Ардуино - совокупность программно-аппаратных средств для разработки, прототипирования и создания электронных устройств.
На Ардуино можно помигать светодиодом или построить станок с числовым программным управлением, ЧПУ (CNC). Прочитав статью вы будете уметь не все, но многое.
Достоинства
- Простота
- море готового кода, например для датчиков, дисплеев и.т.д.
- море библиотек
Недостатки
- Габариты(вопрос спорный)
- Ограничение программного кода для профессионалов
Состоит из :
- Отладочной платы Ардуино (аппаратная часть)
- Arduino IDE — интегрированная среда разработки для Windows,
MacOS и Linux, предназначенная для создания и загрузки программ
на отладочную плату Ардуино (Программная часть )
Рассмотрим на примере отладочной платы Ардуино NANO. второй по популярности у начинающих программистов и роботостроителей. Микроконтроллер AVR Atmega328p, 32 кб флеш памяти.
Зачем придумали Ардуино? Что бы понять это немножко истории развития электронных устройств.
В 1948 году был изобретен ТРАНЗИСТОР. Двумя годами ранее, в 1946 году, благодаря Джону Туки был открыт БИТ, минимальная единица хранения информации, то есть 0 и 1, есть сигнал 1, нет сигнала 0.
Появилась БИТОВАЯ АРИФМЕТИКА . Появилась микросхемы транзисторно-транзисторная логика ТТЛ (TTL), подчиняющаяся определенному потоку 0 и 1 (машинный код). Электроника развивалась, человек уже не мог в уме создавать машинный код. Появился язык программирования АССЕМБЛЕР, переводящий понятные слова человеку в машинный код .
Появились язык С, С++, которые были немного проще Ассемблера, но все таки были и есть трудны для начинающих программистов.
В 1976 году фирма интел выпустила первый в мире микроконтроллер. Микроконтроллер это мини компьютер, имеющий процессор(камень), флеш память(жесткий диск), оперативку, энергонезависимую память(EEPROM), порты ввода-вывода. Все это управляет электронным устройством, согласно схеме и прошивки(программы управления).
Так вот, человек объединили на одной плате микроконтроллер, программатор(прошивальщик), стабилизатор питания, лампочки(светодиоды). Припаяли выводы (пины,ножки,контакты).Все это облегчило аппаратное использование, то есть не надо паять при разработке.
На язык С++ сверху наложили фреймворк Wiring. Получилась среда разработки, под названием Arduino IDE (язык программирования Ардуино), тем самым облегчили программирование микроконтроллеров для начинающих и продвинутых роботостроителей.
Или так. Все великое начинается с картона.
Питание Ардуино и управляемых им исполнительных устройств имеет много способов.VIN 6-15 вольт при этом с вывода +5v можно снять 5 вольт до 0.5А. С ножки 3.3 V можно питать датчики до 150 ма. Для объяснения требуется отдельная статья. В конце этой статьи будет ссылка. Сейчас мы будем использовать самый простой способ питания от USB компьютера (ноутбука...).
Давайте начнем не легкий , но увлекательный путь роботостроения, ограниченный только Вашей фантазией. А сейчас мы по традиции помигаем светодиодом.
Что нам понадобиться :
- Дата кабель USB для вашего ардуино. именно ДАТА, а не зарядный
- Сама плата ардуино
- Скачать и установить Arduino IDE (в конце статьи будет ссылка)
Во время установки Arduino IDE попросит разрешения установить драйвера от неизвестного производителя, соглашайтесь на установку всего предложенного.
Осматриваем визуально плату на предмет непропая, соплей припоя меж ножками... При подключении USB загорается и горит светодиод PWR. Светодиод L должен начать мигать. На новых платах прошито мигание(должно быть прошито). Компьютер издаст характерный сигнал , а при первом подключении появится окошко Установка нового оборудования. В списке портов Arduino IDE (Инструменты/Порт) появится новый порт, обычно COM3. Настраиваем все, что показано на картинке ниже
Если плату не увидел Ардуино IDE, как указано выше, ни чего не происходит при нажатии получить информацию о плате, причины следующие
- У Вас не ДАТА кабель, а зарядный
- неисправны USB или сама плата
- Не установился драйвер USB контролера ( прошивальщика)
Скорее всего 3. Ни чего страшного. На оригиналах стоят USB контролер (прошивальщик)FT232, на китайских клонах обычно CH340(341). Смотрим на плате, какой у Вас чип прошивальщика. Устанавливаем (ссылка драйвера в конце статьи).
Плату подключать к USB после установки драйвера.
Если опять не увидел Arduino IDE нашу плату, идем по пути обычно C:\Program Files (x86)\Arduino\drivers устанавливаем
Если не подключается пишем комментарии, поможем .
Все, мы готовы для первой прошивки(загрузке программного обеспечения). Пишем в Arduino IDE Ваш первый скетч (переводится набросок), После \\ можно не писать. Это комментарий для Нас, программа его игнорирует.
void setup() { \\ оператор инициализации
pinMode(13, OUTPUT); \\ инициализируем 13 ножку на вывод информации
}
void loop() { \\ оператор цикла
digitalWrite(13, 0); \\ отключаем 5 вольт на 13 ножке
delay(2000); \\ ждем 2 секунды
digitalWrite(13, 1); \\ включаем 5 вольт на13 ножке
delay(2000); \\ ждем 2 секунды
}
Старую прошивку удалять не надо. В ходе прошивки мигают светодиоды на плате RX TX. Делаем так, как на картинке
В ходе прошивки мигают светодиоды на плате RX TX. Если все удачно светодиод L начинает мигать с частотой 2 сек. Измените параметр delay(2000); например на delay(300); и прошейте снова . L замигает с частотой 0.3 сек.
Поздравляем, Вы на 20 % ближе к роботу своими руками.
НО нам не терпится сваять крутое электронное устройство, найденное в просторах интернета. Их полно. А там в одной папке много файлов, да еще и какие то библиотеки.
Тыкайте в любой файл. Автоматически откроется Arduino IDE. Загрузятся все файлы, находящиеся в данной папке. Прошиваем. Возможна будет сообщение об ошибке типа нет библиотеки
Ищем библиотеку. Обычно библиотека идет вместе с проектом. В нашем случае она находится, о как хорошо, в найденном проекте, в папке lidraries. Там должна быть папка с именем, как в сообщении об ошибке, в ней файл с расширением .h. Копируем эту ПАПКУ в Ардуино IDE. Путь обычно \Documents\Arduino\libraries. Прошиваем. Все хорошо, Радуемся
В следующих статьях и видео рассмотрим, как подключить и запрограммировать кнопку, датчик температуры пульт от телевизора, дисплей да все , что пожелаете. Пишите ,что интересует в первую очередь.
Ссылка на Arduino IDE , ТУТ , Драйвер СН340(341) ТУТ
ССылка способы питания Ардуино ТУТ
Не забудьте подписаться, чтобы не пропустить новые статьи и видео
