Arduino как средство программирования
Ардуино – это многофункциональная плата с встроенным процессором, которая позволяет создавать автоматизированные системы. Система открытая, поэтому каждый заинтересованный производитель внести вклад в развитие Arduino.
Характеристики МК Arduino
Существует множество микроконтроллеров. Так, в Arduino micro pro больше количества пинов(рис 1) и другой объем встроенной памяти, что позволит расширить функционал и загрузить большее количество библиотек.
В основном любой микроконтроллер этой системы представляет простое AVR устройство с установленной прошивкой. Пользователь может самостоятельно запрограммировать реакцию компонентов системы на возникающие события или воспользоваться уже созданной библиотекой. Работа с контроллером производится через USB-UART порт для простоты использования.
Рисунок 1.1 Распиновка Arduino uno
Преимущества работы с Arduino
Ардуино обладает открытой архитектурой, что позволит получить обширный функционал. Ардуино - самое популярное аппаратно-программное средство. Это достигается благодаря простоте с многофункциональностью. Рассмотрим преимущество системы над сторонними аналогами:
- Главным достоинством микроконтроллера является его стоимость на рынке по сравнению с другими контроллерами.
- Простота сборки, не требующая пайки, компоненты собираются на макетной плате при помощи проводов и перемычек.
- Программирование производится на языке С/C++, что позволит с лёгкостью использовать и изучать.
- Обширные библиотеки, которые доступны не только разработчикам, но и обычным пользователем.
- Большое количество модулей. И доступные цены так-как модули создают не только разработчики, но и сообщество этого микроконтроллера.
- плата обладает встроенным программатором, что позволяет использовать систему без дополнительного подключения дешифратора и компилятора;
Работа с arduino- проста и легка. Начать работать с микроконтроллером очень просто в интернете много уроков и простой язык позволит быстро реализовать свои идеи в своем проекте
Программирование в Arduino IDE
Arduino IDE-Программное обеспечение Arduino с открытым исходным кодом (IDE) позволяет легко писать код и загружать его на плату.
Ардуино строится на низкоуровневом языке С++, для связи котроллера было создана программа Arduino IDE(рис1.2). Скетч (sketch) - программа, написанная специально для Arduino.
Рисунок 1.2 программа Arduino IDE
Простейшая программа управления светодиодом на Arduino
Как известно, первая программа, которую человек пишет при изучении программирования называется «Hello World!». Суть этой программы сводится к тому, чтобы после запуска на экране появилась указанная простая фраза.
В мире микроэлектроники, симметричной задачей смело можно назвать мигание светодиодом Другими словами, нам необходимо управлять включением и выключением светодиода при помощи микроконтроллера. В нашем случае, таким контроллером станет Ардуино.
Для написания скетча используем программу Arduino IDE
Алгоритм программы очень прост.
- Мы должны подать напряжение на светодиод (на тот пин, к которому подсоединен светодиод).
- Затем ждем некоторое время. Например, секунду.
- После чего убираем напряжение.
- И опять немного ждем, чтобы глаз мог заметить, что света нет.
- Начинаем все с первого пункта
На русском все выглядит очень просто. Осталось только перевести на язык, понятный Ардуино. Мы заменяем каждую строчку нашего алгоритма командой.
- Включить – команда digitalWrite
- Подождать – команда delay
- Выключить – команда digitalWrite
- Подождать – команда delay
Для того, чтобы записать все эти команды, а потом перевести их в машину понятный язык и загрузить в микроконтроллер мы используем программу Arduino IDE(рис 1.3). В ней мы пишем наш код, в ней же нажмем несколько кнопок для проверки, трансляции и загрузки программы в Ардуино.
Рисунок 1.3 Скетч управления светодиодом
Ключевая особенность системы в том, что характеристики Arduino могут быть улучшены с помощью закупаемых компонентов, и вы всегда можете их подстроить под конкретный проект. Соответственно, единственным вашим ограничением является знание языка и его возможностей, а также собственная фантазия.