Микроконтроллером Arduino: первые шаги по работе с платой

Arduino представляет собой небольшую плату, которая служит для создания различных устройств и вычислительных платформ. Контроллер с открытыми кодами можно использовать во множестве приложений.

Поделиться
Отправить
Вотсапнуть
Плюсануть
Класснуть

Это наиболее простой и бюджетный вариант для любителей и профессионалов. Процесс программирования проходит на языке Processing/Wiring, который осваивается быстро и легко, благодаря программной среде IDE. Рассмотрим, что такое Arduino для начинающих, его возможности и особенности.

 

Arduino для начинающих

Arduino для начинающих – что и как его использовать?

Arduino является вычислительной платформой, имеющей универсальное предназначение. На ее основе можно создавать простые схемы, а так же реализовывать сложные трудоемкие проекты. Основой конструктора служит плата ввода-вывода. Применение устройства является весьма разноплановым. С его помощью можно создавать телефоны, компьютеры, системы наблюдений и безопасности.

Программное обеспечение конструктора представлено интегрированной средой Arduino IDE. Приложение является доступным для множества платформ, что объясняет популярность конструктора. Обеспечение разработано таким образом, чтобы справиться с ним мог даже пользователь, не имеющий представления о программировании. Дополнительным фактором успеха в использовании микроконтроллера стала возможность работать с макетной платой, когда к контроллеру подключаются необходимые компоненты (резисторы, диоды, и т.п.) без необходимости в пайке.

Львиная доля используемых программных плат имеет подключение через USB кабель. Подобное соединение позволяет обеспечить плату питанием и загрузить скетчи. Процесс программирования так же является предельно простым. Вначале пользователь использует редактор кода IDE для создания необходимой программы, затем она загружается при помощи одного клика.

Начинающим работать с Arduino нужно знать две ключевые функции:

  • setup() – используется один раз при включении платы, применяется для инициализации настроек;
  • loop() – используется постоянно, является завершающим этапом настройки setup.

Где приобрести составляющие набора Arduino?

Набор производится в Италии, поэтому оригинальные составляющие отличаются достаточно высокой стоимостью. Однако существуют отдельные компоненты конструктора или весь набор целиком (так называемые кит-наборы), который выпускается по итальянской аналогии, однако по более доступным ценам. Такие наборы называют производственными клонами.

Смотрите также  Создаем логический анализатор на основе Arduino

Купить аналог можно на отечественном рынке или, к примеру, заказать из Китая. Все мы уже знаем про сайт АлиЭкспресс, но Arduino для начинающих лучше сперва заказать в российском магазине. Со временем можно перейти на покупку платы в Китае. Срок доставки из этой страны составит около месяца, стоимость набора будет варьироваться в пределах 100 долларов.

Составляющие набора Arduino
Составляющие набора Arduino

Список комплектующих, которые обычно используются вместе с конструктором:

  • макетная плата;
  • светодиоды;
  • резисторы;
  • батареи 9В;
  • регуляторы напряжения;
  • кнопки;
  • перемычки;
  • матричная клавиатура;
  • платы расширения;
  • конденсаторы.

Детальнее о программировании

Первые шаги по работе с платой Arduino начинаются с программирования платы. Программа, которая уже готова к работе на конструкторе, называют прошивкой. На прошивке может быть как один проект, так и несколько. В последнем случае рекомендуется хранить каждый проект в отдельной папке, чтобы ускорить процесс нахождения необходимых файлов при необходимости.

Обычно программы прошиваются на МК кристалл при помощи соответствующих помощников – программаторов. Arduino для начинающих в этом случае имеет неоспоримое преимущество – для программирования используется USB кабель. Сразу после подключения программа готова выполнять различные команды и создавать проекты.

Основные функции программы

  1. pinMode – режим ввода и вывода информации;
  2. analogRead – позволяет считывать возникающее аналоговое напряжение на выводе;
  3. analogWrite – запись аналогового напряжения в выходной вывод;
  4. digitalRead – позволяет считывать значение цифрового вывода;
  5. digitalWrite – позволяет задавать значение цифрового вывода на низком или высоком уровне;
  6. Serial.print – переводит данные о проекте в удобно читаемый текст.
Arduino Uno
Arduino Uno

Помимо этого используются множество библиотек, которые представляют собой коллекции функций, позволяющих управлять конструктором. К числу наиболее популярных относятся:

  • чтение и запись в хранилище,
  • подключение к интернету,
  • чтение SD карт,
  • управление шаговыми двигателями,
  • отрисовка текста
  • и т. д.

Как настроить Arduino?

Одним из главных преимуществ конструктора является его безопасность относительно настроек пользователя. Ключевые настройки, потенциально опасные для Arduino, являются защищенными и будут недоступны. Поэтому даже неопытный программист может смело экспериментировать и менять различные опции, добиваясь нужного результата. Но на всякий случай очень рекомендуем прочитать два материала по тому как не испортить плату - Как уберечь Arduino и другие платы от кривых рук и 10 способов «убить» микроконтроллер Arduino.

Смотрите также  Подключаем SD-карту к нашему Ардуино

Алгоритм классической настройки программы Arduino выглядит так:

  • установка IDE, которую можно загрузить с сайта производителя;
  • установка программного обеспечения на используемый ПК;
  • запуск файла Arduino;
  • вписывание в окно кода разработанную программу и перенос ее на плату (используется USB кабель);
  • в разделе IDE необходимо выбрать тип конструктора, который будет использоваться. Сделать это можно в окне «инструменты» - «платы»;
  • проверьте код и нажмите стрелку «дальше», после чего начнется загрузка в Arduino.

Возможности конструктора

Для того чтобы уверенно пользовать программой и реализовывать сложные задумки пользователю необходимо «набить руку». Для этого рекомендуется для начала освоить более легкие задачи.

Пример простой программы для конструктора: сделаем так, чтобы диод, расположенный напротив порта, мигал каждую секунду. Для этого необходимо подключить конструктор к ПК, открыть программу, в разделе «сервис» ищем блок «последовательный порт» и выбираем необходимый интервал. После чего необходимо добавить код.

Arduino для начинающих позволяет создать следующие проекты:

  • мигающий светодиод;
  • управление светопроводом;
  • подключение и управление датчиком температуры;
  • подключение и управление датчиком движения;
  • подключение фоторезистора;
  • управление сервоприводом.

После того, как Вы разберетесь с азами работы с Arduino можно приступать к реализации более сложных и многогранных задач. Конструктор позволяет создать машинку, управляемый вертолет, создать свой телефон, создать систему «умный дом» и т. д.

На этом всё. Продолжение в наших следующих статьях. Для ускорения освоения работы с платой Ардуино рекомендуем вам начать делать устройства из нашей рубрики Уроки, где по шагам описаны процессы создания самых интересных гаджетов.

Поделиться
Отправить
Вотсапнуть
Плюсануть
Класснуть
Как выбрать паяльник один раз на долгие годы... Паяльник является чуть ли не главным инструментом для радиолюбителя, и тут нужно знать, какой паяльник лучше подойдет для решения тех или иных задач. Для н...
Плата от компании Espressif с чипом ESP8266 Большая часть пользователей, увлекающихся радиотехникой и электроникой, уже обратили своё внимание на новый продукт компании Espressif, чип ESP8266. Гла...
Программирование микроконтроллеров для начинающих... Микроконтроллерами называют особый вид микросхем, используемый для управления различными электронными устройствами. Введение в микроконтроллеры Э...