Ардуино. Веднага след като сърфирате в интернет, ще намерите тази дума. И сега, когато е възможно да автоматизирате каквото и да било, да създадете автономни агенти (ако искате да ги наричате и роботи), да управлявате светлини и устройства или хиляди неща, които можете да измислите да произведете, можете да изберете решение въз основа на Arduino, семейство платки и софтуер, които споделят име но те са легион.

всичко

Нека започнем в началото и бавно, моля. Какво точно е Arduino?

Не за първи път говорим за Arduino в Engadget, но тъй като е лято и е мързеливо да прескачате от връзка към връзка, ще видим всичко от самото начало. Arduino е електронна платформа с отворен код или с отворен код, чиито принципи са да имат лесен за използване софтуер и хардуер. С други думи, обещава да бъде прост начин за изпълнение на интерактивни проекти за всеки. И когато казвам някой, това е всеки, тъй като интернет буквално е пълен с проекти с Arduino, както ще видим по-късно.

Както казвам, Arduino е едновременно софтуер и хардуер, и тук идва първата разлика с други платки и микроконтролери. Средите за разработка и езикът за програмиране на Arduino и дъските, на които те работят, са разработени ръка за ръка, така че сме гарантирали както съвместимост, така и простота на разработка върху тях.

Софтуер Arduino

Ако се фокусираме върху софтуера, трябва да знаете, че имаме IDE за почти всички платформи (Windows, Linux, Mac). И какво е IDE? Е, това означава Интегрирана среда за разработка на работния плот или интегрирана среда за разработка в Christian. Място, където можем да напишем нашите приложения, да ги изтеглим в Arduino и да ги стартираме или отстраним от там. Средата за разработка е безплатна и може да се изтегли от тук. В обобщение, процесът преминава през изтегляне и инсталиране на IDE, съответстваща на нашата платформа, бъркане малко след уроците или просто „изрязване и поставяне“ на кода, който ни интересува (въпреки че това наистина е като разкриване на края на добър филм, тоест има малко благодат) и вече имаме голяма част от свършената работа. Или поне по отношение на софтуера, защото благодатта на Arduino е именно взаимодействието на софтуера с хардуера.

Изучаването на езика за програмиране е лесно, особено ако вече имате опит в други езици за програмиране като C или Java, тъй като Wiring/Processing се основава на тях за тяхното програмиране. Микроконтролерът на платката Arduino е програмиран с помощта на езика за програмиране Arduino (на базата на Wiring) и средата за разработка на Arduino (на базата на Processing). Имате повече информация за това тук.

Хардуер на Arduino

И сега говорим за хардуер. Има безброй дъски, базирани на Arduino. Както казах, това е хардуер с "отворен код", така че всеки, който иска да направи платка, може да го направи. И затова имаме Arduino от всички цветове, размери и с патентовани функции на най-разнообразни, а също и продукти, които без никакъв срам са базирани на Arduino за управление на различни устройства, интегрирани в продукта или не.

Да се ​​върнем към началото. Най-простият хардуер на Arduino се състои от a платка с микроконтролер и поредица входни и изходни портове. Най-широко използваните микроконтролери AVR са Atmega168, Atmega328, Atmega1280 и Atmega8 за тяхната простота и ниска цена, които позволяват разработването на множество дизайни, въпреки че откриваме и 32-битови микроконтролери ARM CortexM3, 5 които ще съществуват едновременно с по-ограничените, но и евтин 8-битов AVR. ARM и AVR са различни платформи, но благодарение на Arduino IDE програмите се компилират и след това се изпълняват без промени на нито една платформа. Корекция: Нашият читател fr0gdev ни казва, че има определени проблеми със съвместимостта на библиотеките между платформите, така че ще е необходимо това да се вземе предвид при избора на дъска Arduino.

Разликата между различните Arduinos ще се намери, от една страна, в напрежението, използвано на плочите. Като цяло микроконтролерите с CortexM3 имат напрежение от 3.3 волта, докато повечето платки с AVR използват напрежение от 5 волта. След това е от съществено значение да се използва TTL логика (срещу CMOS логика) например, което отваря възможността за използване на евтини чипове и допълване на Arduino с някаква външна функционалност. Има и платки, които могат да превключват напрежението, така че това не е определящ фактор при избора на една или друга платка. И, от друга страна, броят на връзките, използваният процесор, паметта и преди всичко броя на входовете и изходите и възможността за захранване на различни елементи от самата платка Arduino.

Има платки, които дори не се нуждаят от драйвери за Linux или Mac, като например тези, базирани на чипа ATmega8U2 (пример е Tosduino Uno R3), които се разпознават от тези компютри като друга периферия.

Добре, за какво е Arduino?

Arduino може да се използва за разработване на самостоятелни елементи или за свързване с други устройства или за взаимодействие с други програми, за взаимодействие както с хардуер, така и със софтуер. Помага ни и двамата да контролираме елемент, да речем например мотор, който повдига или спуска щора въз основа на светлината, която има и благодарение на сензор, свързан към Arduino, или да трансформираме информацията от източник, като клавиатура и конвертирате информацията в нещо, което компютърът разбира например.

По този начин можем да каталогизираме употребите, които можем да дадем на Arduino, в две големи групи:

Тези, в които Arduino се използва като микроконтролер, има програма, изтеглена от компютър и работи независимо от нея, и контролира и захранва определени устройства и взема решения според изтеглената програма и взаимодейства с физическия свят благодарение на сензори и изпълнителни механизми. Пример за това би било използването на Arduino за управление на този автономен агент, който следва ред:

Платката Arduino действа като интерфейс между компютър (като Raspberry Pi) или друго устройство, което изпълнява определена задача, за да превърне споменатата задача във физическия свят в действие (изпълнителни механизми). И обратно, благодарение на сензори, които са свързани към платката Arduino, можем да накараме компютъра да извърши определено действие. Например тази табела Pimoroni за опростяване на създаването на кабинет за видеоигри:

В Engadget вече видяхме няколко примера за проекти с Arduino и както виждате, всички те принадлежат към една от двете предишни категории.

Оставям ви още един проект, за да можете да проверите интересна възможност за използване в превозно средство като бордов компютър и със сензори за паркиране.

Нека да поговорим за дъските Arduino и техните известни щитове или раници (Щитове)

Какво искаш малко Arduino? Е, там имате няколко чинии, от които да започнете и да избирате. Както можете да видите в предишната графика, имаме по-прости дъски, дъски Arduino с подобрени функции, Arduino, ориентирани към интернет на нещата, както и Arduinos, проектирани да носят или "носещи се" (носими на английски) и други, проектирани специално за контрол 3D принтери. Хайде, какво, ако си помислите, че Arduino е дъска и че има малко разнообразие за избор?, .

И ако дъските на Arduino са многобройни, още повече са техните щитове или раници (Щитове), толкова важни, колкото щитът на Капитан Америка за супергероя на Marvel. Благодарение на щитове можем да разчитаме на безброй функции, като GPS, часовници в реално време, радио свързаност, LCD сензорни екрани, платки за разработка и много дълги и други елементи. Има дори магазини със секции, специализирани в тези елементи.

Хайде, вече ме убедихте. Сега откъде да започна?

За да започнем да правим първите си стъпки с Arduino, трябва да сме наясно какво искаме да направим. В интернет има безкраен брой източници, от които да пиете и да разширите знанията си. За да навием цикъла, с броя на съществуващите платки Arduino и тяхната специализация трябва да знаем какво искаме да направим, преди да купим в случай на по-сложни проекти. За да получите пълен списък, почти най-добре е да отидете в Wikipedia и да видите всички съществуващи модели или очевидно да отидете на официалната им страница.

За да опростите първите стъпки, нормалното е да отидете на обикновена чиния. The най-използваният модел е Arduino UNO r3, или поне тази, която ще видите най-много в интернет проекти. Той има голям брой входове и изходи и вероятно ще бъдете повече от щастливи да направите първите си стъпки с тази платка.

Ако, от друга страна, вече знаете нещо, достатъчно сте се заплели и/или трябва да контролирате голям брой двигатели, стъпкови двигатели, направете 3D принтер. неговото нещо е да отиде на Arduino MEGA r3, въпреки че по-късно за навиване на къдрянето можем да използваме Arduino Uno и контролер за множество серво мотори, както например в този проект на оригинален 3D цифров часовник.

Може би искате да направите „носимо“ устройство, нещо, което консумира малко енергия и има специфична употреба, за това няма нищо по-добро от това да изберете мини чиния. Обърнете специално внимание на чиниите, предлагани от Adafruit в тази категория, тъй като те имат истинска „магия“ и голямо количество уроци за правене на неща, толкова готини, колкото многоцветния светодиод за носене, каски за велосипедисти и хиляди други неща.

Ако искаме да симулираме програмирането на Arduino, можем да го направим благодарение на VirtualBreadBoard, среда за симулация и разработка за вградени приложения за микроконтролери. Той е в състояние да симулира различен хардуер, като Arduino, Netduino, бутони, LCD и т.н.

Друга препоръка, ако това, което искате, е да направите a проект, който интегрира Arduino с роботиката, Makeblock има няколко отлични комплекта за разработка и всички части и части, свързани с такива проекти. Нещо повече, можете да правите от 3D принтери, лазерни гравьори, плотери, роботи и т.н. с парчета с невероятно качество и изработени от алуминий и дъски Arduino Leonardo.

И последната препоръка, сравнете цените и също така потърсете в "китайски" магазини, за да закупите артикули в интернет. Има голяма разлика в цените и ако нямате нищо против да изчакате още малко за доставка, можете да спестите много пари. Както споменахме в записа за лятното ръководство на Raspberry Pi, все още има време да се учим и да се занимаваме, преди да се върнем в училище (или на работа). Възползвайте се максимално от това.