Arduino -ийн танилцуулга: 18 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:00

Цаг уурын станц, түлш, хурд, байршлыг хянах зориулалттай автомашины хяналтын самбар гэх мэт өөрийн төхөөрөмжөө ухаалаг гар утсаар удирдуулах, эсвэл ярих, алхах, гараа хөдөлгөх чадвартай робот бүтээх талаар бодож байсан уу? mp3 тоглуулагч төхөөрөмжөө өөрөө хийх, хурууны хээ илрүүлэх төхөөрөмж хийх, ургамлын усжуулалтын автомат систем, газар хөдлөлтийн мэдрэгч, радио, алсын удирдлагатай CCTV камер дээр суурилсан хяналтын систем. Хэрэв та хэзээ нэгэн цагт гайхаж байсан бөгөөд дэлхийг дижитал болгоход хувь нэмрээ оруулах хүсэлтэй байгаа бол бүтээхийг хүсч буй бүх зүйлээ хийж чадна гэдэгт итгээрэй, дараа нь та электроникийн анхан шатны мэдлэг, микроконтроллерын талаар мэдлэгтэй байх ёстой. Микроконтроллер нь янз бүрийн мэдрэгч, өөрөөр хэлбэл температур мэдрэгч, хөдөлгөөн мэдрэгч, хүрээ илрүүлэх мэдрэгч гэх мэт оролтыг авдаг авсаархан нэгдсэн хэлхээний загвар бөгөөд идэвхжүүлэгч, өөрөөр хэлбэл удирдлага, мотор, реле гэх мэт хүссэн гаралтыг авахаар програмчлагдсан байдаг. Дэлхий ертөнцийг сурах, ойлгох, хийх нь тийм ч хэцүү ажил биш бөгөөд дэлхийн өнцөг булан бүрт байгаа хобби сонирхогч, инженер бүрт хүртээмжтэй байдаг.

Arduino бол сонирхогчид болон инженерүүдэд өөр өөр мэдрэгчийн оролтыг унших, тэдгээр оролтыг боловсруулж, өөр өөр идэвхжүүлэгчийг ажиллуулах замаар хүслийн гаралтыг хангах нээлттэй эх сурвалжтай техник хангамж, програм хангамжийн платформ юм. Үндсэндээ та Arduino нь олон төслийн тархи байж чадна гэж хэлж болно.

Алхам 1: Arduino -ийн төрөл

Өөр өөр тооны аналог, дижитал, ХОУХ -ны зүү бүхий өөр өөр төрлийн Arduino самбар байдаг бөгөөд тэдгээрийн аль нэгтэй нь ажиллахад хялбар байдаг. Янз бүрийн Arduino нэмэлтүүдийг энд бүртгүүлсэн болно.

● Arduino Uno

● Arduino Due

● Arduino Mega

● Arduino Leonardo Board

● Lillypad Arduino самбар

Алхам 2: Arduino Uno

Эхлэгчдийн ихэнх нь Arduino Uno -г ашиглаж эхэлдэг, 2KB SRAM, 32KB флаш санах ойтой ATMegga328 үндсэн микроконтроллертой бөгөөд 14 дижитал I/0 -тэй бөгөөд 6 нь PWM, 6 нь аналог гаралтын зүү юм. дахин тохируулах товч, цахилгаан залгуур, USB холболт болон бусад. Энэ нь микроконтроллерийг барихад шаардлагатай бүх зүйлийг агуулдаг; Үүнийг USB кабелийн тусламжтайгаар компьютерт холбоод, AC-to-DC адаптер эсвэл батерейг эхлүүлэхийн тулд тэжээлийг өгнө үү.

Алхам 3: Arduino Due

Arduino Due -ийн үндсэн микроконтроллер нь 96KB SRAM санах ойтой AT91SAM38XE бөгөөд 512KB флаш нь 54 дижитал тээглүүрээс бүрдэх бөгөөд тэдгээрийн 12 нь ХОУХ бөгөөд 16 аналог оролтын зүүтэй

Алхам 4: Arduino Mega

Энэ нь 8KB санах ойтой микроконтроллерийн ATmea2560 агуулдаг

SRAM ба 256KB флаш нь 54 дижитал IO зүүтэй бөгөөд үүнд 12 нь ХОУХ, 16 аналог оролтын залгуур, дахин тохируулах товч, цахилгаан залгуур, USB холболт, дахин тохируулах товчлууртай. Энэ нь микроконтроллерийг барихад шаардлагатай бүх зүйлийг агуулдаг; Үүнийг USB кабелийн тусламжтайгаар компьютерт холбоод, AC-to-DC адаптер эсвэл батерейг эхлүүлэхийн тулд тэжээлийг өгнө үү. Маш олон тооны тээглүүр нь энэхүү Arduino самбарыг олон товчлуур шиг дижитал оролт эсвэл гаралт шаардлагатай төслүүдийг боловсруулахад маш их тустай болгодог.

Алхам 5: Ардуино Леонардо

Түүний үндсэн микроконтроллер нь 2.5KB SRAM санах ойтой ATmega32u4 бөгөөд 20 дижитал IO зүү, 12 аналог оролттой 32КБ флаштай. Arduino -ийн анхны хөгжлийн самбар бол Леонардогийн самбар юм. Энэхүү самбар нь USB -ийн хамт нэг микроконтроллер ашигладаг. Энэ нь бас маш энгийн бөгөөд хямд байж болно гэсэн үг юм. Энэ самбар нь USB -тэй шууд ажилладаг тул Arduino самбарыг компьютер, хулгана гэх мэт гарыг дагах боломжийг олгодог програмын номын санг олж авах боломжтой.

Алхам 6: LilyPad Arduino самбар

Lily Pad Arduino хавтан нь зүүж болдог цахим нэхмэлийн технологи юм. Самбар бүрийг асар том холбогч дэвсгэр, гөлгөр нуруугаар төсөөлөн зохион бүтээсэн бөгөөд тэдгээр нь дамжуулагч утас ашиглан хувцас оёх боломжийг олгодог. Энэхүү Arduino нь мөн электрон нэхмэл эдлэлд зориулагдсан I/O, хүч, мэдрэгч самбараас бүрдэнэ. Эдгээрийг бүр угааж болно!

Алхам 7: Arduino хөгжүүлэх орчны хэрэгсэл

Arduino програмчлалын хэл:

Arduino нь C ++ дээр програмчлагдсан бөгөөд энэ нь програм хангамж хөгжүүлэх гэх мэт төслүүдэд өөр өөр чиглэлээр хэрэглэгддэг боловч Arduino C ++ дээр нэмэлт функцүүдийг ашигладаг. Та Arduino ноорог үүсгэж болно, Arduino ноорог бол Arduino код файлд өгсөн нэр юм. Та кодыг Arduino IDE дээр бичнэ үү. Эдгээр эскизүүдийг төслийн хавтсанд хадгалах боломжтой бөгөөд IDE нь C ++ кодыг машин хэл дээр хөрвүүлж, Arduino самбарт байршуулах боломжийг олгодог.

Arduino IDE

Arduino IDE (Хөгжлийн нэгдсэн орчин) нь C ++ кодыг засварлах, хөрвүүлэх, байршуулах хэрэгсэл бөгөөд та програмаа янз бүрийн зориулалтаар IO зүү програмчлах боломжтой бөгөөд та өөр функцтэй нэгтгэсэн нарийн төвөгтэй програм бичихийн тулд нээлттэй эх номын санг ашиглаж болно. номын сангийн талаар дэлгэрэнгүй ярилцах.

Алхам 8: Arduino IDE суулгах

Алхам 1. Arduino IDE татаж авах

Алхам 2. Татаж авах процесс дуустал хүлээнэ үү.

Алхам 3. Програм хангамжийг суулгаж, суулгахыг хүсч буй бүрэлдэхүүн хэсгүүд, түүнчлэн суулгах байршлыг сонгоно уу.

Алхам 4. Windows 10 -аас асуухад драйвер суулгахыг зөвшөөрнө үү

Алхам 9: Arduino драйверийг суулгана уу

Start-> Device Manager гэж бичээд> Device Manager-ийг ажиллуулахын тулд эхний үр дүнг хоёр дарна уу.

1. Портуудад очиж> Arduino UNO портыг олоорой

2. Хэрэв та энэ портыг олохгүй бол бусад төхөөрөмжүүд рүү ороод Үл мэдэгдэх төхөөрөмжийг олоорой

3. Arduino UNO портыг сонгоно уу> Драйверийг шинэчлэх дээр дарна уу.

4. 'Драйвер програм хангамжийг миний компьютерээс үзэх' сонголтыг сонгоно уу> Arduino програмыг татаж авах газар руу очно уу> arduino.inf файлыг сонгоно уу/Arduino UNO.inf (таны програм хангамжийн хувилбараас хамаарч)

5. Windows драйвер суулгах процессыг дуустал хүлээнэ үү.

Та Arduino програм хангамж, драйверыг компьютер дээрээ суулгасны дараа анхны ноорогоо нээх цаг болжээ. ТУЗ -ийн төрөл, портыг сонгоод, програмаа байршуулаад самбараа ажиллуулж байгаа эсэхийг шалгаарай.

Алхам 10: Arduino IDE -ийн график дүрслэл

Arduino IDE нь кодыг засварлах, хадгалах, хөрвүүлэх, Arduino руу байршуулахад ашиглагддаг тул Arduino IDE -ийн график дүрслэл энд байна.

Алхам 11: Arduino IDE дээр шинэ файл нээх

Шинэ файл нээхийн тулд file-> new дээр дарна уу

Алхам 12: Arduino Sketch -ийг хадгалах

Шинэ файл нээгдэх болно

Алхам-1: Arduino Sketch-ийг хадгалахын тулд File-> save хэсэгт очоод ноорогоо хадгалах цонх гарч ирнэ.

Алхам-2: Arduino Sketch-ийн нэрийг өөрчилж, хадгалах товчийг дарна уу. Ноорог хадгалагдах болно.

Алхам 13: Arduino програмын жишээ

Arduino IDE нь анхан болон дижитал оролтын гаралт, цуваа холбоо, мэдрэгч гэх мэт анхан шатны болон анхан шатны оролтын тухай жишээ авч, төслүүдийг сурч, хэрэгжүүлэх олон програмыг агуулдаг.

LED blink жишээ програмыг нээхийн тулд File-> Example-> Basics-> Blink дээр дарна уу

Алхам 14: Arduino номын сангууд

Arduino нийгэмлэгийн мэдээлснээр “Номын сан нь мэдрэгч, дэлгэц, модуль гэх мэтийг холбоход хялбар болгодог кодын цуглуулга юм. Жишээлбэл, LiquidCrystal номын сан нь тэмдэгт LCD дэлгэцтэй ярихад хялбар болгодог. Татаж авах боломжтой Интернет дээр олон зуун нэмэлт номын сан байдаг. Номын сангууд нь төхөөрөмжийн драйверууд эсвэл номын санг ашиглах хэрэгслийн функц гэх мэт нийтлэг арга, функцуудыг агуулдаг бөгөөд та өөрийн програмыг бүтээхээс өмнө ашиглаж болох олон мөрийг кодлохгүйгээр програмчлахад хялбар болно. Интернэтэд нээлттэй эх сурвалж бүхий олон төрлийн номын сан байдаг бөгөөд Arduino IDE нь Arduino хамт олны бүтээсэн номын сангуудыг, тухайлбал servo мотор, Ethernet гэх мэтийг удирдах номын сангаар хангадаг. номын сангаа өөрөө хийж Arduino IDE -д суулгаарай.

Arduino номын санг суулгах арга

Бид номын санг Arduino IDE -д суулгах хоёр арга байдаг, нэг нь Arduino IDE номын сангийн менежерээр, нөгөө нь.zip файлыг ашиглах замаар ихэнх номын сан Arduino номын сангийн менежер дээр байдаг боловч хөгжүүлэгчид өөрсдөө үүнийг хийдэг олон номын сан байдаг. github дээр ашиглах боломжтой болгохын тулд бидэнд хоёулаа сонголт байгаа боловч бид аль алиныг нь ашиглах боломжтой.

Номын сангийн менежер ашиглан номын сан суурилуулах

Номын сангийн менежер ашиглан номын сан суулгахын тулд ноорог-> номын сан оруулах-> Номын санг удирдах дээр дарна уу

Номын сангийн менежер энд нээгдсэний дараа та аль хэдийн суулгасан номын санг харах боломжтой. Энэ жишээнд бид RTCZero -ийг суулгах болно, үүний тулд та хувилбарыг нь сонгоод суулгах товчлуур дээр дарахад RTCZero номын санг хайх хэрэгтэй болно.

. Zip номын санг импорт хийж байна

Номын санг ихэвчлэн ZIP файл эсвэл хавтас хэлбэрээр тараадаг. Фолдерын нэр нь номын сангийн нэр юм. Фолдер дотор.cpp файл,.h файл болон ихэвчлэн түлхүүр үгс.txt файл, жишээ хавтас болон номын санд шаардлагатай бусад файлууд байх болно.

Zip номын санг суулгахын тулд ноорог-> Номын санг оруулах->.zip номын сан нэмэх дээр дарна уу

Browse цонх нээгдэх бөгөөд зип номын сангийн байршлыг зааж, нээлттэй товчлуур дээр дарна уу

Алхам 15: Arduino IDE товчлуурын товчлуурууд

Arduino IDE нь богино товчлууруудтай бөгөөд үүгээрээ бид хөрвүүлэх, байршуулах гэх мэт өөр өөр функцүүдийг гүйцэтгэх боломжтой.

Алхам 16: Arduino -ийн IO Pins

Arduino бол прототип бичих самбар бөгөөд ихэвчлэн I/O (оролт/гаралт) тээглүүрийн өөр өөр тохируулгатай ирдэг, тээглүүр нь аналог эсвэл дижитал тээглүүр,

Аналог пин

Аналог тээглүүр нь үнэндээ физик өгөгдлийг оролт болгон уншихад ашигладаг оролтын зүү юм эсвэл энэ нь мэдрэгчийн физик өгөгдлийг унших боломжтой зүү юм, мэдрэгч нь физик энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргах төхөөрөмж юм. Arduino нь энэхүү цахилгаан энергийг аналог тээглүүр ашиглан цахилгаан дохио болгон унших боломжтой

Дижитал пин

Дижитал зүү нь INPUT ба OUTPUT зүү хоёулаа байж болох тул нэрээрээ INPUT -ийг уншиж, OUTPUT -ийг дижитал хэлбэрээр бичиж болно. Дижитал өгөгдөл нь HIGH эсвэл LOW хэлбэртэй байдаг бөгөөд хэрэв HIGH нь ON, LOW нь унтраах гэсэн утгатай, жишээ нь хэрэв LED нь Arduino -ийн дижитал тээглүүрт холбогдсон бөгөөд хэрэв та энэ зүүг өндөр гэж програмчилбал эцэст нь LED асах бөгөөд програмчлах замаар LOW -ийг авах болно. удирдагч унтраах болно.

Импульсийн өргөний модуляцийн тээглүүр

Arduino дахь дижитал тээглүүрүүдийн зарим нь аналог гаралтыг хангах нэмэлт функцтэй бөгөөд тэдгээрийг ХОУХ -ны зүү гэж нэрлэдэг бөгөөд ХОУХ -ны зүү нь OUTPUT -ийг HIGH ба LOW түвшний хоорондох түвшинд бичих явдал юм. Та LED эсвэл моторын гэрлийг ХОУХ-ны зүү дээр бэхлэхийг хүсч байгаа бөгөөд моторын хурдыг хянахыг хүсч байвал гэрэл эсвэл хурдыг хянахын тулд 0-255 хүртэлх утгыг өгч болно.

Алхам 17: Arduino LED Blink програм

Arduino IDE болон драйверийг суулгаснаар програмд холбогдоно

Arduino нь LED хэсгүүдийг анивчихын тулд доор дурдсан болно

LED Blink төсөлд ашигладаг бүрэлдэхүүн хэсгүүд

● Arduino Uno

● USB кабель төрөл A/B

● 220 Ом эсэргүүцэл

● LED

● Breadboard

Схем

Arduino Uno-ийн 5-оос 220 ом эсэргүүцлийг холбож, бусад эсэргүүцэгчийг Led-ийн анод (+) зүү рүү холбож, Arduino Uno-ийн GND зүүг LED-ийн катод (-) зүү рүү холбоно уу.

LED анивчих програм бичих

Алхам 1. Arduino IDE -ийг нээнэ үү.

Алхам 2. Шинэ ноорог нээнэ үү

Алхам 3. Шинэ ноорогыг LED BLINK ХӨТӨЛБӨР болгон хадгалаад програмыг ажиллуулна уу

Алхам 4. Tools-> Board:-> Arduino Uno дээр дарж самбарыг сонгоно уу

Алхам 5. Tools-> Port дээр дарж COM портыг сонгоно уу

Алхам 6. Эмхэтгэх товчийг дарна уу

Алхам 7. Эмхэтгэлийг дуустал хүлээгээд Upload товчийг дарна уу

Та Arduino -ийн 5 -р зүү дээр холбогдсон LED нь нэг секундын дараа анивчих шиг санагдах болно.

Алхам 18: Цуваа дэлгэц

Arduino IDE нь ноорог дибаг хийх эсвэл компьютерын гарнаас Arduino -ийг удирдахад маш сайн туслах шинж чанартай байдаг. Цуваа дэлгэц нь тусдаа гарч ирэх цонх бөгөөд Цуваа өгөгдлийг хүлээн авах, илгээх замаар холбогддог тусдаа терминалын үүргийг гүйцэтгэдэг.

Arduino -ийн 5 -р зүү дээр холбогдсон LED -ийн төлөв Arduino -ийн цуваа холбооны чадварыг ашиглан Arduino IDE -ийн цуваа дэлгэцийг ашиглан таны компьютер дээр өндөр эсвэл бага байгааг харахын тулд та LED анивчих програмыг өөрчилж болно, үүнийг хийхийн тулд та эхлээд цувралыг тохируулах хэрэгтэй. baudrate -ийг 9600 -д хүргэх хурдыг Ардуиногоос компьютер руу өгөгдөл дамжуулах хурдаар эсвэл эсрэгээр секундэд битийн хувьд тодорхойлдог тул Baud -ийн хурдыг 9600 болгож тохируулах нь дамжуулах хурд нь секундэд 9600 бит юм.

LED анивчих програм бичих

Алхам 1. Arduino IDE -ийг нээнэ үү.

Алхам 2. Шинэ ноорог нээнэ үү

Алхам 3. Шинэ ноорогоо LED BLINK PROGRAM болгон хадгалаад програмаа бичээрэй

Алхам 4. Tools-> Board:-> Arduino Uno дээр дарж самбарыг сонгоно уу

Алхам 5. Tools-> Port дээр дарж COM портыг сонгоно уу

Алхам 6. Эмхэтгэх товчийг дарна уу

Алхам 7. Эмхэтгэлийг дуустал хүлээгээд Upload товчийг дарна уу

Алхам 8. Цуваа дэлгэцийг Ctrl+Shift+m товчлууруудыг дарж эсвэл баруун дээд буланд дарж нээнэ үү.

Алхам 9. Цуваа мониторын Baud Rate -ийг Arduino болон Компьютер хоёулаа цуваа холболт хийхдээ ижил хурдтай байх ёстой.

LED нь HIGH буюу LOW -ийг хүлээн авмагц мессежийг цуваа дэлгэц дээр цувралаар хэвлэх болно