Apa itu Arduino? Apa yang Anda Boleh Lakukan? Dijelaskan

Apa itu Arduino? Apa yang Anda Boleh Lakukan? Dijelaskan

Sekiranya anda seperti saya, bermain-main dengan elektronik adalah sesuatu yang anda benar-benar ingin lakukan - sekurang-kurangnya secara teori. Pada hakikatnya, kekangan masa dan kekurangan pengetahuan pasti akan menghalang anda daripada mencuba.





kami menghadapi masalah bermain tajuk ini

Terlalu sukar.





Anda suka membongkar alat yang rosak, tetapi tidak pernah melakukan apa-apa dengan bit yang anda dapati selain menyimpannya selama hari hujan (laci yang penuh dengan bahagian gelombang mikro? Periksa!)





The Arduino adalah jawapan untuk semua itu, dan terus terang apa sahaja yang boleh dianggap menyenangkan semasa belajar adalah alat yang benar-benar revolusi pada pendapat saya.

Apa itu Arduino?

Arduino banyak perkara: jenama, sekeping perkakasan, bahasa pengaturcaraan, dan keseluruhan ekosistem produk. Tetapi secara umum, ketika kita bercakap tentang Arduino, kita merujuk kepada sebuah platform prototaip elektronik sumber terbuka .



Tetapi apa maksudnya?

Bagi anda atau saya, Arduino adalah komputer kecil yang boleh anda atur cara untuk melakukan sesuatu. Ia dapat memperoleh data dari dunia dengan menghubungkan sensor sebagai input, dan ia dapat berinteraksi dengan menambahkan perkara seperti penggerak (motor) atau LED untuk output.





The Arduino Uno

Papan litar Arduino yang paling popular adalah model Uno. Ini sebahagiannya kerana ini adalah salah satu yang pertama, jadi ia diterima pakai secara meluas sebelum reka bentuk lebih lanjut dibuat.

Arduino Uno ditentukan oleh bentuknya dan lokasi pin input dan output.





Otak model Uno adalah cip logik ATMega328P atau 168. Ini adalah perkara yang menyimpan program anda, dan menjalankan kodnya.

Di bahagian atas litar (iaitu dengan penyambung USB di sebelah kiri anda), anda akan menemui 14 pin input / output digital. Ini boleh memancarkan, atau membaca, isyarat digital sifar atau satu (+ 5V).

Di kanan bawah, anda akan menemui lima pin input analog. Ini dapat mencapai 1024 tahap voltan yang berbeza dari sensor analog. Salah satu contoh sensor analog ialah sensor cahaya sederhana; atau perintang bergantung cahaya (LDR). Anda harus memeriksa sama ada sensor anda analog atau digital sebelum menyambungkannya.

Di kiri bawah adalah satu set pin kuasa. Secara amnya, anda hanya berkaitan dengan pin +5V dan GND (ground / 0V), untuk memberi kuasa kepada sensor dan peranti output yang lebih kecil. Sekiranya anda menyambungkan motor berkuasa tinggi atau rentetan LED, penting untuk menghidupkannya secara luaran, dan jangan cuba menarik semua kuasa dari Arduino anda.

Paling baik anda mungkin hanya membakar Arduino, yang murah untuk diganti. Paling teruk, jika disambungkan melalui USB, anda mungkin merosakkan komputer anda.

Lokasi pin dan bentuk papan adalah penting kerana beberapa sebab.

Pertama ialah konsep 'perisai'. Ini adalah peningkatan yang boleh anda tumpukan di atas Arduino untuk menambahkan fungsi. Ini mungkin papan litar yang anda buat sendiri, atau yang anda beli, seperti layar LCD.

Contoh perisai Arduino yang tersusun di atas; ini adalah perisai prototaip untuk menambahkan komponen anda sendiri

Kedua, kerana Uno adalah bentuk standard, anda akan menemui sebilangan besar kotak, baik reka bentuk siap pakai atau cetak 3D untuk dimuat turun dan dicetak di rumah, atau bahkan mengubah sendiri.

Ini Perkakasan Sumber Terbuka

Itu bermaksud sesiapa sahaja boleh menyalin Arduino, mengubahnya, dan menjualnya semula sebagai milik mereka. Ini tidak haram. Sebenarnya, Arduino sendiri dibina di belakang projek sumber terbuka yang lain. Sebagai contoh, perisian pengembangan Arduino berdasarkan Pendawaian , yang berdasarkan pada Pemprosesan!

Satu-satunya peraturan adalah anda tidak boleh menyebutnya sebagai peranti 'Arduino' yang sebenarnya kerana itu adalah tanda dagang yang dilindungi. Anda bagaimanapun boleh mendakwa bahawa ia 'serasi dengan Arduino'.

Kanan: Arduino palsu. Kiri: Klon tidak rasmi.

Walaupun papan rasmi Arduino dapat dijual dengan harga lebih dari $ 20, anda akan menemui klon dengan fungsi yang sama dengan harga kurang dari $ 5. Sebenarnya, jika anda membeli semua komponen secara berasingan, anda juga boleh membuatnya sendiri dari awal.

Tetapi anda harus melakukannya hanya jika anda ingin mengetahui lebih lanjut mengenai apa sebenarnya yang terdapat dalam papan litar Arduino, bukan kerana anda ingin menjimatkan wang. Ia tidak lebih murah, dan hasil akhirnya tidak semudah itu.

Beberapa pengeluar membuat papan serasi Arduino yang sama, tetapi lebih murah. Ada yang menambahkan fungsi lebih banyak daripada yang dimiliki oleh papan asal. Mereka mungkin dalam bentuk yang unik yang dirancang untuk aplikasi tertentu, menambahkan beberapa penyambung lagi, mungkin mereka mempunyai paparan matriks LED bawaan, atau telah menambahkan Wi-Fi.

Lilypad Arduino, direka untuk digunakan dengan projek yang boleh dipakai dan benang konduktif

Salah satu papan serasi Arduino kegemaran kami adalah NodeMCU, gambar di bawah. Ini kecil, mempunyai Wi-Fi bawaan, dan boleh dibeli dengan harga hanya $ 3. Ia sesuai untuk projek internet dan automasi rumah yang ringkas.

Papan NodeMCU serasi dengan Arduino, dan menambah Wi-Fi

Sementara itu, Remaja barisan papan pengembangan membungkus pukulan pemprosesan yang jauh lebih besar daripada papan Arduino, dengan faktor bentuk kecil - menjadikannya sempurna untuk projek kecil yang bergantung pada pemprosesan yang kuat di terasnya.

Apa Istimewa Tentang Arduino Kemudian?

Pengawal Logik yang Boleh Diprogram bukan konsep baru; mereka berada lama sebelum Arduino.

Berkaitan: Apakah Pengawal Logik yang Boleh Diprogramkan?

Tetapi Arduino membuatnya mudah. Ia menggabungkan perkakasan yang mudah digunakan - seperti kit elektronik yang dibesarkan dengan kami - dan persekitaran pengaturcaraan tahap tinggi yang mudah diakses. Arduino menjadi komuniti pengguna di seluruh dunia yang menulis tutorial, berkongsi kod, dan menyebarkan pengetahuan mereka. Prototaip elektronik kompleks bukan lagi domain eksklusif lulusan kejuruteraan elektrik.

Arduino telah membuat projek perkakasan yang menampilkan elektronik yang dapat diprogramkan yang kompleks dan dapat diakses oleh sesiapa sahaja - jadi artis dan jenis kreatif dapat menumpukan perhatian untuk menjadikan idea mereka menjadi kenyataan. Ini adalah alat permainan utama!

Sekiranya Anda Membeli Kit Permulaan Arduino?

Tidak banyak yang boleh anda lakukan dengan Arduino dengan sendirinya. Pasti, ia mempunyai LED terpasang, yang anda dapat memberikan hiburan selama beberapa minit semasa anda menyalakannya dengan pelbagai cara. Tetapi untuk benar-benar membuat beberapa projek yang menyeronokkan, anda memerlukan beberapa bit tambahan, seperti sensor, motor, LED pelbagai warna. Kemudian anda mahu beberapa kabel menghubungkan bit tersebut, dan mungkin juga papan roti.

tempat menjual barang koleksi yang berdekatan dengan saya

Berkaitan: Apa itu Breadboard dan Bagaimana Ia Berfungsi?

Di situlah Arduino Starter Kit masuk. Tetapi yang mana satu untuk dibeli? Kegemaran saya sekarang adalah Kit Pemula Grove.

Ini adalah papan all-on-in yang pintar dengan sensor pra-kabel, LED, buzzer, dan juga skrin OLED. Papan di tengahnya serasi dengan Arduino, tetapi merangkumi 12 penyambung Grove. Sistem Grove menjadikannya mudah untuk menghubungkan komponen melalui satu kabel, tanpa perlu menggunakan papan roti atau banyak kabel pelompat yang tidak kemas.

Perkara yang sangat luar biasa mengenai Kit Pemula Grove ialah apabila anda ingin beralih dari reka bentuk papan semua-dalam-satu dan mula membuat prototaip peranti sebenar, anda hanya boleh memotong seluruh papan dan komponennya, beralih ke kabel sistem Grove ( atau kabel pelompat ke dalam lubang pin standard). Ini adalah sistem yang sangat fleksibel untuk memulakan pengalaman pengaturcaraan Arduino anda.

Berkaitan: Kit Pemula Arduino Terbaik

Bahasa Apakah Arduino?

Secara teknikal, Arduino adalah lanjutan dari C / C ++. Ini bermakna Arduino telah menambahkan sekumpulan fungsi dan ciri di atas bahasa C ++ standard, tetapi masih mengikuti peraturan dan konvensi asas yang sama.

Anda tidak perlu mengetahui C atau C ++ untuk memprogram dengan Arduino; Saya tidak, semasa saya mula. Latar belakang sedikit dalam jenis pengaturcaraan lain pasti dapat membantu, tetapi juga tidak penting. Anda boleh bermula hanya dengan memuatkan program contoh sederhana dan cuba mengubahnya. Kemudian beralih ke pertukaran untuk sensor yang berbeza atau output lain. Akhirnya, cuba baca dan ubah suai program yang lebih kompleks, dan tidak lama lagi anda akan menyusun projek asal anda sendiri.

Tetapi jangan risau: terdapat ribuan tutorial projek dan contoh kod di luar sana, percuma untuk dimuat turun dan digunakan. Dan jika anda tersekat, ada komuniti besar yang menunggu untuk membantu . Seperti apa sahaja, pastikan anda mengaktifkannya terlebih dahulu; seseorang mungkin mempunyai masalah yang sama seperti anda!

Berikut adalah beberapa ciri yang menentukan program Arduino:

  • Anda mesti mempunyai sekurang-kurangnya a persediaan () dan gelung () fungsi yang ditentukan.
  • persediaan () berjalan sekali apabila peranti Arduino diset semula atau dihidupkan untuk pertama kalinya. Anda akan menggunakan fungsi ini untuk membuat keadaan awal pemboleh ubah, memberitahu Arduino pin perkakasan mana yang harus dilakukan, atau memulakan perpustakaan yang anda perlukan untuk pelbagai sensor.
  • gelung () berjalan secara berterusan. Apabila semua kod dalam fungsi gelung () telah selesai, ia kembali ke permulaan gelung () dan melakukannya lagi! Di sinilah kod program utama anda pergi; perkara seperti memeriksa pemboleh ubah sensor dan bertindak di atasnya.
  • Anda juga boleh menentukan fungsi pembantu anda sendiri, untuk merangkumi blok kod. Ini dapat menerima sebilangan pemboleh ubah sebagai input, dan mengembalikan pemboleh ubah kembali. Sekiranya tiada pemboleh ubah dikembalikan, fungsi tersebut ditandai sebagai tidak sah. Ini adalah kes dengan persediaan tidak sah () dan gelung kosong () .
  • Anda boleh mengimport perpustakaan Arduino yang lain untuk menambahkan ciri ke aplikasi anda, atau untuk membantu ketika menggunakan sensor tertentu.
  • Anda boleh meninggalkan komen dalam kod anda dengan mengawali dengan garis miring berganda // (walaupun pada akhir baris kod yang ada); atau tinggalkan komen berbilang bahasa dengan mengawalkannya / * , dan menamatkannya dengan * /

Dapatkan Membuat!

Arduino telah mengubah permainan elektronik hobi sepenuhnya. Apa yang tidak mungkin dilakukan tanpa pengetahuan yang luas pada masa lalu, kini dapat dicapai oleh siapa pun - berkat pelbagai pengawal mikro murah yang tersedia, dan komuniti besar di sekitarnya.

Memulakan juga cukup mudah, dan kita mempunyai panduan pemula yang berguna untuk membuat anda dari landasan. Atau, lihat projek pemula Arduino kami: Tutorial kawalan lampu isyarat.

Berkongsi Berkongsi Tweet E-mel 15 Projek Arduino Hebat untuk Pemula

Berminat dengan projek Arduino tetapi tidak pasti di mana hendak bermula? Projek pemula ini akan mengajar anda bagaimana untuk memulakan.

Baca Seterusnya
Topik-topik yang berkaitan
  • Teknologi Dijelaskan
  • DIY
  • Arduino
  • Hobi
  • Idea Projek DIY
Mengenai Pengarang James Bruce(707 Artikel Diterbitkan)

James mempunyai BSc dalam Artificial Intelligence dan disahkan CompTIA A + dan Network +. Apabila dia tidak sibuk sebagai Editor Ulasan Perkakasan, dia menikmati permainan LEGO, VR, dan permainan papan. Sebelum menyertai MakeUseOf, dia adalah juruteknik pencahayaan, guru bahasa Inggeris, dan jurutera pusat data.

Lebih Banyak Dari James Bruce

Langgan buletin kami

Sertailah buletin kami untuk mendapatkan petua, ulasan, ebook percuma, dan tawaran eksklusif!

Klik di sini untuk melanggan