- Kas iš tikrųjų yra „Arduino“?
- „Arduino IDE“ nustatymas
- „Arduino“ plokštės prijungimas prie kompiuterio:
- Įkeliama mirksi programa
- Reikalingos medžiagos:
- Aparatinės įrangos ryšys:
- „Arduino“ programavimas:
- Mūsų produkcijos tikrinimas:
Pavadinimas „Arduino“ dažniausiai yra populiarus žodis tarp daugumos elektronikos studentų ar mėgėjų. Dėl savo sugebėjimo kurti daiktus greičiau ir pigiau, naudojant didžiulę internetinės bendruomenės paramą, tai tapo idealiu pasirinkimu daugeliui žmonių, kurie dar tik pradeda naudotis elektronika ar programavimu. Dėl supaprastintos aparatūros projektavimo ir programavimo aplinkos net ir be elektronikos ar informatikos žinių turintys žmonės gali lengvai to išmokti. Taigi, kas iš tikrųjų yra šis „Arduino“? Kaip galite pradėti nuo jo? Ką galite padaryti, kad pagerintumėte savo gyvenimo būdą?
Į visus šiuos klausimus bus bandoma atsakyti šioje pamokoje, kai pereisime. Mes nustatysime „Arduino IDE“ jūsų kompiuteryje / nešiojamajame kompiuteryje ir įkelsime „Arduino“ pavyzdinę mirksėjimo programą. Tada mes taip pat sukursime mažą aparatūrą, naudodami duonos lentą su paprasta grandine, susidedančia iš jungiklio ir šviesos diodo, ir pagal tai užprogramuosime savo „Arduino“. Skamba pakankamai įdomiai? !!
Kas iš tikrųjų yra „Arduino“?
Prieš pradėdami mokytis „Arduino“, pirmiausia turėtume žinoti, kas tai yra. Tai svarbu, nes tarp žmonių paplitusi klaidinga nuomonė, kad „Arduino“ yra mikrovaldiklis. Tai netiesa, čia aiškiai pasakykime, kad „ Arduino“ nėra mikrovaldiklis. Taigi, kas tai?
„Arduino“ yra atviro kodo kūrimo platforma, kurią sudaro lengvai naudojama aparatinė įranga ir programavimo aplinka. Čia lengvai naudojama aparatinė įranga nurodo „Arduino UNO“, o programavimo aplinka - „ Arduino IDE“. Yra daugybė aparatinės įrangos plokščių, išskyrus „Arduino UNO“, pvz., „Arduino Mega“, „nano“, „mini“ ir kt. Tačiau šios pamokos tikslais mes laikysimės tik „Arduino UNO“. „Arduino IDE“ yra programinė įranga, kuria naudodami programuosime „Arduino UNO“ plokštę.
„Arduino IDE“ nustatymas
Pirmasis mūsų proceso žingsnis bus „Arduino IDE“ nustatymas nešiojamajame kompiuteryje. Žemiau pateiktos instrukcijos skirtos tik „Windows“ vartotojams, kitoms platformoms procedūra yra beveik ta pati. Jei kyla problemų, „Mac“ ir „Linux“ vartotojai gali naudoti atitinkamas nuorodas. Taip pat įsitikinkite, kad turite kompiuterio administratoriaus teises, kad būtų lengva įdiegti.
1 žingsnis: Atsisiųskite „Arduino IDE“ formą oficialioje „Arduino“ svetainėje tiesiog spustelėdami toliau pateiktą nuorodą
2 žingsnis: Tai atsisiųs exe failą, kuris bus naujausias jūsų laikų „Arduino IDE“. Kol tai dokumentuosiu, naujausia versija yra „Arduino-1.8.5“, o failo dydis - 90,4 MB. Yra labai didelė tikimybė, kad jis bus atnaujintas, kol bandysite tai išbandyti.
Kai atsisiuntimas bus baigtas, paleiskite exe failą. Gali būti paprašyta administratoriaus teisių, jei būsite paraginti, spustelėkite „Taip“.
3 žingsnis: Spustelėkite „Sutinku“, kad sutiktumėte su „Arduino“ licencijos sutartimi.
4 žingsnis: Toliau Dalyje Diegimo parinktys įsitikinkite, kad visi žymės langeliai pažymėti kaip parodyta žemiau, tada spustelėkite toliau
5 žingsnis: Dabar turime pasirinkti vietą, kurioje turi būti įdiegtas IDE. Pagal numatytuosius nustatymus jis bus įdiegtas C disko programų failų kataloge. Rekomenduojama palikti jį tokį ir spustelėkite Diegti
5 žingsnis: turėtumėte pamatyti, kad IDE įdiegiama jūsų kompiuteryje. Palaukite, kol bus baigta eigos juosta. Ekranas bus kažkas panašaus, kaip parodyta žemiau. Kai baigsite, bus rodoma „baigta“, tada spustelėkite mygtuką Uždaryti.
6 žingsnis: Uždarę diegimo programą. Eikite į savo darbalaukį ir suraskite „Arduino exe“ failą ir paleiskite jį. Tai parodys įkrovos etiketę ir tada atidarykite IDE su minimaliu kodu, kaip parodyta žemiau
„Arduino“ plokštės prijungimas prie kompiuterio:
Kai „Arduino IDE“ bus įdiegta mūsų kompiuteryje, kitas žingsnis bus „Arduino UNO“ plokštės prijungimas prie mūsų kompiuterio. Norėdami tai padaryti, tiesiog naudokite programavimo kabelį (mėlyna spalva), kad prijungtumėte „Arduino“ plokštę prie kompiuterio USB prievado.
Šis mėlynos spalvos programavimo kabelis iš viso turi tris funkcijas, kurios išvardytos toliau
1. Tai suteikia reikiamą energiją, kad „Arduino UNO“ veiktų, todėl galite vykdyti savo projektus tiesiog tiesiogiai juos maitindami per USB laidą
2. Jis programuoja „ATmega328“ mikrovaldiklį „Arduino UNO“ plokštėje. Programa, kurią rašote IDE, per šį kabelį siunčiama į mikrovaldiklį
3. Jis veikia kaip nuoseklusis ryšio kabelis; jis gali kalbėti su kompiuteriu per nuoseklųjį ryšį, kuris yra gera derinimo priemonė. Apie tai suprasite daugiau, kai gilinsimės.
Įjungus plokštę, pastebėsite, kad nedidelis šviesos diodas lieka aukštai. Tai rodo, kad plokštė maitinama. Taip pat turėtumėte pastebėti, kad mirksi kitas šviesos diodas dėl numatytosios mirksėjimo programos, kurią pardavėjas jau įkėlė į jūsų „Arduino UNO“
Kadangi pirmą kartą prijungiate plokštę prie kompiuterio, gali prireikti šiek tiek laiko, kol tvarkyklės pradės diegti automatiškai. Patikrinkime, ar plokštę sėkmingai atrado mūsų kompiuteris. Norėdami tai padaryti, ieškokite „ Įrenginių tvarkytuvė “ kompiuteryje.
Atidarius įrenginio tvarkytuvę bus parinktis, vadinama „ Uostai (COM ir LPT)“, spustelėkite ją ir patikrinkite, ar lenta yra nurodyta šioje parinktyje, kaip parodyta žemiau
Pastaba: Mano „Arduino“ plokštės prievado pavadinimas pasirodė kaip „Arduino Uno“, jūsų „Arduino“ pavadinimas gali skirtis priklausomai nuo plokštės pardavėjo. Tai gali būti CCH450 ar kažkas panašaus, todėl nesijaudinkite dėl uosto pavadinimo.
Jei negalite rasti parinkties „ Uostai (COM ir LPT)“, tai reiškia, kad jūsų lenta neatrasta. Tokiu atveju tai yra tvarkyklės problema, todėl jūs turite rankiniu būdu įdiegti teisingus savo plokštės tvarkykles.
Kai kuriais atvejais rasite daugiau nei vieną COM prievadą, nurodytą portų skyriuje, ir jūs nežinote, kuris iš jų yra skirtas „Arduino“ plokštei, nes pavadinimai taip pat bus skirtingi. Tokiu atveju tiesiog atjunkite plokštę ir vėl prijunkite. Patikrinkite, kuris COM prievadas nyksta ir vėl atsiranda, šis COM prievadas yra jūsų „Arduino UNO“.
Radę teisingą COM prievadą, užrašykite savo plokštės COM prievado numerį. Mano plokštės COM prievado numeris yra 13. Šis numeris pasikeis kiekvieną kartą, kai pakeisite USB prievadą, prie kurio prijungta plokštė.
Įkeliama mirksi programa
Dabar įkelkime savo pirmąją programą į „Arduino“ plokštę per ką tik atsisiųstą „Arduino IDE“. Įdiegus „Arduino IDE“ yra keletas pavyzdinių programų, kurios labai naudingos pradedantiesiems. Taigi atidarykime vieną iš programų pavyzdžių pasirinkdami Failas -> Pavyzdžiai -> Pagrindai -> Mirksi, kaip parodyta žemiau
Tai atvers „Blink“ programą; programos tikslas yra mirksėti „Led“ ant „Arduino“ lentos. Kai programa bus atidaryta, turime pasirinkti tinkamą lentą. Norėdami pasirinkti lentą, kurią naudojame, pasirinkite Įrankis -> Lentos -> Arduino UNO / Genuino, kaip parodyta žemiau
Tada turime pasirinkti teisingą COM prievadą savo lentai. Mes jau pažymėjome, kad mano „Arduino“ COM prievadas buvo COM13. Jums galėjo būti kitaip. Norėdami pasirinkti „Com“ prievadą, pasirinkite Įrankiai -> Prievadas -> COM13
Jei viskas teisinga, ekrano apačioje turėtumėte pastebėti „Arduino UNO“ COM 13. Patvirtinę, kad spustelėkite įkėlimo piktogramą (paryškintą mėlyna spalva), įkelkite kodą į lentą, kaip parodyta žemiau
Paspaudus mygtuką, pastebėsite „ Compiling shetch “, o jei kodas sėkmingai įkeltas, pamatysite pranešimą kaip „ Done Uploading “, kaip parodyta žemiau
Tai yra, mes sėkmingai įkėlėme pirmąją programą į „Arduino“ lentą. Bet kas tai? Ką mes padarėme? Kokia yra programos išvestis? Norėdami sužinoti atsakymą į visus šiuos klausimus, sukurkime mažą aparatinę įrangą, kuria naudodamiesi galėtume švytėti šviesos diodu, paspaudus mygtuką, ir patys parašykime programą patys.
Reikalingos medžiagos:
Šiam projektui reikalingos medžiagos yra
- „Arduino UNO“
- Programavimo kabelis
- Paspauskite mygtuką
- LED (bet kokios spalvos)
- 1k rezistorius
- Bandomoji Lenta
- Jungiamieji laidai
Aparatinės įrangos ryšys:
Visa konfigūracijos prijungimo schema parodyta žemiau. Norint užmegzti ryšius, tiesiog reikia vadovautis paveikslu.
Mūsų aparatinėje įrangoje įvesties mygtukas yra prijungtas prie antrojo „Arduino“ kaiščio. Atidžiai apžiūrėję galite pastebėti, kad viena mygtuko pusė yra prijungta prie žemės, o kita pusė - prie kaiščio numerio 2. Tai reiškia, kad kai tik paspausime mygtuką, kaiščio numeris 2 bus sujungtas su žeme
Toliau šviesos diodas yra prijungtas prie kaiščio numerio 3 per 1k varžą. Vėlgi laido katodo kaištis (sutrumpintas kaištis) yra prijungtas prie žemės, o anodo kaištis (ilgesnis kaištis) per rezistorių sujungtas su kaiščiu 3. Šis rezistorius vadinamas srovę ribojančiu rezistoriumi, nes jis riboja srovės, tekančios per šviesos diodą, kiekį. Jei ši srovė nėra ribota, perteklinė srovė tekės per šviesos diodą, visam laikui jį sugadindama.
„Arduino“ programavimas:
Dabar, kai mūsų įranga yra paruošta, galime pradėti programuoti savo „Arduino UNO“ plokštę. Visa „ Arduino“ programa bus pateikta šio puslapio pabaigoje, toliau mes tiesiog einame per juos eilutė po eilutės.
Kiekvienai „Arduino“ programai privalomos dvi funkcijos. Šios dvi funkcijos yra „ void setup“ () ir „ void loop“ (), jos vadinamos minimaliu. Viskas, ką mes rašome „ void setup“ () viduje, bus vykdoma vieną kartą ir viskas, ką mes rašome „void loop“ viduje, bus vykdoma dar ir dar kartą. Abi funkcijos parodytos žemiau, tai jūs gaunate pasirinkdami Failas -> Naujas .
void setup () { // įdėkite čia savo sąrankos kodą, kad jis būtų paleistas vieną kartą: } void loop () { // čia įdėkite pagrindinį kodą, kad jis būtų paleistas pakartotinai: }
Pradėkime rašyti programą į setup () funkciją. Paprastai kaiščių deklaracijos bus atliekamos sąrankos () funkcijos viduje. Savo aparatinėje įrangoje turime deklaruoti, kad kaištis 2 yra įvesties kaištis, o kaištis 3 yra išvesties kaištis. Tai galima padaryti šiomis eilutėmis
pinMode (2, INPUT); pinMode (3, OUTPUT);
Tačiau čia yra nedidelis pakeitimas, nes kaištis 2 naudojamas kaip įvestis, jo niekada nereikėtų palikti plaukiojančio. Tai reiškia, kad įvesties kaištis visada turi būti prijungtas prie + 5 V arba prie žemės. Mūsų atveju įėjimas bus prijungtas prie žemės tik tada, kai paspausime mygtuką, o jei nespausime mygtuko, jis liks plūduriuojantis. Norėdami to išvengti, mes naudojame vadinamąjį vidinį rezistorių. Šis rezistorius yra mikrovaldiklio „ ATmega 328“ viduje ir jo nematote. Norėdami naudoti šį rezistorių, tiesiog turime parašyti eilutę iš „Arduino IDE“.
Ši linija sujungs kaiščio numerį 2 + 5V per rezistorių, todėl jis bus aukštas, kai jis nebus prijungtas prie žemės. Taigi raktinį žodį INPUT keičiame kaip INPUT_PULLUP, kaip parodyta žemiau
„pinMode“ (2, INPUT_PULLUP);
Dabar, kai atlikome savo sąrankos () funkciją, pereikime prie ciklo () funkcijos. Čia mes turime patikrinti, ar kaištis 2 yra įžemintas (LOW) ir ar jis yra įžemintas, mes turime priversti šviesos diodą švytėti, padarydami jį pin3 HIGH. Jei nėra įžemintas (dar kitaip), mes turime išlaikyti šviesos diodą išjungtą, kaištį 3 padarydami LOW. Įdėkime šiuos žodžius į programą kaip
if (digitalRead (2) == LOW) { digitalWrite (3, HIGH); } else { digitalWrite (3, LOW); }
Čia terminas digitalRead () naudojamas nuskaityti INPUT kaiščio būseną. Jei kaištis prijungtas prie žemės, jis grįš LOW, o jei kaištis prijungtas prie + 5 V, jis grįš HIGH.
Panašiai terminas digitalWrite () naudojamas norint nustatyti OUTPUT kaiščio būseną. Jei nustatysime kaištį kaip AUKŠTĄ, jis suteiks + 5 V išvestį, o jei nustatysime kaištį kaip LOW, jis suteiks 0 V kaip išvestį.
Taigi mūsų programoje, kai paspausime mygtuką, kaištis 2 bus įžemintas (LOW), todėl mes padarysime kaištį 3, kad išvestų + 5V (HIGH). Šio + 5 V pakaks, kad įjungtumėte šviesos diodą. Jei ši sąlyga nebus įvykdyta, 3 kaištis bus 0V (LOW), kuris galiausiai išjungs šviesos diodą.
Tai reiškia, kad mūsų programa baigta. Įkelkime kodą į savo „Arduino“ lentą, kaip ir tai, kaip įkėlėme aukščiau esantį mirksėjimo kodą.
Mūsų produkcijos tikrinimas:
Kai sėkmingai įkelsime kodą į „Arduino“ plokštę, atėjo laikas patikrinti mūsų programos išvestį. „Arduino“ aparatinės įrangos jungtys parodytos žemiau, kad patikrintume išvestį, tereikia paspausti mygtuką ir patikrinti, ar įsijungia šviesos diodas. Tada, kai atleisime, šviesos diodas turėtų išsijungti.
Jei turite kokių nors problemų dėl šio darbo, galite trumpai aprašyti problemą komentarų skyriuje, kad gautumėte pagalbos. Arba taip pat galite naudoti forumus techninei pagalbai. Tikimės, kad supratote pamoką ir padarėte savo pirmąjį kūdikio žingsnį su „Arduino“. Kai jums patiks ši pagrindinė priemonė, galėsite pasinerti gilyn ir tyrinėti „Arduino“.
Žinodami pagrindinius „Arduino“ pagrindus, galite išbandyti pagrindinius komponentus, tokius kaip 16x2 LCD, nuolatinės srovės variklis, servovariklis, klaviatūra ir kt.
Taip pat patikrinkite visas mūsų „Arduino“ mokymo programas ir projektus.