Arduino -г эхлүүлэх: Мэдэх ёстой зүйл: 4 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

Би Arduino болон электроникийн чиглэлээр олон жил ажиллаж байгаа бөгөөд одоо ч сурч байна. Микроконтроллерын ертөнц өсөн нэмэгдэж буй энэ ертөнцөд төөрөх, мэдээлэл хайж олохын тулд эргэн тойрондоо гүйх нь амархан байдаг.

Энэхүү зааврын дагуу би танд үзүүлэх болно:

Arduino гэж юу вэ, юу хийдэг вэ.

Arduino -г хаанаас эхлэх вэ.

Хэрхэн ашигтай нөөцийг олох вэ.

Эдгээр нь миний туршлагаас олж мэдсэн бүх зүйл бөгөөд амжилтанд хүрэх бодит туршилтууд юм. Ардуиногоос эхлэх хэдэн зуун өөр заавар байдаг гэдгийг би үгүйсгэхгүй, гэхдээ эдгээр нь миний эхний өдрүүдэд хамгийн их хэрэгтэй байсан зүйл юм. Тиймээс дагаад бид Arduino -ийн гайхамшигт ертөнцийг судалж үзье.

Анхаарна уу: Энэхүү зааварт заасан зургуудын зарим нь дэлгэцийн агшин юм. Тэдний оруулсан зургууд нь тус тусын эздийн өмч бөгөөд зохиогчийн эрхээр хамгаалагдсан байж магадгүй юм. Шударга ашиглалтын сургаалын дагуу ашгийн бус боловсролын эх сурвалж болох зааварчилгаагаа хөгжүүлэхэд туслах зорилгоор би тэдгээрийг энд дагалдах хэрэгсэл болгон цуглуулсан болно.

Алхам 1: Arduino: Энэ юу вэ, юу хийдэг вэ?

Arduino бол бүтээгчдэд зориулагдсан нээлттэй эх сурвалжтай электроникийн платформ бөгөөд энгийн бөгөөд ашиглахад хялбар техник хангамж, мэдрэгч, манипулятор, дэлгэцийн олон төрөлд суурилсан болно. Өргөн утгаараа энэ нэр томъёог ерөнхийдөө Atmel микрочипийн эргэн тойронд суурилсан микро контроллеруудын том талбайд ашиглахад ашигладаг.

Энгийнээр тайлбарлавал тэдгээр нь жижигрүүлсэн компьютер шиг. Таны төсөөлж байгаачлан энэ бол асар том, өргөжиж буй талбар бөгөөд олон зуун микро контроллер, тохиргоо, мэдрэгчийн тоног төхөөрөмжтэй. Энд би үүнийг үндсэн ойлголтоор нь нарийсгасан.

Энэхүү зааварчилгаанд би хамгийн алдартай 3 Arduino самбарыг үзэх болно (энэ нь бас миний дуртай зүйл байх болно):

Юно, Нано, ба Мега

Би IDE (Arduino -ийг кодлоход ашигладаг програм), бамбай, мэдрэгчийг ашиглах талаар бас ярих болно.

Тодорхой самбаруудын талаар илүү ихийг мэдэхийн тулд 'Нөөц' алхамыг үзнэ үү.

Ашигтай нэр томъёо, тодорхойлолтууд:

Микроконтроллер: Нөхцөл байдал, саатлын кодыг тойрсон програмчлагдах аливаа хэлхээ. Хяналтын чип өөрөө эсвэл RaspberryPi гэх мэт илүү төвөгтэй самбарыг хэлдэг бичил процессортой андуурч болохгүй.

Удирдах зөвлөл: Arduino дээр суурилсан тоног төхөөрөмж нь ерөнхийдөө микро хянагчийг өөрөө ашигладаг ("Arduino Uno самбар")

Бамбай: Урьдчилан тогтоосон зүү тохиргоонд төгс оруулдаг зориулалттай самбарын өргөтгөл бөгөөд энэ нь байрлалыг сайжруулж, үндсэн самбар дээр суулгаагүй функцүүдийг нэмж өгдөг (жишээлбэл, Мотор бамбай нь мотор, Ethernet бамбай зэргийг хянах боломжийг олгодог) интернет функцийг ашиглах чадварыг нэмдэг, Bluetooth бамбай нь bluetooth холболтыг нэмдэг гэх мэт.)

IDE (тодруулбал, Arduino IDE): Arduino самбар дээр код бичих, байршуулахад хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг програм хангамж. Үүнийг RaspberryPi гэх мэт Arduino бус бусад самбаруудад ашиглах сонголт бас бий.

Номын сан: нэмэлт функцуудыг нэмж, маш урт, нарийн төвөгтэй функц, алгоритмыг мэдэх шаардлагагүй бамбай болон бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй нийцтэй байдлыг хангахын тулд тусдаа файл болгон оруулсан кодын нэмэлт.

Мэдрэгч: физик оролтыг авч, цахилгаан дохио руу дамжуулж чадах бүх зүйл

Юно:

Arduino Uno бол хамгийн алдартай, магадгүй хамгийн алдартай Arduino самбар юм. Энэ нь 14 дижитал I/O тээглүүртэй бөгөөд асаах ба унтраах хооронд хэлбэлздэг бөгөөд 6 нь PWM эсвэл импульсийн өргөний модуляцийг ашиглах чадвартай бөгөөд зүүг асаах, унтраах замаар гаралтын хүчдэлийг өөрчилдөг. ') гаралтыг өндөр эсвэл бага болгохын тулд янз бүрийн интервалтайгаар (' өргөн ') (' модуляци '). Энэ нь мөн 6 аналог оролтын тээглүүртэй. Бүх тээглүүрийг оролт эсвэл гаралт болгон ашиглаж болох бөгөөд зарим тээглүүрийг тусгай бамбай, номын санд ашиглах үед тусгай үүрэг гүйцэтгэдэг.

Хөгжилтэй баримт: Arduino Uno нь Аполлон сарны анхны нислэгт ашигладаг өрөөний хэмжээтэй компьютеруудаас илүү боловсруулалтын хүчин чадалтай бөгөөд энэ нь таны гарт багтах болно!

Ихэнх бамбайг Arduino Uno -д зориулан бүтээсэн бөгөөд энэ нь ерөнхийдөө эхлэн сурч эхлэхэд хамгийн тохиромжтой самбар гэж тооцогддог. Тэгээд би бүрэн санал нийлж байна. Uno нь хамгийн уян хатан биш байж магадгүй ч үүнийг суулгах, ашиглахад хамгийн хялбар байдаг бөгөөд Arduino -д зориулсан ихэнх төсөл, заавар нь Uno -оос эхэлдэг.

Нано:

Нэрнээс нь харахад энэ бол жижиг самбар юм. Энэ нь Uno -оос бага санах ойтой боловч өөр функцүүдийн ихэнхийг хамаагүй бага багцад хуваалцдаг. Нано-ийн цаадах санаа бол нягт орон зайд эсвэл жингээ мэдрэмтгий төслүүд, жишээлбэл нисгэгчгүй онгоцонд ашиглах зориулалттай элэгддэг, жижигрүүлсэн хэлхээ юм. Жижиг хэмжээтэй тул энэ нь ерөнхий зүү багатай боловч Юногоос хямд бөгөөд илүү олон газарт багтах болно.

Мега:

Дахин хэлэхэд нэр нь бүгдийг хэлдэг. Энэхүү самбар нь Uno -ээс урт бөгөөд нийт 54 дижитал I/O зүүтэй бөгөөд үүнээс 15 нь PWM чадвартай, 16 аналог оролтын зүү юм. Энэхүү самбар нь илүү том, илүү сайн, том төслүүдэд зориулагдсан болно. Тийм ээ, би санаатайгаар давтан хэллээ. Энэ самбар нь асар том бөгөөд энэ нь Uno -той ижил бамбайтай нийцдэг, учир нь энэ нь анхны ижил зүү тохиргоог хуваалцдаг. Мөн санах ой нэмэгдсэн тул том програмуудыг илүү хялбар ажиллуулах боломжтой.

IDE:

Arduino IDE бол кодчиллын хувьд ашиглахад харьцангуй хялбар платформ юм. Arduino самбаруудын хувьд энэ нь өөрийн програмчлалын хэлийг ашигладаг боловч Java, C гэх мэт алдартай кодчилдог хэлүүдтэй ижил төстэй шинж чанаруудыг хуваалцдаг. Сурах муруй нь маш зөөлөн бөгөөд хэдэн зуун жишээ онлайнаар, тэр байтугай програм хангамжид суулгагдсан байдаг. кодын зарим талаар танд заавар өгөх болно. Би үүнийг 13 настайгаасаа эхлэн хэрэглэж байгаа бөгөөд одоо ч гэсэн бүх зүйлийн тал хувийг нь мэдэхгүй байгаа тул санаа зовох хэрэггүй, та Arduino -ийг ашиглахын тулд хөзрийн тамга байх шаардлагагүй.

Бамбай:

Янз бүрийн бамбайг өөр өөрөөр ашигладаг. Мэдээжийн хэрэг. Мөн тэдгээрийг ажиллуулахад шаардлагатай өөр өөр кодтой байдаг. Гэхдээ гипервентиляци хийж болохгүй, би дуусаагүй байна. Одоогоор худалдаж авч болох ихэнх бамбайны хувьд IDE дээр аль хэдийн суулгасан жишээ код эсвэл онлайн маш гоё заавар байдаг. Үүнийг хийх л үлдлээ. Үүнийг хэрхэн хийх талаар "Нөөц" хэсгээс үзнэ үү.

Мэдрэгч:

Shields -ийн нэгэн адил өөр өөр мэдрэгч, манипулятор, дэлгэц нь өөр өөр кодтой байх болно. Жишээг хайхтай ижил үйл явц хамаарна.

Тиймээс, одоо та Arduino -ийн талаар бага зэрэг мэдэж байгаа болохоор хаанаас эхлэхээ үргэлжлүүлье.

Алхам 2: Arduino -ийг хэрхэн, хаанаас эхлэх вэ

Сүүлийн алхамд дурдсанчлан, Arduino микроконтроллерууд нь маш олон төрлийн самбар, тоног төхөөрөмжийг хамардаг. Энэ алхамаар би хаанаас эхлэх, юун түрүүнд юуг олж авах талаар хэдэн заавар өгөх болно.

Магадгүй танд өгөх хамгийн зөв зөвлөгөө бол энгийн зүйлээс эхлэх явдал юм. Arduino -ийг ашиглаж сурах нь цаг хугацаа шаардсан үйл явц бөгөөд хэрэв та нэг дор хэт их зүйл хийх гэж оролдвол сэтгэлээр унах болно. Би LED -ийг анивчих замаар хоббигаа Arduino -д эхлүүлсэн. Та Arduino -г ашигладаг бүх зүйлээс хамгийн сайн хийх дуртай зүйлээ мэдэх үү? LED анивчдаг. Үнэндээ таны Arduino -ийг ашиглах хүсэл эрмэлзэл ямар ч байсан хамаагүй, эхлээд Arduino IDE дээр Blink and Fade -ийн жишээг туршиж үзээд ямар нэгэн төвөгтэй зүйлийг туршиж үзэхээсээ өмнө тэдэнтэй хамт тоглохыг зөвлөж байна.

Хаанаас эхлэх вэ:

Өөрөөсөө асуугаарай: Та Arduino -г юунд ашиглахыг хүсч байна вэ? Энэ асуулт нь анхны самбарыг авахаасаа өмнө Arduino самбар дээр юу хайх ёстойг тодорхойлох болно.

Хэрэв та үнэхээр мэдэхгүй, эсвэл жижиг робот шиг энгийн зүйлийг бодож байгаа бол би Uno -г санал болгох болно. Хэрэв та элэгддэг эсвэл жижиг хэлбэртэй хэлхээ хийхийг хүсч байвал нано (эсвэл хийхийг хүсч буй зүйлийнхээ нарийн төвөгтэй байдлаас шалтгаалан микро) санал болгох болно. Хэрэв та 3D принтер, том робот эсвэл мэдрэгчийн сүлжээ гэх мэт том төслийг хүсч байвал Mega -г санал болгох болно. Хэрэв хүнд боловсруулалт, өгөгдөл таслах нь таны сонгосон төсөл бол тэг эсвэл дуусах нь сайн санаа байх болно. Хэрэв та компьютерийн интерфэйс, өөрөөр хэлбэл тусгай гар, джойстик эсвэл хулгана авахыг хүсч байвал Леонардо танд зориулагдсан болно. Мөн жагсаалт үүгээр дуусахгүй. Ардуиногийн самбарууд улам бүр нэмэгдсээр байгаа бөгөөд миний энд дурдсан самбарууд нь зөвхөн үндсэн зүйлүүд юм. Линукс ажиллуулж чаддаг Юн эсвэл Тянь гэх мэт самбарууд байдаг бөгөөд тэдгээр нь үндсэндээ бүрэн хэмжээний компьютеруудын жижиг хувилбарууд шиг ажилладаг бөгөөд миний дурдсан бусад самбарууд дээр өөр өөр онцлог шинж чанар, онцлог шинж чанаруудыг агуулсан олон янзын хувилбарууд байдаг. төслүүд.

Тодорхой самбаруудын талаархи дэлгэрэнгүй мэдээлэл, самбаруудын бүрэн жагсаалтыг авахын тулд миний дараагийн алхам болох "Нөөц" -ийг үзнэ үү.

Эхлээд юу авах вэ:

Самбарыг өөрөө авахаас эхэлье. Ардуиногийн албан ёсны сайт дээрх үнийн шошгыг хараад бүү уурлаарай. Arduino брэндийн Arduino нь илүү өндөр чанартай, ажиллах чадвартай байх баталгаатай гэж би шударгаар хэлж чадна, гэхдээ би ганцхан зүйлд тийм их мөнгө зарцуулах дургүй. Амазон руу очоод үзээрэй, тэд өөр өөр компаниудын хийсэн ижил зүйл болох Arduino -ийн хуулбарласан хувилбарыг үнийн талаас бага үнээр авсан болно. Эсвэл би ижил самбар, сэлбэг хэрэгслийн багцыг авч болох бөгөөд яг ийм үнээр жинхэнэ Arduino авах боломжтой байв. Гэсэн хэдий ч хэрэв танд зарцуулах мөнгө байгаа бол Arduino-ийн албан ёсны хүмүүсээс худалдаж аваарай, учир нь тэд бол ихэнх шинэ микроконтроллерыг хөгжүүлж, кодчилдог програм хангамжийг дэмждэг хүмүүс юм. Үнэндээ сонголт бол таных.

Хэрэв та Uno эсвэл Mega авахаар төлөвлөж байгаа бол гарааны иж бүрдэл авахыг зөвлөж байна. Би дараагийн алхамдаа хэд хэдэн өөр линкүүдийн жагсаалтыг гаргасан. Эхлэх иж бүрдэл нь зөвхөн Arduino-тэй төдийгүй олон тооны ашигтай мэдрэгч, бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй байх болно. Тэгээд хамгийн сайхан хэсэг нь? Эхлэх иж бүрдэл нь бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тусад нь худалдаж авахаас хамаагүй хямд юм. Маш их. Жишээлбэл, надад 100 еврогийн өртөгтэй төсөл барихад надад 50 евро л хэрэгтэй байсан, учир нь би сайн гарааны иж бүрдэл олсон бөгөөд дараа нь үлдсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдээр дахин гурван төсөл барьж чадсан юм.

Хэрэв та Uno эсвэл Mega авахгүй бол би Arduino самбар биш харин зөвхөн мэдрэгч болон нэмэлт бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй хамт ирдэг гарааны иж бүрдлийг санал болгох болно. Дашрамд хэлэхэд энэ бол анхаарах зүйл юм. Эхлэх хэрэгсэл худалдаж авахдаа зурган дээрх бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулсан эсэхийг шалгаарай, учир нь зарим нь "Arduino -д зориулж" гэж хэлээд Uno -г харуулах боловч дагалдах хэрэгсэлтэй байдаггүй. Ихэвчлэн хэсгүүдийн жагсаалт байх болно. та багцын агуулгыг шалгаж болно.

Та Arduino -тэй болсны дараа дараагийн алхам бол IDE -ийг татаж аваад сайн заавар олох явдал юм. Эдгээрийг авах хамгийн тохиромжтой газруудыг олж мэдэхийн тулд миний дараагийн алхамыг уншина уу.

Алхам 3: Нөөц

Энэ алхамд би Arduino ашигладаг бүх DIYers -д зориулсан маш хэрэгтэй нөөцийг, мөн илүү ихийг хэрхэн олох талаар зааж өгөх болно. Би бас Arduino бүтээгдэхүүн худалдаж авахад тохиромжтой газруудын жагсаалт, дуртай хэдэн гарааны иж бүрдлийг оруулах болно.

IDE:

IDE нь Arduino -ийн бүх төслүүдийн төв юм. Аз болоход, үүнийг үнэгүй татаж авах боломжтой боловч хэрэв та хүсвэл үүнийг бичсэн хүмүүст хандив өгөх боломжтой. Та энэ линкээр дамжуулан түүний бүх хувилбарыг олох боломжтой. Энд бас хэрэгтэй лавлагаа байна.

Номын сан:

Arduino IDE нь өргөтгөсөн функцэд зориулагдсан хэд хэдэн номын санд багтдаг боловч надад шууд дэмждэггүй цөөн хэдэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд байдаг. Ийм зүйл тохиолдоход би ихэвчлэн "Arduino номын сан" гэсэн хайлтын нэр томъёог агуулсан бүрэлдэхүүн хэсгийг Google -д оруулдаг бөгөөд аль номын сан хамгийн алдартай болохыг олж мэдэх боломжтой байдаг. Тэднийг олох өөр нэг арга бол Arduino вэбсайт болох Arduino.cc юм. Гэсэн хэдий ч код, номын сангийн хувьд хамгийн тохиромжтой газар бол Github.com юм. Эдгээр хүмүүс номын сан, эх код, IDE дээрх өөрчлөлтүүд эсвэл бусад програм хангамжтай холбоотой бүх зүйлтэй байдаг.

Удирдах зөвлөл:

Arduino -ийн ихэнх самбар, хамгийн алдартай бамбайг мэдэхийн тулд энэ хуудас нь танд зориулагдсан эх сурвалж бөгөөд Arduino -ийн бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийн техникийн үзүүлэлт, схем, тайлбарыг агуулсан болно.

Код ба лавлагаа:

Кодын мөр бүр юу хийдэг, үүнийг хэрхэн ашигладаг болохыг олж мэдэхийн тулд Arduino вэбсайтын лавлах хэсэгт очиж үзэх хэрэгтэй. Цорын ганц хязгаарлалт бол Arduino -ийн хийгээгүй номын сангийн тусгай функцуудыг оруулаагүй явдал юм.

Заавар ба заавар:

Arduino дээрх хичээлүүдийн хувьд сургалтын хуудас нь эхлэхэд тохиромжтой газар юм. Илүү нарийвчилсан заавар, төслүүдийг авахын тулд https://learn.adafruit.com/ болон https://create.arduino.cc/projecthub нь эндээс Instructables дээрээс үзэх сайхан газар юм.

Туршлагатай олон нийтийн гишүүдээс зөвлөгөө авахын тулд албан ёсны Arduino форум бол хамгийн тохиромжтой газар юм.

Илүү их нөөц хайх:

Ихэнх тохиолдолд хамгийн сайн хийх зүйл бол хайж буй зүйлээ Google хийх явдал юм. Гэсэн хэдий ч заримдаа мэдээлэл авахад хэцүү байдаг. Ийм тохиолдолд би сайн эх сурвалжийн лавлагаа хайж, төсөл, заавар, Arduino форумыг судалж үздэг. Хэрэв би олж чадахгүй бол форумд ороод асуух болно, учир нь та форумыг дамжуулж буй олон мянган хүнтэй хамт хэн нэгэн танд хэрхэн туслахаа мэдэх болно гэдэгт итгэлтэй байсан.

Эхлэх иж бүрдэл:

Ардуиног сурч буй хүмүүст миний санал болгож буй хамгийн дуртай иж бүрдлүүд энд байна. Тэдэнд кодчилол, хэлхээний үндсийг (мөн зарим нарийн төвөгтэй байдлыг) сурахад шаардлагатай бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүд байдаг.

Миний олж харсан хамгийн сайн үнэ, хамгийн өндөр чанартай иж бүрдэл, хамгийн их дэмжлэг, хамгийн сайн харилцагчийн үйлчилгээг Elegoo гэдэг компани зардаг. Хэдийгээр тэд Amazon -ээр дамжуулан иж бүрдлүүдээ зардаг боловч иж бүрдэлд багтсан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн талаар илүү сайн тайлбарлах хандлагатай байдаг тул би албан ёсны сайтыг холбосон. Эдгээр нь албан ёсны Arduino самбар эсвэл иж бүрдэл биш боловч та үүнийг худалдаж авахдаа Arduino сайтыг дэмждэггүй гэдгийг санаарай.

Хэрэв танд зарцуулах мөнгө байгаа бол би албан ёсны Arduino/Genuino гарааны иж бүрдлийг авахыг санал болгож байна. Энэ нь зах зээлд байгаа аливаа хэрэгсэлийг эхлэн сурч буй хүмүүст зориулсан хамгийн сайн танилцуулга, баримт бичигтэй бөгөөд төслүүд нь үнэхээр гайхалтай юм.

Амазоноос бусад бие даасан мэдрэгч, бамбай авах хамгийн тохиромжтой газар бол Adafruit дэлгүүр юм. Эдгээр нь хамгийн өндөр чанартай бөгөөд бүрэлдэхүүн хэсэг бүр хувь хүний онлайн баримт бичгийг бэлэн хэлбэрээр авах боломжтой байдаг.

Эдгээр нь миний санал, зөвлөмж бөгөөд үүнийг эндүүрч болохгүй гэдгийг анхаарна уу. Таны хийх аливаа худалдан авалт нь таны сонголт бөгөөд та үүнийг худалдаж авахаасаа өмнө өөр өөр иж бүрдэлд судалгаа хийхийг санал болгож байна.

Алхам 4: Эпилог

Тиймээс одоо та микроконтроллерууд болон Arduino -ийн ертөнцөд зоригтой гарч, нөөц бололцоо хаана байгааг мэдэх итгэлтэй байж эхлээрэй. Дээрээс нь би Arduino -той Instructables дээр хийсэн янз бүрийн төслүүдийн зургууд байгаа бөгөөд энэ нь танд хязгааргүй боломжуудыг мэдрүүлж, гайхалтай зүйлийг бүтээхэд тань тусална гэж найдаж байна.

Хэрэв танд хэзээ нэгэн цагт Arduino -ийн талаар асуулт байвал надаас асуугаарай, гэхдээ Arduino форум нь асуухаас хамаагүй дээр газар байх болно гэдгийг санаарай, тэд бараг л туслах болно. Би бүгдийг мэдэхгүй, тиймээс миний хэлсэн зүйлийг битгий хүлээж ав, хэрвээ та баттай мэдэхийг хүсч байвал өөрөө үзээрэй.

Үүнийг унших явцад танд таалагдсан эсвэл ямар нэгэн зүйл сурсан бол саналаа өгөөрэй!

Урьдын адил эдгээр нь "бүтээхийг хүсч буй зүйлээ зоригтойгоор бүтээх гэх мэт" түүний насан туршийн зорилго болох Dangerously Explosive -ийн төслүүд юм.

Та миний үлдсэн төслүүдийг эндээс олж болно.