Arduino - osnove i dizajn

Isprobajte Naš Instrument Za Uklanjanje Problema





Definiranje Arduina

Arduino je zapravo komplet temeljen na mikrokontroleru koji se može koristiti izravno kupnjom od dobavljača ili ga možete napraviti kod kuće pomoću komponenata zahvaljujući svojoj hardverskoj značajci otvorenog koda. U osnovi se koristi u komunikacijama te u kontroli ili upravljanju mnogim uređajima. Osnovali su ga Massimo Banzi i David Cuartielles 2005. godine.

1



Arduino arhitektura:

Arduinov procesor u osnovi koristi harvardsku arhitekturu gdje programski kod i programski podaci imaju odvojenu memoriju. Sastoji se od dvije memorije - programske memorije i podatkovne memorije. Kôd se pohranjuje u flash memoriju programa, dok se podaci pohranjuju u podatkovnu memoriju. Atmega328 ima 32 KB flash memorije za pohranu koda (od čega se 0,5 KB koristi za bootloader), 2 KB SRAM-a i 1 KB EEPROM-a i radi s taktom od 16 MHz.


Arduino arhitektura

Arduino arhitektura



Arduino pin dijagram

Tipičan primjer Arduino ploče je Arduino Uno. Sastoji se od ATmega328- 28-pinskog mikrokontrolera.

Arduino pin dijagram

Arduino pin dijagram

Arduino Uno sastoji se od 14 digitalnih ulazno / izlaznih pinova (od kojih se 6 može koristiti kao PWM izlazi), 6 analognih ulaza, kristalni oscilator od 16 MHz, USB priključak, utičnica za napajanje, ICSP zaglavlje i gumb za resetiranje

Snaga Jack : Arduino se može napajati iz računala putem USB-a ili putem vanjskog izvora poput adaptera ili baterije. Može raditi na vanjskom napajanju od 7 do 12V. Napajanje se može primijeniti izvana kroz pin Vin ili davanjem reference napona kroz IORef pin.

Digitalni ulazi : Sastoji se od 14 digitalnih ulaza / izlaza, od kojih svaki pruža ili uzima struju od 40 mA. Neki od njih imaju posebne funkcije poput pinova 0 i 1, koji djeluju kao Rx odnosno Tx, za serijsku komunikaciju, pinovi 2 i 3 - koji su vanjski prekidi, pinovi 3,5,6,9,11 koji osiguravaju pwm izlaz i pin 13 gdje je spojena LED dioda.


Analogni ulazi : Ima 6 analognih ulazno / izlaznih pinova, svaki pruža rezoluciju od 10 bita.

ARef : Omogućuje referencu na analogne ulaze

Resetirati : Resetira mikrokontroler kad je nizak.

Kako programirati Arduino?

Najvažnija prednost Arduina je to što se programi mogu izravno učitati na uređaj bez potrebe da bilo koji hardverski programer spali program. To je učinjeno zbog prisutnosti 0,5 KB pokretačkog programa koji omogućuje izgaranje programa u krug. Sve što trebamo učiniti je preuzeti Arduino softver i napisati kod.

Programiranje ArduinaProzor Arduino alata sastoji se od alatne trake s gumbima poput provjere, prijenosa, novog, otvaranja, spremanja, serijskog monitora. Također se sastoji od uređivača teksta za pisanje koda, područja za poruke koje prikazuje povratne informacije poput prikazivanja pogrešaka, tekstualne konzole koja prikazuje izlaz i niza izbornika poput izbornika Datoteka, Uredi, Alati.

5 koraka za programiranje Arduina

  • Programi napisani na Arduinu poznati su kao skice. Osnovna skica sastoji se od 3 dijela

1. Izjava varijabli
2. Inicijalizacija: Zapisano je u funkciji setup ().
3. Kontrolni kod: Zapisan je u funkciji loop ().

  • Skica se sprema s .ino nastavkom. Sve radnje poput provjere, otvaranja skice, spremanja skice mogu se izvršiti pomoću gumba na alatnoj traci ili pomoću izbornika alata.
  • Skicu treba pohraniti u direktorij skica.
  • Odaberite odgovarajuću ploču iz izbornika alata i serijskih brojeva priključaka.
  • Kliknite gumb za prijenos ili odaberite prijenos iz izbornika alata. Tako bootloader kôd prenosi na mikrokontroler.

Nekoliko osnovnih Adruino funkcija su:

  • digitalRead (pin): Očitava digitalnu vrijednost na danom pinu.
  • digitalWrite (pin, vrijednost): Zapisuje digitalnu vrijednost na zadani pin.
  • pinMode (pin, način rada): postavlja pin u način rada za unos ili izlaz.
  • analogRead (pribadača): Čita i vraća vrijednost.
  • analogWrite (pin, vrijednost): Zapisuje vrijednost u taj pin.
  • serijski.početi (brzina prijenosa): Postavlja početak serijske komunikacije podešavanjem brzine prijenosa.

Kako dizajnirati vlastiti Arduino?

Također možemo dizajnirati vlastiti Arduino slijedeći shemu koju je dao dobavljač Arduino i koja je također dostupna na web mjestima. Sve što trebamo su sljedeće komponente - pločica, led, utičnica za napajanje, IC utičnica, mikrokontroler, malo otpornika, 2 regulatora, 2 kondenzatora.

  • IC utičnica i utičnica za napajanje postavljeni su na ploču.
  • Dodajte regulatorne krugove 5v i 3.3v pomoću kombinacija regulatora i kondenzatora.
  • Dodajte odgovarajuće priključke za napajanje na igle mikrokontrolera.
  • Spojite pin za resetiranje IC utičnice na otpornik 10K.
  • Spojite kristalne oscilatore na iglice 9 i 10
  • Spojite led na odgovarajući klin.
  • Ženske zaglavlje montirajte na ploču i spojite ih na odgovarajuće klinove na čipu.
  • Postavite red od 6 muških zaglavlja, koji se mogu koristiti kao alternativa za prijenos programa.
  • Prenesite program na mikrokontroler gotovog Adruina, a zatim ga odvojite i vratite na korisnički komplet.

7 razloga zašto se danas daje prednost Arduinu

  1. To je jeftino
  2. Dolazi s hardverskom značajkom otvorenog koda koja omogućava korisnicima da razviju vlastiti komplet koristeći već dostupan kao referentni izvor.
  3. Softver Arduino kompatibilan je sa svim vrstama operativnih sustava poput Windows, Linux i Macintosh itd.
  4. Također dolazi sa softverskom značajkom otvorenog koda koja omogućava iskusnim programerima da koriste Arduino kod za spajanje s postojećim knjižnicama programskog jezika i mogu se proširiti i izmijeniti.
  5. Jednostavan je za upotrebu za početnike.
  6. Možemo razviti projekt zasnovan na Arduinu koji može biti potpuno samostalan ili projekte koji uključuju izravnu komunikaciju sa softverom učitanim u računalo.
  7. Dolazi s jednostavnom mogućnošću povezivanja s CPU-om računala pomoću serijske komunikacije putem USB-a jer sadrži ugrađeni krug napajanja i resetiranja.

Dakle, ovo je neka osnovna ideja u vezi s Arduinom. Možete ga koristiti za mnoge vrste aplikacija. Na primjer, u aplikacijama koje uključuju upravljanje nekim aktuatorima poput motora, generatora, na temelju ulaza iz senzora.

Fotografije:

  • Arduino pin dijagram iz Flickr