Arduino platformu nedir ve ne içindir?

Arduino nedir?

Arduino, ana bileşenleri küçük bir G/Ç kontrol kartı ve İşleme/Kablolama tabanlı geliştirme ortamı olan kullanıma hazır bir donanım ve yazılım platformudur.

Denetleyicinin ilk prototipi, 2005 yılında Massimo Banzi'nin İtalya'nın Ivrea kentindeki Etkileşim Tasarımı Enstitüsü'ndeki öğrenciler için tasarladığı zaman piyasaya sürüldü. Cihazın adı, 11. yüzyılın başlarında İtalya'yı sadece iki yıl yöneten Kral Arduino'nun adından geliyor ve bundan sonra Massimo Banzi'nin sahibi olduğu "di Re Arduino" bira barı da adını alıyor ve tam olarak burada bulunuyor. , efsaneye göre Kral Arduin doğar.

Arduino'nun amacı, yazılım geliştiricilerin mikrodenetleyici programlama dünyasına girmelerini sağlamak için erişilebilir bir ortam yaratmaktır. Bu şirketin kontrolörlerinin programlanması, basit ve sezgisel bir programlama ortamında yapılır — Arduino IDE. Bu ortam hem yeni başlayanlar hem de deneyimli kullanıcılar için uygundur.Cihazla çalışmayı kolaylaştıran birçok kitaplıkla desteklenen C ++ programlama dili kullanılır.

Arduino, elektronik tasarım alanında uluslararası ölçekte gerçek bir devrim yarattı. Hem şemalar hem de kaynak kodları ücretsiz olarak mevcuttur, bu nedenle Arduino bu kadar popülerlik kazanmıştır. Hazır bir tahta sadece birkaç dolara satın alınabilir veya kendiniz monte edebilirsiniz.

Arduino kartının kendi işlemcisi ve belleği vardır, aktüatörler ve mekanizmaların yanı sıra çeşitli sensörlerin bağlanabileceği birçok giriş ve çıkış ile donatılmıştır. Şu anda 20'den fazla büyük Arduino kartı modu bulunmaktadır.

Arduino platformu mikrodenetleyicileri

Arduino'nun özelliği, onunla çalışmak için programcı olmanıza, basit bir proje oluşturmak için bir mikrodenetleyicinin nasıl çalıştığına dair özel bilgiye ihtiyacınız olmamasıdır. Arduino'nun standart kitaplıkları, herhangi bir şeyi otomatikleştirme açısından çok fazla yaratıcılık sağlar.

Buradaki programlama, Arduino web sitesinden ücretsiz olarak indirilebilen özel bir yazılım ortamı (IDE) aracılığıyla yapılır. Java ile yazılmış bu dost canlısı kabuk, Windows, Mac OS X ve Linux üzerinde çalışır ve bir metin düzenleyici, proje yöneticisi, önişlemci derleyicisi ve programı doğrudan mikrodenetleyiciye yüklemek için araçlar içerir.

Arduino'da kullanılan mikrodenetleyiciler zaten bir önyükleyiciye sahiptir, bu nedenle bir programlayıcıya gerek yoktur, kartı USB veya UART-USB adaptörü aracılığıyla bir bilgisayara bağlamanız ve programı indirmeniz yeterlidir.

Anakart ayrıca bir programlayıcı kullanarak mikrodenetleyicideki önyükleyiciyi flaş etme yeteneğine sahiptir, Arduino IDE en popüler düşük maliyetli programcılar için yerleşik desteğe sahiptir, devre içi programlama için bir pin konektörü vardır (AVR için ICSP, JTAG ARM için).

Çoğu Arduino cihazı, saat frekansı 16 veya 8 MHz olan Atmel AVR ATmega328, ATmega168, ATmega2560, ATmega32U4, ATTiny85 mikro denetleyicilerini kullanır. ARM Cortex M tabanlı panolar da vardır.

Arduino bağlantı noktaları

Arduino UNO R3 kartı

G/Ç bağlantı noktaları, herhangi bir elektronik bileşeni (LED'ler, motorlar, sensörler, vb.) denetleyici kartına bağlamak için kullanılır. Bunlara pim de denir. Bunlar, kendi işlevleri olan dijital, analog veya dijitalden analoğa arabirimlerdir.

Adından da anlaşılacağı gibi, dijital pinlerde dijital bir sinyalimiz var. Yalnızca iki değer üretebilirler: mantıksal sıfır (0, DÜŞÜK) ve mantıksal bir (1, YÜKSEK).

Analog — asıl amaçlarının analog sensörleri bağlamak olması farkıyla dijitale benzer.

Bu portları kullanmak (sinyali iletmek) için pinMode (<pin numarası>, <mode: INPUT / OUTPUT>) işlevini kullanarak programımızda başlatmamız gerekir, burada pin numarası Kartta belirtilen konektör numarasıdır. Arduino … Verileri okumak için GİRİŞ, iletmek için ÇIKIŞ gereklidir. Önceden pinMode belirtmeden bu tür pinleri kullanmamız durumunda elde edilen değerler hatalı olabilir.

Dijital analog bağlantı noktaları (veya darbe genişliği modülasyonlu PWM — G / Ç) — daha akıllı bir arayüz. Her zaman veri almaya / iletmeye hazırdırlar ve önceden başlatma gerektirmezler.Ana avantajları, 0 ile 255 arasındaki değerleri aktarma yeteneğidir, bu da çok daha fazlasını sağlar.
bağlı elemanların çalışmasına tam olarak müdahale eder. Bu portlar kartta (ve belgelerde) PWM olarak veya «~» (tilde) ile gösterilir.

Dijital ve analog pimler — anahtarlama (bağlanma) bağlantı noktaları. PWM — kontrol bağlantı noktaları. Radyo elemanının çalışma parametrelerinin değiştirilmesi gerekiyorsa, PWM'ye bağlanmalıdır. Sadece bir devre elemanını açıp/kapatmak yeterli ise Arduino üzerindeki herhangi bir portu kullanabilirsiniz.

Arduino kart portları için bir diğer ve son önemli kriter ise fiziksel yapılarıdır. Her pinin: 5V çıkışa sahip olduğunu unutmayın. Maksimum 0.02A akım verebilir.

Bunlar, çok zaman kazanmak için akılda tutulması gereken önemli küçük kriterlerdir.

Programlama

Arduino için programlama temelinde ustalaşmak için, yeni başlayanların yalnızca birkaç saate ihtiyacı vardır, çünkü ağda zaten çok sayıda video eğitimi, tematik yayın, notlar ve Arduino geliştirme hakkında makaleler vardır. Temel, panodaki basit G / Ç kontrol işlevleriyle desteklenen C ++ 'dır ve daha talepkar kullanıcılar Visual Studio'da, en azından Eclipse'de ve hatta komut satırı aracılığıyla bile çalışabilecektir.

Harici sürücüler ve genişletme kartları

Aslında, Arduino her türlü cihazı oluşturmak için büyük olanaklar sağlar, sensörler, kilitler, motorlar, ekranlar, yönlendiriciler ve hatta su ısıtıcıları bağlayabilirsiniz. Ürünü ek kartlarla genişletebilirsiniz - kalkanlar, örneğin GPS ile çalışmak, yerel bir ağ veya İnternet üzerinden bağlanmak, bluetooth, Wi-Fi vb. Arduino özellikle robotikte popülerdir.

Uygun bir şekilde, uzantıları bağlamak için bir havyaya ihtiyacınız yoktur, basit pim bağlantıları kullanılır, bu da düzenleri tasarlamayı kolaylaştırır, onları istediğiniz kadar karmaşık hale getirir, genel olarak yaratıcılığın kapsamı sonsuzdur.

Genişletme kartları (kalkanlar) artık birçok farklı işlev için satılmaktadır, konektörlerin uygun konumu sayesinde sandviç olarak bağlanabilirler. Bunlar kablosuz iletişim kartları, kontrol kartları olabilir. step motorve farklı amaçlara sahip diğer denetleyiciler.

Arduino kullanmak neden bu kadar popüler?

Arduino platformu, yeni elektronik cihazların geliştiricileri, öğretmenler ve mühendislik öğrencilerinin yanı sıra teknik yaratıcılık geçmişinden gelen öğrenciler tarafından geniş çapta tanınmaktadır.

Arduino kullanmak, mikrodenetleyicilerle çalışma sürecini basitleştirir. Teknik donanım açısından, çeşitli tasarımların eğitim süreci için idealdir. mekatronik sistemler ve robotlar, anlaşılır bir programlama ortamı ve fiziksel süreçleri gerçek zamanlı olarak izleme yeteneğinin yanı sıra anlaşılır bir programlama ortamı ve bir dizi başka avantaj sayesinde.

Dijital sinyal işleme, elektronik, devreler, robotik, otomasyon vb. alanlarda bir öğretim ve araştırma aracı olarak kullanılabilir. Daha güçlü Arduino kartları, büyük projelerin geliştirilmesi ve bunların karmaşık otomasyonu ile ilgili karmaşık teknik sorunları çözmek için uygulanabilir.

Arduino, mikrodenetleyicileri çok sayıda insanın, hatta endüstri uzmanlarının bile anlayabileceği ve kullanabileceği hale getiren en popüler trenddir.Bu popüler platformun yardımıyla, çok sayıda ilginç ve faydalı proje yapabilirsiniz.

Arduino'nun, herhangi bir amaca yönelik elektronikle ilgili herhangi bir yaratıcı görevi, hatta bir çalar saati, hatta karmaşık bir robotu, hatta bir step motoru bile çözmede vazgeçilmez bir asistan haline gelebilecek evrensel, genişletilebilir, programlanabilir bir denetleyici-kurucu olduğunu söyleyebiliriz - tüm bunlar ve sadece arduino kullanarak istenilen algoritmaya göre kontrol yapabilmektedir.

Arduino ile çalışmak için çok sayıda her türden çevresel aygıt: düğmeler, sensörler, LED'ler, LCD göstergeler ve dış dünyayla etkileşim için diğer organlar mevcuttur.

Hem yeni başlayanların hem de ileri düzey kullanıcıların projelerini gerçekleştirmelerine yardımcı olabilecek yüzlerce Arduino programı artık internette mevcuttur.