Arduino - osnove in oblikovanje

Preizkusite Naš Instrument Za Odpravo Težav





Opredelitev Arduina

Arduino je pravzaprav komplet na osnovi mikrokrmilnika, ki ga je mogoče uporabiti neposredno z nakupom pri prodajalcu ali pa ga izdelati doma z uporabo komponent zaradi svoje odprtokodne funkcije strojne opreme. V osnovi se uporablja v komunikacijah in pri nadzoru ali upravljanju številnih naprav. Leta 2005 sta jo ustanovila Massimo Banzi in David Cuartielles.

1.



Arduino arhitektura:

Arduinov procesor v osnovi uporablja arhitekturo Harvard, kjer imata programska koda in programski podatki ločen pomnilnik. Sestavljen je iz dveh pomnilnikov - programskega pomnilnika in podatkovnega pomnilnika. Koda je shranjena v pomnilniku flash programa, medtem ko so podatki shranjeni v podatkovnem pomnilniku. Atmega328 ima 32 KB bliskovnega pomnilnika za shranjevanje kode (od tega 0,5 KB za zagonski nalagalnik), 2 KB SRAM-a in 1 KB EEPROM-a in deluje s hitrostjo 16MHz.


Arduino Arhitektura

Arduino Arhitektura



Diagram Arduino Pin

Tipičen primer plošče Arduino je Arduino Uno. Sestavljen je iz ATmega328 - 28-pin mikrokrmilnika.

Diagram Arduino Pin

Diagram Arduino Pin

Arduino Uno je sestavljen iz 14 digitalnih vhodno / izhodnih zatičev (od tega 6 kot izhodi PWM), 6 analognih vhodov, 16 MHz kristalnega oscilatorja, USB povezave, vtičnice, glave ICSP in gumba za ponastavitev

Power Jack : Arduino lahko napajate iz računalnika prek USB-ja ali prek zunanjega vira, kot je adapter ali baterija. Deluje lahko na zunanji napajalnik od 7 do 12V. Napajanje se lahko napaja od zunaj prek zatiča Vin ali tako, da se prek IORef zatiča poda referenčna napetost.

Digitalni vhodi : Sestavljen je iz 14 digitalnih vhodov / izhodnih zatičev, od katerih vsak zagotavlja ali prevzame tok 40 mA. Nekateri imajo posebne funkcije, kot sta zatiča 0 in 1, ki delujeta kot Rx oziroma Tx za serijsko komunikacijo, zatiča 2 in 3 - ki sta zunanji prekinitvi, zatiči 3,5,6,9,11, ki zagotavljata izhod pwm in zatič 13, kjer je priključena LED.


Analogni vhodi : Ima 6 analognih vhodno / izhodnih zatičev, od katerih ima vsak ločljivost 10 bitov.

ARef : Zagotavlja referenco na analogne vhode

Ponastaviti : Mikrokrmilnik ponastavi, ko je nizek.

Kako programirati Arduino?

Najpomembnejša prednost Arduina je, da je programe mogoče neposredno naložiti v napravo, ne da bi moral kateri koli strojni programer zapisati program. To se naredi zaradi prisotnosti 0,5 KB Bootloaderja, ki omogoča zapis programa v vezje. Vse kar moramo storiti je, da prenesemo programsko opremo Arduino in napišemo kodo.

Programiranje ArduinoOkno orodja Arduino je sestavljeno iz orodne vrstice z gumbi, kot so preverjanje, nalaganje, novo, odpiranje, shranjevanje, serijski monitor. Sestavljen je tudi iz urejevalnika besedil za pisanje kode, območja za sporočila, ki prikazuje povratne informacije, kot so napake, besedilne konzole, ki prikazuje rezultate, in vrste menijev, kot je meni Datoteka, Uredi, Orodja.

5 korakov za programiranje Arduina

  • Programi, napisani v Arduinu, so znani kot skice. Osnovna skica je sestavljena iz 3 delov

1. Izjava o spremenljivkah
2. Inicializacija: zapisano je v funkciji setup ().
3. Nadzorna koda: Zapisana je v funkciji loop ().

  • Skica se shrani z razširitvijo .ino. Kakršne koli operacije, kot so preverjanje, odpiranje skice, shranjevanje skice, lahko izvedete z gumbi v orodni vrstici ali v meniju orodij.
  • Skico shranite v imenik skicirk.
  • V meniju orodij in serijskih številk vrat izberite pravilno ploščo.
  • Kliknite gumb za prenos ali izberite nalaganje v meniju orodij. Tako bootloader naloži kodo na mikrokrmilnik.

Nekaj ​​osnovnih funkcij Adruino je:

  • digitalRead (pin): odčita digitalno vrednost na danem pinu.
  • digitalWrite (pin, vrednost): Zapiše digitalno vrednost v dani pin.
  • pinMode (pin, način): nastavi pin na način vhoda ali izhoda.
  • analogRead (pin): prebere in vrne vrednost.
  • analogWrite (pin, vrednost): Vpiše vrednost v ta pin.
  • serial.begin (baud rate): nastavi začetek serijske komunikacije z nastavitvijo bitne hitrosti.

Kako oblikovati svoj Arduino?

Svoj lastni Arduino lahko oblikujemo tudi tako, da sledimo shemi, ki jo je ponudil Arduino in je na voljo tudi na spletnih straneh. Vse, kar potrebujemo, so naslednje komponente - plošča, led, vtičnica, vtičnica IC, mikrokrmilnik, nekaj uporov, 2 regulatorja, 2 kondenzatorja.

  • Vtičnica IC in vtičnica sta nameščena na plošči.
  • Z uporabo kombinacij regulatorjev in kondenzatorjev dodajte regulatorja 5v in 3.3v.
  • Dodajte ustrezne napajalne povezave na zatiče mikrokrmilnika.
  • Ponastavitveni zatič vtičnice IC priključite na upor 10K.
  • Priključite kristalna oscilatorja na zatiča 9 in 10
  • Priključite led na ustrezen zatič.
  • Ženske glave pritrdite na ploščo in jih povežite z ustreznimi zatiči na čipu.
  • Namestite vrstico 6 moških glav, ki jih lahko uporabite kot alternativo za nalaganje programov.
  • Program naložite na mikrokrmilnik že pripravljenega Adruina, nato ga odklopite in znova namestite na uporabniški komplet.

7 razlogov, zakaj se dandanes daje prednost Arduinu

  1. Je poceni
  2. Na voljo je z odprtokodno funkcijo strojne opreme, ki uporabnikom omogoča, da razvijejo svoj komplet, pri čemer ga že uporabijo kot referenčni vir.
  3. Programska oprema Arduino je združljiva z vsemi vrstami operacijskih sistemov, kot so Windows, Linux in Macintosh itd.
  4. Na voljo je tudi z odprtokodno programsko funkcijo, ki izkušenim razvijalcem programske opreme omogoča uporabo kode Arduino za združitev z obstoječimi knjižnicami programskega jezika in jo je mogoče razširiti in spremeniti.
  5. Za začetnike je enostaven.
  6. Razvijemo lahko projekt, ki temelji na Arduinu, ki je lahko popolnoma samostojen, ali projekte, ki vključujejo neposredno komunikacijo s programsko opremo, naloženo v računalnik.
  7. Na voljo je z enostavno povezavo s CPE računalnika s pomočjo serijske komunikacije prek USB-ja, saj vsebuje vgrajeno vezje za napajanje in ponastavitev.

To je torej nekaj osnovnih idej glede Arduina. Uporabite ga lahko za številne vrste aplikacij. Na primer v aplikacijah, ki vključujejo krmiljenje nekaterih aktuatorjev, kot so motorji, generatorji, na podlagi vhodnih podatkov senzorjev.

Fotografije:

  • Diagram Arduino Pin iz Flickr