К основному контенту

Начало работы Arduino

Arduino - это открытая платформа прототипирования, которая даже превосходит по популярности Raspberry Pi. Всего было продано более трех миллионов устройств, и это только оригинальных, не учитывая большое количество клонов и копий.

В отличие от Rapberry Pi, Arduino это не микрокомпьютер и на него невозможно установить операционную систему. Arduino - это микроконтроллер. В одной из предыдущих статей мы рассматривали как начать работать с Raspberry Pi. в этой же статье мы разберем начало работы Arduino, а также что вы можете сделать с помощью этого устройства.

Содержание статьи: Что такое Arduino? Что можно сделать c Arduino? Характеристики Arduino Что нам понадобится? Начало работы c Arduino Мерцание светодиода Добавление кнопки Добавляем датчик света Получение звука Выводы Что такое Arduino?

Как я уже сказал, Arduino - это микроконтроллер, для того чтобы быть микрокомпьютером ему не хватает многих компонентов. Он очень прост и гибок, поэтому подходит для разработки различных проектов.

Arduino воспринимает окружающую среду с помощью различных кнопок, датчиков и других сенсоров. Также можно воздействовать на окружение путем контроля светодиодов, моторов, сервоприводов и реле. Проекты Arduino могут оставаться автономными или взаимодействовать с программным обеспечением, установленным на компьютере. Они могут взаимодействовать с другими Arduino, Raspberry Pi, NodeMCU и любыми другими устройствами.



Микроконтроллер Arduino очень сильно упрощает процесс создания проекта, даже если вы раньше не делали ничего в сфере программируемой электроники. В сети есть тысячи руководств среди которых вы сможете найти то, что нужно.

В дополнение к простоте Arduino, эта плата стоит достаточно дешево и имеет открытый исходный код. Самая популярная модель arduino для начинающих - Arduino Uno, основная на микроконтроллере ATMEGA 16U2 от фирмы Atmel. Есть много различных моделей, которые отличаются размером, мощностью, спецификациями и другими параметрами.

Схемы публикуются под лицензией Creative Commons, поэтому опытные электронщики и производители могут делать свои версии Arduino, это приводит к очень низкой стоимости распространения устройств. Что можно сделать c Arduino?

На основе Arduino можно создать огромное количество вещей. На их основе создаются 3D принтеры, квадрокоптеры, беспилотники, модели транспорта и многое другое. Arduino может получать данные от различных аналоговых датчиков, а значит, на его основе очень удобно делать различные сенсорные приборы. Характеристики Arduino

Как я уже говорил, существует множество типов плат Arduino, но самая популярная из них - это Arduino Uno, именно на ней мы остановимся в этой статье. Вот ее характеристики: Процессор:  ATmega16U2 16 МГц; Флеш память: 32 Кб; Оперативная память 2 Кб; Рабочее напряжение: 5 Вольт; Входное напряжение: 7-12 Вольт; Количество аналоговых входов: 6; Количество цифровых входов/выходов: 14; Количество выходов ШИМ: 6.

Спецификации могут показаться ничтожными по сравнению с характеристиками ПК, но помните, что Arduino - это всего лишь микроконтроллер, предназначенный для обработки намного меньшего количества информации, чем компьютер. Таких характеристик вполне достаточно для многих проектов электроники. Еще одна отличная особенность Arduino - это возможность использовать платы расширений. Например, вы можете даже добавить экран. Что нам понадобится?

Перед тем как говорить о том, как пользоваться arduino, мы рассмотрим какие компоненты будут использоваться в этом руководстве. Устройств из списка должно быть достаточно, чтобы освоить основы работы с Arduino и понять делать другие проекты: Плата Arduino Uno; Кабель USB AB; Макетная плата; Фоторезистор; Пъезо-динамик; Резистор на 220 ом; Резистор на 1000 ом; Резистор на 10 000 ом; Кнопка; Провода;

Если у вас нет резистора с нужным сопротивлением, желательно брать похожие со значениями как можно ближе. Рассмотрим детальнее некоторые из компонентов.



Макетная плата - используется для создания прототипов электронных схем и обеспечивает временное соединение компонентов вместе. Фактически это блок пластика с отверстиями, в которые могут быть вставлены провода. Отверстия расположены в рядах и группах. Здесь не используется пайка, поэтому вам будет очень просто изменить схему. Она очень полезна для желающих освоить Arduino для начинающих.

Светодиоды - это очень дешевый источник света, причем достаточно яркого. Их можно приобрести по достаточно низкой цене или найти в старом оборудовании.



Фоторезистор - позволяет Arduino реагировать на изменение освещения. Вы можете использовать его, например, чтобы включить компьютер когда взойдет солнце.



Кнопка - обычный переключатель, который позволяет замкнуть цепь. Обычно кнопка нажата, только тогда, когда ваш палец ее держит, как только вы отпустите палец, кнопка вернется в исходное положение.



Пьезодинамик - небольшой, но очень дешевый динамик, который очень просто программировать. Звук от него очень плохой, но для небольших проектов этого достаточно.



Резистор - этот элемент ограничивает поток электроэнергии. Он очень дешевый и используется чаще всего в любительских и профессиональных схем. Назначение - защита компонентов от перегрузки, также защищают от короткого замыкания.



Провода - используются для соединения различных компонентов с помощью печатной платы.



Начало работы c Arduino

Перед началом работы с Arduino необходимо соединить устройство с вашим компьютером. Это позволяет писать код и сразу выполнять его в Arduino. Вы можете скачать среду разработки на официальном сайте. Выбирайте файл для своей операционной системы. В Windows вас ждет привычный установщик, затем программа будет готова к работе. В Linux все немного сложнее. Рассмотрим процесс на примере Ubuntu. Вы убедитесь, что использование Arduino очень просто.

Сначала необходимо установить библиотеки gcc-avr и avr-libc:

 sudo apt install gcc-avr avr-libc

Если машина Java еще не установлена, ее тоже нужно настроить и установить:

sudo apt install openjdk-6-jre

Затем распакуйте загруженный архив и перейдите в папку с файлами:

tar xzvf arduino-x.x.x-linux64.tgz $ cd arduino-1.0.1

Для запуска среды осталось выполнить:

./arduino

Вне зависимости от того, какую операционную систему вы используете, все это будет точно работать с оригинальной платой. Если вы приобрели клон, то, скорее всего, вам нужны еще и драйвера.

Теперь, когда среда установлена, нужно проверить как все работает. Самый простой способ сделать это - использовать приложение пример Blink.

В среде разработки Arduino откройте меню "File" > "Examples" > "1.Basics" > "Blink". Это пример мерцает диодом, расположенным на плате. После этого вы должны увидеть код программы:



Чтобы загрузить программу на ваше устройство выберите в меню "Tools" -> "Board" версию вашей платы, например, Arduino Uno: