Arduino - põhitõed ja disain

Proovige Meie Instrumenti Probleemide Kõrvaldamiseks





Arduino määratlemine

Arduino on tegelikult mikrokontrolleril põhinev komplekt, mida saab avatud lähtekoodiga riistvara tõttu kasutada kas otse müüjalt ostes või komponentide abil kodus valmistada. Põhimõtteliselt kasutatakse seda kommunikatsioonis ja paljude seadmete juhtimiseks või kasutamiseks. Selle asutasid Massimo Banzi ja David Cuartielles 2005. aastal.

1



Arduino arhitektuur:

Arduino protsessor kasutab põhimõtteliselt Harvardi arhitektuuri, kus programmikoodil ja programmi andmetel on eraldi mälu. See koosneb kahest mälust - programmimälust ja andmemälust. Kood salvestatakse välkmäluprogrammi mällu, andmed aga andmemällu. Atmega328-l on koodi salvestamiseks 32 KB välkmälu (millest alglaadija jaoks kasutatakse 0,5 KB), 2 KB SRAM-i ja 1 KB EEPROM-i ning see töötab 16MHz taktsagedusega.


Arduino arhitektuur

Arduino arhitektuur



Arduino tihvtide skeem

Arduino tahvli tüüpiline näide on Arduino Uno. See koosneb ATmega328-28-pin mikrokontrollerist.

Arduino tihvtide skeem

Arduino tihvtide skeem

Arduino Uno koosneb 14-st digitaalsest sisend- / väljundnõelast (millest 6 saab kasutada PWM-väljunditena), 6-st analoogsisendist, 16 MHz kristall-ostsillaatorist, USB-ühendusest, toitepistikust, ICSP-päisest ja lähtestamisnupust

Power Jack : Arduino võib olla toiteallikaks kas arvutist USB kaudu või välise allika kaudu, nagu adapter või aku. See võib töötada välise toiteallikaga 7–12 V. Voolu saab rakendada väljastpoolt tihvti Vin kaudu või andes pinge IORef-tihvti kaudu.

Digitaalsed sisendid : See koosneb 14 digitaalsisendist / -väljundist, millest igaüks annab või võtab 40mA voolu. Mõnel neist on erifunktsioonid, näiteks tihvtid 0 ja 1, mis toimivad vastavalt Rx ja Tx, jadaühenduse jaoks, tihvtid 2 ja 3, mis on välised katkestused, tihvtid 3,5, 6, 9, 11, mis annavad pwm väljundi ja tihvti 13 kus LED on ühendatud.


Analoogsisendid : Sellel on 6 analoogsisendi / -väljundi tihvti, millest igaüks pakub eraldusvõimet 10 bitti.

ARef : See viitab analoogsisenditele

Lähtesta : See lähtestab mikrokontrolleri, kui see on madal.

Kuidas Arduinot programmeerida?

Arduino kõige olulisem eelis on see, et programme saab otse seadmesse laadida, ilma et programmi põletamiseks oleks vaja riistvara programmeerijat. Seda tehakse tänu 0,5KB Bootloaderi olemasolule, mis võimaldab programmi ahelasse põletada. Peame vaid Arduino tarkvara alla laadima ja koodi kirjutama.

Arduino programmeerimineArduino tööriistaken koosneb tööriistaribast, millel on nupud nagu kinnita, üleslaadimine, uus, avamine, salvestamine, seeriamonitor. See koosneb ka koodi kirjutamiseks tekstiredaktorist, sõnumipiirkonnast, kus kuvatakse tagasiside, näiteks vigade kuvamine, tekstikonsoolist, kus kuvatakse väljund, ja reast menüüdest, näiteks menüü Fail, Muuda, Tööriistad.

5 sammu Arduino programmeerimiseks

  • Arduino keeles kirjutatud programme nimetatakse visanditeks. Põhijoonis koosneb 3 osast

1. Muutujate deklaratsioon
2. Initsialiseerimine: see on kirjutatud funktsiooni setup ().
3. Juhtkood: see on kirjutatud funktsiooni loop ().

  • Visand on salvestatud laiendiga .ino. Mis tahes toiminguid, nagu verifitseerimine, visandi avamine, visandi salvestamine, saab teha tööriistariba nuppude abil või tööriistamenüü abil.
  • Visand tuleks salvestada visandiraamatu kataloogi.
  • Valige tööriistade menüüst sobiv tahvel ja jadapordi numbrid.
  • Klõpsake nuppu üleslaadimine või valige tööriistade menüüst üleslaadimine. Seega laadib alglaadur koodi mikrokontrollerisse.

Vähesed Adruino põhifunktsioonid on:

  • digitalRead (pin): loeb antud tihvti digitaalset väärtust.
  • digitalWrite (pin, value): kirjutab digitaalse väärtuse antud tihvti.
  • pinMode (pin, mode): seab tihvti sisend- või väljundrežiimi.
  • analoog Loe (pin): loeb ja tagastab väärtuse.
  • analogWrite (pin, value): kirjutab väärtuse sellele pinile.
  • jada.alusta (edastuskiirus): määrab jadaside alguse, määrates bitikiiruse.

Kuidas kujundada oma Arduino?

Samuti saame oma Arduino kujundada, järgides Arduino müüja antud skeemi ja saadaval ka veebisaitidel. Kõik, mida vajame, on järgmised komponendid - leivaplaat, led, toitepistik, IC-pistikupesa, mikrokontroller, mõned takistid, 2 regulaatorit, 2 kondensaatorit.

  • IC-pistikupesa ja toitepistik on plaadile kinnitatud.
  • Lisage regulaatorite 5v ja 3.3v ahelad, kasutades regulaatorite ja kondensaatorite kombinatsioone.
  • Lisage mikrokontrolleri tihvtidele korralikud toiteühendused.
  • Ühendage IC-pesa lähtestusnõel 10K takisti külge.
  • Ühendage kristalli ostsillaatorid tihvtidega 9 ja 10
  • Ühendage juhe vastava tihvtiga.
  • Paigaldage naissoost päised tahvlile ja ühendage need kiibil olevate vastavate tihvtidega.
  • Paigaldage 6 meessoost päise rida, mida saab kasutada programmide üleslaadimise alternatiivina.
  • Laadige programm üles valmis Adruino mikrokontrollerisse, seejärel viige see välja ja asetage uuesti kasutajakomplekti.

7 põhjust, miks tänapäeval Arduinot eelistatakse

  1. See on odav
  2. Sellel on avatud lähtekoodiga riistvara funktsioon, mis võimaldab kasutajatel arendada oma komplekti, kasutades juba olemasolevat viiteallikana.
  3. Arduino tarkvara ühildub igat tüüpi operatsioonisüsteemidega, nagu Windows, Linux, Macintosh jne.
  4. Sellel on ka avatud lähtekoodiga tarkvara funktsioon, mis võimaldab kogenud tarkvaraarendajatel kasutada Arduino koodi olemasolevate programmeerimiskeelekogudega liitmiseks ning seda saab laiendada ja muuta.
  5. Seda on algajatele lihtne kasutada.
  6. Saame välja töötada Arduino-põhise projekti, mis võib olla täiesti iseseisev, või projektid, mis hõlmavad otsest suhtlust arvutisse laaditud tarkvaraga.
  7. Kaasas on lihtne ühendus arvuti protsessoriga ühenduse loomiseks, kasutades USB-ühenduse kaudu seeriasidet, kuna see sisaldab sisseehitatud toite- ja lähtestusahelat.

Nii et see on mõni Arduino põhiidee. Saate seda kasutada mitut tüüpi rakenduste jaoks. Näiteks rakendustes, mis hõlmavad mõne ajami, näiteks mootorite, generaatorite juhtimist andurite sisendi põhjal.

Fotode krediit:

  • Arduino Pin'i skeem pärit Flickr