- Kas patiesībā ir Arduino?
- Arduino IDE iestatīšana
- Arduino dēļa savienošana ar datoru:
- Mirkšķināšanas programmas augšupielāde
- Nepieciešamie materiāli:
- Aparatūras savienojums:
- Arduino programmēšana:
- Mūsu produkcijas pārbaude:
Nosaukums Arduino parasti ir buzz vārds starp lielāko daļu elektronikas studentu vai hobiju. Tā spēja būvēt lietas ātrāk un lētāk, izmantojot milzīgu tiešsaistes kopienas atbalstu, ir padarījusi to par ideālu izvēli daudziem cilvēkiem, kuri tikai sāk darbu ar elektroniku vai programmēšanu. Pateicoties vienkāršotajai aparatūras projektēšanas un programmēšanas videi, to ir viegli iemācīties pat cilvēkiem, kuriem nav elektronikas vai datorzinātņu. Kas tad īsti ir šis Arduino? Kā jūs varat sākt ar to? Ko jūs varat darīt, lai uzlabotu savu dzīvesveidu?
Uz visiem šiem jautājumiem mēģināsim atbildēt šajā apmācībā, kad mēs ejam cauri. Mēs iestatīsim jūsu datorā / klēpjdatorā Arduino IDE un augšupielādēsim mirkšķināšanas programmas paraugu Arduino. Tad mēs arī izveidosim nelielu aparatūru, izmantojot maizes dēli ar vienkāršu shēmu, kas sastāv no slēdža un LED, un atbilstoši tam ieprogrammēsim mūsu Arduino. Izklausās pietiekami interesanti? !!
Kas patiesībā ir Arduino?
Pirms sākam mācīties Arduino, mums vispirms vajadzētu zināt, kas tas ir. Tas ir svarīgi, jo cilvēku vidū ir izplatīts nepareizs uzskats, ka Arduino ir mikrokontrolleris. Tā nav taisnība, šeit skaidri pateiksim, ka Arduino nav mikrokontrolleris. Kas tad tas ir?
Arduino ir atvērtā koda izstrādes platforma, kas sastāv no viegli lietojamas aparatūras un programmēšanas vides. Šeit viegli lietojamā aparatūra attiecas uz Arduino UNO un programmēšanas vide attiecas uz Arduino IDE. Ir daudz aparatūras dēļu, izņemot Arduino UNO, piemēram, Arduino Mega, nano, mini utt. Bet šīs apmācības vajadzībām mēs paliksim tikai ar Arduino UNO. Arduino IDE ir programmatūra, ar kuras palīdzību mēs ieprogrammēsim Arduino UNO dēli.
Arduino IDE iestatīšana
Pirmais solis mūsu procesā būs Arduino IDE iestatīšana klēpjdatorā / personālajā datorā. Tālāk sniegtie norādījumi ir tieši paredzēti tikai Windows lietotājiem, citām platformām procedūra ir gandrīz vienāda. Ja rodas dažas problēmas, Mac un Linux lietotāji var izmantot attiecīgās saites. Pārliecinieties, ka jums ir datora administratora tiesības, lai to varētu viegli instalēt.
1. solis: Lejupielādējiet Arduino IDE veidlapu oficiālajā Arduino vietnē, vienkārši noklikšķinot uz tālāk redzamās saites
2. solis: Tādējādi tiks lejupielādēts exe fails, kas būs jūsu laika jaunākais Arduino IDE. Līdz brīdim, kad es to dokumentēju, jaunākā versija ir Arduino-1.8.5, un faila lielums ir 90,4 MB. Ir ļoti liela iespēja, ka tas tika atjaunināts līdz brīdim, kad to izmēģināt.
Kad lejupielāde ir pabeigta, palaidiet exe failu. Jums var lūgt administratora tiesības, ja tiek parādīts uzaicinājums, noklikšķiniet uz jā.
3. solis: Noklikšķiniet uz “Es piekrītu”, lai piekristu Arduino licences līgumam.
4. solis: Tālāk sadaļā Instalēšanas opcijas pārliecinieties, vai visas izvēles rūtiņas ir atzīmētas, kā parādīts zemāk, un pēc tam noklikšķiniet uz nākamā.
5. solis: Tagad mums ir jāizvēlas vieta, kur jāuzstāda IDE. Pēc noklusējuma tas tiks instalēts C diska direktorijā Program files. Ir ieteicams to atstāt kā tādu un noklikšķiniet uz Instalēt
5. darbība. Jums vajadzētu redzēt, ka IDE tiek instalēta jūsu datorā. Pagaidiet, līdz progresa josla ir pabeigta. Ekrāns būs kaut kas līdzīgs šim, kas parādīts zemāk. Kad tas būs pabeigts, tas parādīs “pabeigts”, pēc tam noklikšķiniet uz pogas Aizvērt.
6. solis: Pēc instalētāja aizvēršanas. Dodieties uz darbvirsmu un atrodiet Arduino exe failu un palaidiet to. Tas parādīs sāknēšanas uzlīmi un pēc tam atveriet IDE ar minimālo kodu, kā parādīts zemāk
Arduino dēļa savienošana ar datoru:
Kad Arduino IDE ir instalēts mūsu datorā, nākamais solis būs Arduino UNO dēļa savienošana ar mūsu datoru. Lai to izdarītu, vienkārši izmantojiet programmēšanas kabeli (zilā krāsā), lai Arduino dēli savienotu ar datora USB pieslēgvietu.
Šim zilās krāsas programmēšanas kabelim kopumā ir trīs funkcijas, kas ir uzskaitītas zemāk
1. Tas nodrošina nepieciešamo enerģiju, lai Arduino UNO darbotos, lai jūs varētu vadīt savus projektus, tieši tos darbinot, izmantojot USB kabeli.
2. Tas ieprogrammē mikrokontrolleru ATmega328 uz Arduino UNO dēļa. Programma, kuru ierakstāt IDE, caur šo kabeli tiek nosūtīta mikrokontrollerī
3. Tas darbojas kā sērijveida sakaru kabelis; tas var sarunāties ar datoru, izmantojot sērijveida sakarus, kas darbojas kā labs atkļūdošanas rīks. Jūs to vairāk sapratīsit, kad mēs iedziļināsimies.
Kad dēlis ir darbināts, jūs pamanīsit, ka maza gaismas diode uzturas augstu. Tas norāda, ka dēlim tiek piegādāta strāva. Jums vajadzētu arī pamanīt, ka mirgo vēl viena gaismas diode, ņemot vērā noklusējuma mirgošanas programmu, kuru pārdevējs jau ir augšupielādējis jūsu Arduino UNO
Tā kā šī ir pirmā reize, kad savienojat savu datoru ar datoru, var paiet zināms laiks, līdz draiveri automātiski sāk instalēt. Pārbaudīsim, vai mūsu dators ir veiksmīgi atklājis dēli. Lai datorā meklētu “ Device manager ”.
Pēc ierīces pārvaldnieka atvēršanas uz tā noklikšķiniet uz opcijas ar nosaukumu “ Ports (COM & LPT)” un pārbaudiet, vai tā ir norādīta zem šīs opcijas, kā parādīts zemāk
Piezīme: Manas Arduino dēļa porta nosaukums ir parādījies kā Arduino Uno, jūsu Arduino nosaukums var atšķirties atkarībā no tāfeles pārdevēja. Tas var būt CCH450 vai kaut kas tamlīdzīgs, tāpēc neuztraucieties par ostas nosaukumu.
Ja nevarat atrast opciju ar nosaukumu “ Ports (COM & LPT)”, tas nozīmē, ka jūsu dēlis nav atklāts. Tādā gadījumā tā ir draivera problēma, tāpēc jums manuāli jāinstalē pareizie draiveri jūsu dēlim.
Dažos gadījumos sadaļā Porti ir norādītas vairākas COM porti, un jūs nezināt, kurš no tiem ir paredzēts Arduino dēlim, jo arī nosaukumi būs atšķirīgi. Tādā gadījumā vienkārši atvienojiet dēli un pievienojiet vēlreiz. Pārbaudiet, kurš COM ports pazūd un parādās atkal, šī COM ports ir jūsu Arduino UNO.
Kad esat atradis pareizo COM portu, pierakstiet sava borta COM porta numuru. Šeit manam dēlim COM porta numurs ir 13. Šis numurs mainīsies katru reizi, kad maināt USB portu, pie kura ir pievienota tāfele.
Mirkšķināšanas programmas augšupielāde
Tagad augšupielādēsim savu pirmo programmu Arduino dēlī, izmantojot tikko lejupielādēto Arduino IDE. Instalējot Arduino IDE, ir dažas piemēru programmas, kas iesācējiem ir ļoti noderīgas. Tātad, atveriet vienu no programmu paraugiem, izvēloties Fails -> Piemēri -> Pamati -> Mirgot, kā parādīts zemāk
Tas atvērs programmu Blink; programmas mērķis ir mirgot Led uz Arduino dēļa. Kad programma ir atvērta, mums ir jāizvēlas pareizais dēlis. Lai izvēlētos izmantoto dēli, izvēlieties Rīks -> Dēļi -> Arduino UNO / Genuino, kā parādīts zemāk
Tālāk mums ir jāizvēlas pareizais COM ports mūsu dēlim. Mēs jau atzīmējām, ka mana Arduino COM ports bija COM13. Jums varēja būt savādāk. Lai izvēlētos Com portu, izvēlieties Tools -> Port -> COM13
Ja viss ir pareizi, ekrāna apakšdaļā vajadzētu pamanīt Arduino UNO vietnē COM 13. Pēc tam, kad esat pārbaudījis, noklikšķiniet uz augšupielādes ikonas (iezīmēta ar zilu krāsu), lai kodu augšupielādētu tāfelē, kā parādīts zemāk
Kad poga būs nospiesta, jūs pamanīsit “ Skices sastādīšana ” un pēc tam, ja kods būs veiksmīgi augšupielādēts, tiks parādīts ziņojums “ Augšupielāde pabeigta ”, kā parādīts zemāk
Tas ir tas, ka esam veiksmīgi augšupielādējuši pirmo programmu Arduino dēlī. Bet kas tas ir? Ko mēs esam izdarījuši? Kāds ir programmas rezultāts? Lai uzzinātu atbildi uz visiem šiem jautājumiem, izveidosim nelielu aparatūru, ar kuras palīdzību mēs spīdēsim LED, kad tiek nospiesta poga, un mēs visi paši uzrakstīsim programmu
Nepieciešamie materiāli:
Šim projektam nepieciešamie materiāli ir
- Arduino UNO
- Programmēšanas kabelis
- Uzspied pogu
- LED (jebkura krāsa)
- 1k rezistors
- Maizes dēlis
- Savienojošie vadi
Aparatūras savienojums:
Pilnīga savienojuma shēma ir parādīta zemāk. Jums vienkārši jāievēro attēls, lai izveidotu savienojumus kā tādus.
Mūsu aparatūrā spiedpoga tiek ievadīta, kas ir savienota ar Arduino otro tapu. Rūpīgi apskatot, jūs varat pamanīt, ka pogas viena puse ir pievienota zemei, bet otra puse ir savienota ar tapas numuru 2. Tas nozīmē, ka ikreiz, kad mēs nospiedīsim pogu, tapas numurs 2 tiks savienots ar zemi
Pēc tam LED ir savienots ar tapu Nr. 3 caur 1k pretestību. Atkal svina katoda tapa (saīsinātā tapa) ir savienota ar zemi, un anoda tapa (garāka tapa) ir savienota ar tapu 3 caur rezistoru. Šo rezistoru sauc par strāvas ierobežotāju, jo tas ierobežo strāvas daudzumu, kas plūst caur LED. Ja šī strāva nav ierobežota, liekā strāva plūst cauri LED, kas to pastāvīgi sabojā.
Arduino programmēšana:
Tagad, kad mūsu aparatūra ir gatava, mēs varam sākt programmēt mūsu Arduino UNO dēli. Pabeigta Arduino programma tiks dota beigās šīs lapas, tālāk tekstā mēs esam tikai gatavojas caur tiem pozīcijai.
Katrai Arduino programmai obligāti jābūt divām funkcijām. Šīs divas funkcijas ir void setup () un void loop (), tās sauc par minimālo. Viss, ko mēs ierakstām void setup () iekšienē, tiks izpildīts vienu reizi, un viss, ko mēs rakstīsim void loop lokā, tiks izpildīts vēl un vēl. Abas funkcijas ir parādītas zemāk, tas ir tas, ko jūs saņemat, atlasot Fails -> Jauns .
void setup () { // ievietojiet iestatīšanas kodu šeit, lai palaistu vienu reizi: } void loop () { // šeit ievietojiet savu galveno kodu, lai palaistu atkārtoti: }
Sāksim ierakstīt programmu setup () funkcijā. Parasti piespraudes deklarācijas tiks veiktas setup () funkcijā. Mūsu aparatūrā mums jāpaziņo, ka tapa 2 ir ievades tapa un tapa 3 ir izejas tapa. To var izdarīt ar šādām rindām
pinMode (2, INPUT); pinMode (3, OUTPUT);
Bet mums šeit ir nelielas izmaiņas, jo tapu 2 izmanto kā INPUT, to nekad nedrīkst atstāt peldošu. Tas nozīmē, ka ieejas tapai vienmēr jābūt savienotai ar + 5V vai ar zemi. Mūsu gadījumā ieeja tiks savienota ar zemi tikai tad, ja mēs nospiedīsim pogu, un, ja mēs nenospiedīsim pogu, tā paliks peldoša. Lai no tā izvairītos, mēs izmantojam kaut ko tādu, ko sauc par iekšējo rezistoru. Šis rezistors atrodas mikrokontrollera ATmega 328 iekšpusē, un jūs to nevarat redzēt. Lai izmantotu šo rezistoru, mums vienkārši jāuzraksta rindiņa no Arduino IDE.
Šī līnija savienos tapas numuru 2 + 5V caur rezistoru, tādējādi padarot to augstu, ja tas nav savienots ar zemi. Tāpēc mēs mainām atslēgvārdu INPUT kā INPUT_PULLUP, kā parādīts zemāk
pinMode (2, INPUT_PULLUP);
Tagad, kad esam paveikuši funkciju setup (), pārejiet uz funkciju loop (). Šeit mums jāpārbauda, vai tapa 2 ir iezemēta (LOW), un, ja tā ir iezemēta, mums ir jāpadara LED spīdošs, padarot to pin3 HIGH. Ja tas nav iezemēts (citādi), mums jāsaglabā LED izslēgts, padarot tapu 3 par LOW. Ievietosim šos vārdus programmā līdzīgi
if (digitalRead (2) == ZEMS) { digitalWrite (3, HIGH); } else { digitalWrite (3, LOW); }
Šeit termins digitalRead () tiek izmantots, lai nolasītu INPUT tapas statusu. Ja tapa ir pievienota zemei, tā atgriezīsies LOW un, ja tapa ir savienota ar + 5V, tā atgriezīsies HIGH.
Līdzīgi termins digitalWrite () tiek izmantots, lai iestatītu OUTPUT tapas statusu. Ja mēs iestatīsim tapu kā HIGH, tas nodrošinās + 5V kā izvadi, un, ja mēs iestatīsim tapu kā LOW, tas nodrošinās 0V kā izvadi.
Tātad mūsu programmai, nospiežot pogu, tapa 2 būs iezemēta (LOW), tāpēc mēs izveidojam tapu 3, lai izvadītu + 5V (HIGH). Ar šo + 5V būs pietiekami, lai ieslēgtu LED. Ja šis nosacījums nav izpildīts, tad tapai 3 tiks piešķirta 0V (LOW), kas galu galā izslēgs LED.
Tas ir tas, ka mūsu programma ir pabeigta. Ļaujiet mums augšupielādēt kodu mūsu Arduino dēlī tāpat kā augšupielādēto mirgojošo kodu.
Mūsu produkcijas pārbaude:
Kad kods ir veiksmīgi augšupielādēts Arduino dēlī, ir pienācis laiks pārbaudīt mūsu programmas iznākumu. Mana Arduino aparatūras savienojums ir parādīts zemāk, lai pārbaudītu izvadi, viss, kas mums jādara, ir nospiest pogu un pārbaudīt, vai gaismas diode ieslēdzas. Tad, kad to atlaižam, gaismas diode ir jāizslēdz.
Ja jums ir kādas problēmas iegūt šo darbu, komentāru sadaļā varat sniegt īsu problēmu. Vai arī forumus varat izmantot arī tehniskai palīdzībai. Ceru, ka sapratāt apmācību un veicāt savu pirmo mazuļa soli ar Arduino, tiklīdz esat apmierināts ar šo pamata, varat ienirt dziļi, lai daudz vairāk izpētītu Arduino.
Zinot pamatus par Arduino, varat izmēģināt saskarni ar tādiem pamata komponentiem kā 16x2 LCD, līdzstrāvas motors, servomotors, tastatūra utt.
Pārbaudiet arī visas mūsu Arduino apmācības un projektus.