linjer med kode:

 tomromoppsett ()  tomgangsløype () 

Disse to funksjonene, setup () og løkke (), kreves i alle Arduino-programmer. Selvfølgelig er det mulig å definere dine egne funksjoner. Arduino-nettstedet inneholder en rekke artikler som beskriver beskrivelsen av et gyldig Arduino-program pent.

Kode

Mye av inspirasjonen til Arduino og dens utviklingsmiljø kommer fra Processing, som er et verktøy for å skape bilder og interaktive animasjoner. Behandling har en effektiv måte å lære ikke-programmerere ferdighetene til programmering gjennom umiddelbar og visuell tilbakemelding. De samme prinsippene ligger i hjertet av Arduino-prosjektet, som følger nøye med Behandlingsmiljøet.

Faktisk har Arduino arvet sitt praktiske utviklingsmiljø fra bearbeiding, og av disse grunnene refererer mange til Arduino som maskinvarekvivalent. Selv om de to er separate prosjekter, er det nyttig å vite at de kan brukes sammen.


Shields

Arduino Shields stablet på toppen av hverandre

Kanskje, morderegenskapen til Arduino er dens utskiftbare Shields. Skjold er andre plater som kan kobles direkte på toppen av noen av Arduino-brettene, og dermed utvide deres basevner. Denne utformingen ligner ekspansjonssporene i PCer, men i motsetning til PCer, som kan gå tom for spor, gir Arduino deg muligheten til å koble sammen så mange skjold som du kan ordne med å jobbe sammen.

Bildet ovenfor viser forskjellige Arduino Shields stablet ovenpå hverandre. Forskjellige skjermer kan gjøre det mulig for Arduino å koble til forskjellige andre grensesnitt og / eller kunne inkludere en GPS, WIFI, Bluetooth eller andre nyttige moduler.


I / O-grensesnitt

Arduino kobles til forskjellige sensorer gjennom sine I / O (Input / Output) grensesnitt. Sensorer sender vanligvis sine verdier via analoge eller digitale signaler. Ulike sensorer presenterer forskjellige grensesnittalternativer. Noen sensorer trenger for eksempel å bli brukt med motstander, mens andre trenger lavere eller høyere strøm for å operere.

Freetronic EtherTen har en innebygd Ethernet og Micro SD-kortleser

Avhengig av det spesifikke kortet, kan Arduino gi støtte til populære IO-grensesnitt som SPI, I2C, PWM eller CAN. Andre grensesnitt kan støttes ved å bruke en passende skjerm. Oftere inneholder tredjepartsbrett ekstra grensesnitt som EtherTen i bildet ovenfor, som inkluderer en innebygd Ethernet-port og en Micro SD-kortleser.

Det er det samme som å ha et Arduino bord, et Ethernet skjold og et Micro SD kortleser skjerm.


Avsluttende tanker

Det er fortsatt mye mer som kan sies om Arduino-prosjektet. Ikke overraskende bruker mange skoler allerede Arduino til å hjelpe med undervisningen i elektronikk og programmering. Vi kan forvente at neste bølge av skolebarn skal være så komfortabel med programmering som de er med matematikk og engelsk.

For å oppsummere, her er mine seks enkle grunner til hvorfor du også bør vurdere å lære Arduino:

  1. Det er billig.
  2. Hvis du allerede vet noe programmering, er Arduino-utviklingen bare ett skritt unna.
  3. Arduino har et blomstrende samfunn av brukere som er svært nyttig når du starter.
  4. Det finnes mange programvarebiblioteker og enda flere utvalg av skjold som er lett tilgjengelige for å integrere med prosjektet ditt.
  5. Du kan bruke Arduino IDE på din valgte plattform.
  6. Det er åpen kildekode og kan enkelt brukes i kommersielle prosjekter.

Jeg har knapt rørt overflaten av hva Arduino kan gjøre. Gå tilbake snart for mer informasjon og trinnvise veiledninger for å bygge dine egne fantastiske Arduino-prosjekter. Vi vil også dykke inn i andre relaterte produkter som Raspberry Pi, så selv om Arduino ikke er din ting, har vi dekket deg.