Ардуїно. Як тільки ви зайдете в Інтернет, ви знайдете це слово. І тепер, коли є можливість автоматизувати що завгодно, робити автономних агентів (якщо ви хочете називати їх також роботами), керувати освітленням та пристроями або тисячу речей, які ви можете продумати, ви можете вибрати рішення на основі Arduino, сімейство плат і програмного забезпечення, що мають спільне ім’я але вони легіон.

arduinomaniac

Почнемо спочатку і повільно, будь ласка. Що саме таке Arduino?

Ми не вперше говоримо про Arduino в Engadget, але оскільки зараз літо, і ліньки переходити від посилання до посилання, ми побачимо все з самого початку. Arduino - це електронна платформа з відкритим кодом або з відкритим кодом, принципи якого полягають у простому у використанні програмному та апаратному забезпеченні. Іншими словами, це обіцяє бути простим способом реалізації інтерактивних проектів для будь-кого. І коли я кажу будь-хто, це хто завгодно, оскільки Інтернет буквально рясніє проектами з Arduino, як ми побачимо пізніше.

Як я вже кажу, Arduino - це як програмне, так і апаратне забезпечення, і ось перша різниця з іншими платами та мікроконтролерами. Середовища розробки та мова програмування Arduino та дошки, на яких вони працюють, були розроблені рука об руку, тому ми гарантуємо як сумісність, так і простоту розробки на них.

Програмне забезпечення Arduino

Якщо ми зосереджуємося на програмному забезпеченні, ви повинні знати, що у нас є IDE майже для всіх платформ (Windows, Linux, Mac). А що таке IDE? Ну, це скорочення від Integrated Desktop Development Environment, або інтегрованого середовища розробки в Christian. Місце, де ми можемо писати наші програми, завантажувати їх в Arduino та запускати або налагоджувати звідти. Середовище розробки є безкоштовним і завантажується звідси. Підводячи підсумок, процес проходить через завантаження та встановлення IDE, що відповідає нашій платформі, трохи возиться, слідуючи підручникам, або просто робить «вирізання та вставлення» коду, який нас цікавить (хоча насправді це все одно, що показати кінець хорошого фільму, тобто мало грації) і ми вже маємо значну частину виконаної роботи. Або принаймні з точки зору програмного забезпечення, тому що грація Arduino полягає саме у взаємодії програмного забезпечення з апаратним забезпеченням.

Вивчення мови програмування є простим, особливо якщо ви вже маєте досвід роботи з іншими мовами програмування, такими як C або Java, оскільки підключення/обробка заснована на них для програмування. Мікроконтролер на платі Arduino програмується з використанням мови програмування Arduino (на основі Wiring) та середовища розробки Arduino (на основі Processing). Ви маєте більше інформації про це тут.

Апаратне забезпечення Arduino

А тепер ми говоримо про апаратне забезпечення. Існує незліченна кількість плат на базі Arduino. Як я вже говорив, це апаратне забезпечення з відкритим кодом, тому кожен, хто хоче зробити плату, може це зробити. Ось чому у нас є Arduino будь-яких кольорів, розмірів та із запатентованими функціями найрізноманітніших, а також продукти, які без жодного сорому засновані на Arduino для управління різними пристроями, вбудованими в продукт чи ні.

Повернемось до початку. Найпростіше обладнання Arduino складається з плата з мікроконтролером та низкою вхідних та вихідних портів. Найбільш використовуваними мікроконтролерами AVR є Atmega168, Atmega328, Atmega1280 та Atmega8 завдяки їх простоті та низькій вартості, що дозволяють розробляти різні конструкції, хоча ми також знаходимо 32-розрядні мікроконтролери ARM CortexM3, 5 які будуть співіснувати з більш обмеженими, але також недорогий 8-бітний AVR. ARM та AVR - це різні платформи, але завдяки Arduino IDE програми компілюються, а потім запускаються без змін на будь-якій платформі. Виправлення: Наш читач fr0gdev повідомляє нам, що між платформами існують певні проблеми сумісності бібліотек, тому потрібно буде це врахувати при виборі плати Arduino.

Різниця між різними Arduinos буде знайдена, з одного боку, у напрузі, яка використовується на пластинах. Як правило, мікроконтролери з CortexM3 мають напругу 3,3 вольта, тоді як більшість плат з AVR використовують напругу 5 вольт. Тоді це важливо для використання логіки TTL (проти логіки CMOS), наприклад, що відкриває можливість використання дешевих чіпів та доповнення Arduino деякими зовнішніми функціональними можливостями. Існують також плати, які можуть перемикати напругу, тому це не є визначальним фактором при виборі тієї чи іншої плати. І, з іншого боку, кількість підключень, використовуваний процесор, пам’ять і, перш за все, кількість входів і виходів і можливість живлення різних елементів від самої плати Arduino.

Є плати, які навіть не потребують драйверів для Linux або Mac, наприклад, ті, що базуються на мікросхемі ATmega8U2 (приклад - Tosduino Uno R3), які виявляються цими комп’ютерами як інша периферія.

Добре, для чого Arduino?

Arduino може використовуватися для розробки окремих елементів або для підключення до інших пристроїв або взаємодії з іншими програмами, для взаємодії як із апаратним, так і програмним забезпеченням. Це допомагає нам як керувати елементом, скажімо, наприклад, двигуном, який піднімає або опускає шторку на основі наявного світла, а також завдяки датчику, підключеному до Arduino, або перетворює інформацію з джерела, наприклад з клавіатури, і перетворити інформацію в щось, що, наприклад, розуміє комп’ютер.

Таким чином, ми можемо скласти каталог використання, яке ми можемо надати Arduino, у дві великі групи:

Ті, в яких Arduino використовується як мікроконтролер, Він має програму, завантажену з комп’ютера, і працює незалежно від неї, а також керує та керує певними пристроями та приймає рішення відповідно до завантаженої програми та взаємодіє з фізичним світом завдяки датчикам та виконавчим механізмам. Прикладом може бути використання Arduino для управління цим автономним агентом, який йде за рядком:

Плата Arduino виступає в ролі інтерфейсу між комп'ютером (наприклад, Raspberry Pi) або іншим пристроєм, який виконує певне завдання, щоб перетворити це завдання у фізичному світі на дію (виконавчі механізми). І навпаки, завдяки датчикам, які підключені до плати Arduino, ми можемо змусити комп’ютер виконувати певні дії. Наприклад, ця тарілка Pimoroni для спрощення створення кабінету відеоігор:

В Engadget ми вже бачили кілька прикладів проектів з Arduino, і, як бачите, всі вони належать до однієї з двох попередніх категорій.

Я залишаю вам ще один проект, щоб ви могли перевірити цікаву можливість використання в транспортному засобі в якості бортового комп’ютера та датчиків паркування.

Поговоримо про дошки Arduino та їх знамениті щити або рюкзаки (Щити)

Що вам потрібно для Arduino? Що ж, у вас є кілька тарілок, з яких можна почати та вибрати. Як ви можете бачити на попередній графіці, у нас є простіші дошки, дошки Arduino з вдосконаленими функціями, Arduino, орієнтовані на Інтернет речей, а також Arduinos, призначені для перенесення або "носіння" (носяться англійською мовою) та інші, розроблені спеціально для управління 3D-принтери. Давай, а що, якби ти думав, що Arduino - це дошка, і що вибрати мало з чого?, .

І якщо дощок Arduino безліч, тим більше їх щити або рюкзаки (Щити), такі ж важливі, як щит Капітана Америки для супергероя Marvel. Завдяки щити ми можемо розраховувати на незліченну кількість функцій, такі як GPS, годинники в режимі реального часу, радіозв'язок, сенсорні РК-екрани, плати розробки та довгі елементи елементів. Існують навіть магазини з розділами, що спеціалізуються на цих елементах.

Давай, ти мене вже переконав. А тепер, з чого я починаю?

Щоб почати робити наші перші кроки з Arduino, нам слід чітко визначити, що ми хочемо робити. В Інтернеті існує нескінченна кількість джерел, з яких можна випити та розширити свої знання. Щоб згорнути цикл, з кількістю існуючих плат Arduino та їх спеціалізацією ми повинні знати, що ми хочемо зробити перед покупкою на випадок більш складних проектів. Щоб отримати повний список, майже найкраще перейти до Вікіпедії та переглянути всі існуючі моделі, або, очевидно, перейти на їх офіційну сторінку.

Щоб спростити перші кроки, звичайною справою є перехід на просту тарілку. Найбільш вживаною моделлю є Arduino UNO r3, або принаймні ту, яку ви найбільше побачите в інтернет-проектах. Він має велику кількість входів і виходів, і ви, мабуть, будете більш ніж щасливі зробити свої перші кроки з цією платою.

Якщо, з іншого боку, ви вже щось знаєте, ви досить заплуталися та/або вам потрібно керувати великою кількістю двигунів, крокових двигунів, зробити 3D-принтер. його справа - перейти до Arduino MEGA r3, хоча тоді для скручування локону ми можемо використовувати Arduino Uno та кілька контролерів сервомотора, як, наприклад, у цьому проекті оригінального 3D-цифрового годинника.

Можливо, ви хочете зробити пристрій, який можна носити, щось таке, що споживає мало енергії та має певне використання, для цього немає нічого кращого, ніж вибір для міні-тарілки. Зверніть особливу увагу на тарілки, запропоновані Adafruit у цій категорії, оскільки вони мають справжню «магію» та велику кількість підручників, щоб робити такі круті речі, як управління різнокольоровими світлодіодами для перенесення, шоломи для велосипедистів та тисяча інших речей.

Якщо ми хочемо імітувати програмування Arduino, ми можемо це зробити завдяки VirtualBreadBoard, середовищу для моделювання та розробки вбудованих програм для мікроконтролерів. Він здатний імітувати різне обладнання, таке як Arduino, Netduino, кнопки, РК-дисплеї тощо.

Ще одна рекомендація, якщо те, що ви хочете, це зробити a проект, який інтегрує Arduino з робототехнікою, Makeblock має декілька чудових наборів для розробки та всі частини та деталі, пов’язані з такими проектами. Більше того, ви можете використовувати 3D-принтери, лазерні гравери, плотери, роботи тощо. із шматочками дивовижної якості та виготовлені з алюмінію та дощок Arduino Leonardo.

І остання рекомендація, порівняйте ціни, а також загляньте в "китайські" магазини, щоб придбати товари в Інтернеті. Існує велика різниця в цінах, і якщо ви не проти зачекати трохи довше на доставку, ви можете заощадити багато грошей. Як ми вже згадували у вступі про літній путівник Raspberry Pi, ще є час навчитися та попрацювати перед тим, як повернутися до школи (або роботи). Скористайтеся цим максимально.