Определение Arduino
Arduino на самом деле представляет собой комплект на основе микроконтроллера, который можно использовать либо напрямую, купив его у поставщика, либо сделать дома с использованием компонентов благодаря аппаратной функции с открытым исходным кодом. Он в основном используется для связи, а также для управления или управления многими устройствами. Он был основан Массимо Банци и Дэвидом Куартьелесом в 2005 году.
Архитектура Arduino:
Процессор Arduino в основном использует архитектуру Гарварда, где программный код и программные данные имеют отдельную память. Он состоит из двух запоминающих устройств - памяти программ и памяти данных. Код хранится во флэш-памяти программ, а данные хранятся в памяти данных. Atmega328 имеет 32 КБ флэш-памяти для хранения кода (из которых 0,5 КБ используется для загрузчика), 2 КБ SRAM и 1 КБ EEPROM и работает с тактовой частотой 16 МГц.
Архитектура Ардуино
Схема контактов Arduino
Типичным примером платы Arduino является Arduino Uno. Он состоит из 28-контактного микроконтроллера ATmega328.
Схема контактов Arduino
Arduino Uno состоит из 14 цифровых входов / выходов (из которых 6 могут использоваться как выходы ШИМ), 6 аналоговых входов, кварцевого генератора 16 МГц, USB-соединения, разъема питания, заголовка ICSP и кнопки сброса.
Разъем питания : Arduino может питаться либо от ПК через USB, либо через внешний источник, такой как адаптер или аккумулятор. Он может работать от внешнего источника питания от 7 до 12 В. Мощность может быть применена извне через вывод Vin или давая опорное напряжение через вывод IORef.
Цифровые входы : Он состоит из 14 цифровых входов / выходов, каждый из которых обеспечивает или принимает ток 40 мА. Некоторые из них имеют специальные функции, такие как контакты 0 и 1, которые действуют как Rx и Tx соответственно для последовательной связи, контакты 2 и 3 - внешние прерывания, контакты 3,5,6,9,11, которые обеспечивают выход ШИМ, и контакты. 13, где подключен светодиод.
Аналоговые входы : Он имеет 6 аналоговых входов / выходов, каждый из которых обеспечивает разрешение 10 бит.
ARef : Предоставляет ссылку на аналоговые входы.
Перезагрузить : Сбрасывает микроконтроллер при низком уровне.
Как запрограммировать Ардуино?
Самым важным преимуществом Arduino является то, что программы могут быть загружены непосредственно в устройство, без необходимости использования аппаратного программиста для записи программы. Это сделано из-за наличия загрузчика 0,5 КБ, который позволяет записать программу в схему. Все, что нам нужно сделать, это загрузить программное обеспечение Arduino и написать код.
Окно инструментов Arduino состоит из панели инструментов с такими кнопками, как проверка, загрузка, создание, открытие, сохранение, мониторинг последовательного порта. Он также состоит из текстового редактора для написания кода, области сообщений, в которой отображается обратная связь, например, показа ошибок, текстовой консоли, отображающей вывод, и ряда меню, таких как меню «Файл», «Правка», «Инструменты».
5 шагов для программирования Arduino
- Программы, написанные на Arduino, известны как скетчи. Базовый эскиз состоит из 3-х частей.
1. Объявление переменных
2. Инициализация: записано в функции setup ().
3. Управляющий код: он записан в функции loop ().
- Скетч сохраняется с расширением .ino. Любые операции, такие как проверка, открытие эскиза, сохранение эскиза, можно выполнять с помощью кнопок на панели инструментов или с помощью меню инструментов.
- Эскиз следует сохранить в каталоге альбомов.
- Выберите подходящую плату из меню инструментов и номеров последовательного порта.
- Нажмите кнопку загрузки или выберите загрузку в меню инструментов. Таким образом, код загружается загрузчиком в микроконтроллер.
Некоторые из основных функций Adruino:
- digitalRead (вывод): считывает цифровое значение на данном выводе.
- digitalWrite (вывод, значение): записывает цифровое значение на данный вывод.
- pinMode (контакт, режим): устанавливает контакт в режим ввода или вывода.
- аналогЧитать (контакт): считывает и возвращает значение.
- analogWrite (вывод, значение): записывает значение на этот вывод.
- serial.begin (скорость передачи): устанавливает начало последовательной связи путем установки скорости передачи данных.
Как создать свой собственный Arduino?
Мы также можем разработать свой собственный Arduino, следуя схеме, предоставленной поставщиком Arduino и также доступной на веб-сайтах. Все, что нам нужно, это следующие компоненты: макетная плата, светодиод, разъем питания, разъем IC, микроконтроллер, несколько резисторов, 2 регулятора, 2 конденсатора.
- Разъем IC и разъем питания смонтированы на плате.
- Добавьте схемы регуляторов 5 В и 3,3 В, используя комбинации регуляторов и конденсаторов.
- Добавьте правильные подключения питания к контактам микроконтроллера.
- Подключите вывод сброса гнезда IC к резистору 10 кОм.
- Подключите кварцевые генераторы к контактам 9 и 10.
- Подключите светодиод к соответствующему контакту.
- Установите женские разъемы на плату и подключите их к соответствующим контактам на микросхеме.
- Установите ряд из 6 штыревых заголовков, которые можно использовать как альтернативу для загрузки программ.
- Загрузите программу на микроконтроллер готового Adruino, затем снимите ее и снова поместите в комплект пользователя.
7 причин, почему в наши дни предпочитают Arduino
- Это недорого
- Он поставляется с аппаратной функцией с открытым исходным кодом, которая позволяет пользователям разрабатывать свой собственный комплект, используя уже имеющийся в качестве справочного источника.
- Программное обеспечение Arduino совместимо со всеми типами операционных систем, такими как Windows, Linux, Macintosh и т. Д.
- Он также поставляется с функцией программного обеспечения с открытым исходным кодом, которая позволяет опытным разработчикам программного обеспечения использовать код Arduino для слияния с существующими библиотеками языков программирования и может быть расширен и изменен.
- Новичкам легко пользоваться.
- Мы можем разработать проект на основе Arduino, который может быть полностью автономным, или проекты, которые включают прямую связь с программным обеспечением, загруженным в компьютер.
- Он легко подключается к процессору компьютера с помощью последовательной связи через USB, так как содержит встроенную схему питания и сброса.
Итак, это основная идея относительно Arduino. Вы можете использовать его для многих типов приложений. Например, в приложениях, включающих управление некоторыми исполнительными механизмами, такими как двигатели, генераторы, на основе входных данных от датчиков.
Фотографии предоставлены:
- Схема контактов Arduino от Flickr