• Подключение и программирование ардуино для начинающих. Arduino для начинающих: пошаговые инструкции. Программирование и проекты Arduino: с чего начать

    Наверное, многие слышали о такой замечательной платформе, но из-за плохого знания электроники или программирования многие решат обойти arduino стороной. Да платформа достаточно сложная, но разобраться можно, главное желание. Я сам долго не решался изучить данную платформу, но в один прекрасный день, понял, что она бы могла облегчить мне жизнь…
    В интернете очень много информации об arduino, но без практики никакая теория не поможет, по этому я решил купить данный набор, но забегу вперед, что все таки дешевле все компоненты купить самостоятельно, не набором, а архивы с инструкциями и программами (скетчами) я выложил ниже.
    Почему я взял данный набор, ведь выбора в Китае много? Раньше ардуино было для меня как что-то заоблачное и не понятное и выбирал только из-за количества уроков, по этому и выбрал данный набор, кстати подобный уже обозревал .

    Покупал я напрямую с тао:

    Набор пришел в пластиковом кейсе, заклеенном скотчем, видимо что бы ничего не вытащили из коробки (скотч я уже порвал):


    Что же там в коробке?

    Комплектация:



    - 1х плата arduino uno, возможно даже оригинал
    - 1х LCD дисплей 16 символами на 2 строки с i2c платой


    - 15х светодиодов: 5 шт. красного цвета, 5 шт. синего цвета и 5 шт. оранжевого цвета


    - 3х фоторезистора
    - 1х ИК приемник
    - 1х датчик пламени
    - 2х датчика вибрации
    - 1х термодатчик
    - 4х кнопки
    - 2х пьезоэлемента


    - цифровой светодиодный дисплей на 1 цифру
    - цифровой светодиодный дисплей на 4 цифры
    - светодиодная матрица 8х8


    - 8х постоянный резистор на 220 Ом
    - 5х постоянный резистор на 1 кОм
    - 5х постоянный резистор на 10 кОм


    - 1х резистор переменного сопротивления(потенциометр) на 50 кОм


    - 1х большая макетная площадка


    - 1x DuPont кабель мама-папа 30 разноцветных проводов


    - 30х соединительных проводов для макетной площадки папа-папа


    - 1х USB кабель


    - 1х RFID плата
    - 1х RFID карта
    - 1х RFID на ключи


    - 1x ИК пульт
    - 1x микрофонный модуль
    - 1x модель кнопочной площадка 4х4
    - 1x реле
    - 1x модуль часов
    - 1x модуль драйвера для мотора
    - 1x модуль датчика температуры и влажности
    - 1x модуль джойстика
    - 1x модуль RGB светодиода
    - 1x модуль датчика влажности
    - 1x кабель питания для кроны


    - 1x сервопривод
    - 1x мотор с редуктором


    - 1x сдвиговый регистр 74НС595N
    Вот так выглядит все в сборе:



    Когда я получил набор, то сразу принялся искать инструкции, но внутри коробки ничего не обнаружил, подумал, что китаец обманул и уже хотел с ним ругаться, но почитал описание лота и там была ссылка со всеми инструкциями и программами: （пароль：22cd）
    Но китайскими программами лучше не пользоваться, по тому программу для программирования arduino лучше скачать с официального сайта:
    А вот собраны мной инструкции, программы, скетчи найденные в интернете и мои скетчи, которые пригодились в освоении arduino.

    Начало

    Рекомендую для начала прочитать pdf книгу на русском языке: Руководство по освоению Arduino - 2012, которая лежит на моей . Там много полезного написано и понятным языком, только мало уроков.
    В архиве Modkit_Desktop_WIN32_Kickstarter_v2.zip находится программа для визуального программирования.
    В архиве Arduino - китайщина.rar находится китайская инструкция, китайские скетчи, библиотеки, но там много ошибок.
    В архиве Arduino - программа.rar находится программа arduino с библиотеками, которые мне пригодились в освоении ардуино.
    В архиве arduino-master - много уроков.zip имеется достаточно много уроков, схем, библиотек с хорошим описанием на англ. Причем большую часть из этого архива «стянуто» китайцами.
    В архиве Мои скетчи.rar находятся мои проекты, хоть их и 34, но не все китайские уроки я выполнял, некоторые подправлял и самый последний проект я сделал самостоятельно. Номера моих скетчей не совпадают с номерами обозреваемых уроков, но все мои скетчи подписаны в транслите и думаю всем будет понятно.
    Начинаем!
    Урок №1 - мигание светодиода
    Для этого урока нам понадобятся вот такие детали:


    - 2 провода (далее количество проводов я указывать не буду),
    - светодиод,
    - резистор на 220Ом,
    - макетная площадка и плата arduino uno
    Подключаем:


    И получаем:
    Урок №2 - подключение 8 светодиодов - бегущие огни
    Для этого урока нужно:
    - 8 светодиодов,
    - 8 резисторов на 220 Ом,

    Я немного не правильно подключил, поставил 1 резистор на массу и подвел ко всем светодиодам:




    Результат:
    Урок №3 - изменение яркости светодиода с помощью переменного резистора
    Нам нужно:
    - светодиод,
    - переменный резистор,
    - резистор на 220Ом,
    - провода, макетная площадка и arduino


    Решил в этот раз не подключать резистор к светодиоду, но если подключать «на постоянку», то сопротивление на светодиод нужно поставить, иначе светодиод сгорит быстро.




    Результат:
    Урок №4 - бегущие огни из 6 светодиодов
    Необходимо:
    - 6 светодиодов,
    - резистор на 220Ом
    - провода, макетная площадка и arduino


    Получилось так:




    Результат:
    Урок №5 - подключение RGB светодиода
    Понадобится:
    - модуль RGB
    - провода, макетная площадка и arduino


    Получилось так:




    Результат:
    Урок №6 - подключение пьезоэлемента
    Детали:
    - пьезоэлемент
    - провода, макетная площадка и arduino


    Получилось так:


    Результат:

    С музыкой:

    Урок №8 - включение светодиода с кнопки
    Детали:
    - кнопка
    - светодиод
    - резисторы на 220 Ом и 10 кОм
    - провода, макетная площадка и arduino


    Получилось так:


    Результат:
    Урок №8.1 - вкл/выкл. светодиода с кнопки
    Детали:
    - светодиод
    - 2 кнопки
    - резистор на 220 Ом
    - 2 резистора на 10кОм
    - провода, макетная площадка и arduino


    Получилось так




    Результат:
    Урок №8.2 - изменение яркости светодиода с кнопки
    Схема подключения идентична уроку 8.1, только скетч другой и результат:
    Урок №9 - сервопривод
    Детали:
    - сервопривод
    - провода, макетная площадка и arduino


    Получилось так:


    Результат:
    Урок №10 - подключение сдвигового регистра 74HC595
    Детали:
    - 8 светодиодов
    - сдвиговый регистр 74HC595
    - 8 резисторов на 220 Ом
    - провода, макетная площадка и arduino


    Получилось так:

    Урок №11 - изменение яркости светодиода с помощью фоторезитора
    Детали:
    - фоторезитор
    - светодиод
    - резитор на 220 Ом и на 10кОм
    - провода, макетная площадка и arduino


    Получилось так:


    Результат:
    Урок №12 - вольтметр
    Детали:
    - батарейка
    - резистор 10 кОм
    - провода, макетная площадка и arduino
    Получилось так:




    Урок №13 - измерение температуры
    Детали:
    - датчик температуры
    - провода, макетная площадка и arduino
    Получилось так:


    Результат отображается в «мониторе протра»:


    Если нагреть датчик зажигалкой, температура изменяется:

    Урок №13.1 - изменение температуры - визуальное отображение
    Детали:
    - датчик температуры
    - 3 светодиода
    - резистора 220 Ом
    - провода, макетная площадка и arduino
    Получилось так:


    Результат:
    Урок №14 - подключение цифрового светодиодного дисплея
    Детали:
    - 6 резистров 220 Ом
    - цифровой светодиодный дисплей
    - провода, макетная площадка и arduino
    Получилось так:


    Результат китайского скетча:

    Результат моего переделанного скетча:

    Урок №14 - подключение цифрового светодиодного дисплея на 4 цифры
    Детали:
    - светодиодная панель на 4 цифры
    - провода, макетная площадка и arduino
    Получилось так:


    Результат - секундомер:
    Урок №15 - подключение светодиодной матрицы 8х8
    Детали:
    - светодиодная матрица 8х8
    - провода и arduino
    Получилось так:




    Результат моего скетча:
    Урок №16 - подключение датчика влажности
    Детали:
    - датчик влажности
    - светодиод (я подключил RGB модуль к 1 светодиоду)
    - провода и arduino
    Получилось так:


    Результат:
    Урок №17 - измерение температуры и влажности
    Детали:
    - датчик влажности и температуры
    - провода и arduino
    Получилось так:


    Результат отображается в «мониторе протра»:
    Урок №18 - подключение модуля реле
    Детали:
    - модуль реле
    - светодиод
    - резистор на 220Ом
    - провода, макетная площадка и arduino
    Получилось так:


    Результат:
    Урок №19 - подключение LCD дисплея 16х2
    Детали:
    - дисплей LCD1602
    - провода и arduino
    Получилось так:


    Результат:

    Урок №20 - подключение двигателя
    Детали:
    - модуль драйвера для мотора
    - мотор с редуктором
    - провода и arduino
    Получилось так:


    Результат:
    Урок №21 - Включение/выключение светодидодов с помощью пульта
    Детали:
    - ИК пульт
    - ИК приемник
    - 6 светодиодов
    - 6 резисторов 220Ом
    - провода, макетная площадка и arduino


    Получилось так:


    Результат:
    Урок №22 - Подключение джойстика
    Детали:
    - джойстик
    - провода и arduino
    Результат отображается в «мониторе протра»:
    Урок №23 - Подключение клавиатуры 4х4
    Детали:
    - клавиатура
    - провода и arduino
    Результат отображается в «мониторе протра»:
    Урок №24 - Подключение RFID
    Детали:
    - модуль RFID
    - провода и arduino
    Получилось так:


    Результат отображается в «мониторе протра» - чтение дампа карты:


    Результат отображается в «мониторе протра» - чтение брелка:


    Результат отображается в «мониторе протра» - пытался прочитать УЭК, банковсвкую карту с payWave и транспортную карту:

    Уроков у меня получилось всего 24, остальные я не стал освещать в обзоре, хотя сам их собирал и проверял, как мне показалось, они не интересные для обозревания.

    Что бы закрепить результат я решил собрать цифровой термометр и написать программу, хотя сначала хотел собрать измеритель влажности и температуры, но из-за неправельного подключения этот модуль я «убил», по этому пришлось сделать только измерение температуры.

    Домашнее задание - цифровой термометр
    Детали:
    - датчик температуры
    - LCD дисплей
    - провода, макетная площадка и arduino
    Получлось так:


    Осталось самое сложное объединить 2 скетча и еще что бы все это работало, получился вот такой скетч:

    Цифровой термометр

    #include #include LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2); int potPin = 0; // пин куда подключен датчик float dat = 0; // переменная для температуры void setup() { lcd.init(); lcd.backlight(); lcd.begin(16, 2); lcd.print("S"); delay(300); lcd.print("p"); delay(300); lcd.print("e"); delay(300); lcd.print("c"); delay(300); lcd.print("i"); delay(300); lcd.print("a"); delay(300); lcd.print("l"); delay(300); lcd.print("l"); delay(300); // ждем 0.5 секунды lcd.print("y"); delay(300); // ждем 0.5 секунды lcd.print(" f"); delay(300); // ждем 1 секунду lcd.print("o"); delay(300); // ждем 1 секунду lcd.print("r"); delay(700); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("h"); delay(300); lcd.print("t"); delay(300); lcd.print("t"); delay(300); lcd.print("p"); delay(300); lcd.print(":"); delay(300); lcd.print("/"); delay(300); lcd.print("/"); delay(300); lcd.print("m"); delay(300); lcd.print("y"); delay(300); lcd.print("s"); delay(300); lcd.print("k"); delay(300); lcd.print("u"); delay(300); lcd.print("."); delay(300); lcd.print("r"); delay(300); lcd.print("u"); delay(300); lcd.clear(); //очистка экрана delay(1000); lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("Specially for"); lcd.setCursor(0, 1); lcd..clear(); //очистка экрана delay(300); lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("Specially for"); lcd.setCursor(0, 1); lcd..clear(); //очистка экрана delay(300); lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("Specially for"); lcd.setCursor(0, 1); lcd..clear(); } void loop() { lcd.init(); // initialize the lcd lcd.clear(); //очистка экрана // считываем и вычисляем температуру dat = (5.0 * analogRead(potPin) * 100.0) / 1024.0; lcd.backlight(); lcd.setCursor(0, 0); // устанавливаем курсор в 0-ом // столбце, 1 строке (начинается с 0) lcd.print("Temperatura"); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print(" "); lcd.print(dat); // выводим текущую температуру lcd.print(""C"); delay(5*500); // задержка перед повторением измерений }


    Слегка подсматривал
    Результат:

    Теперь надо проверить погрешность:


    Как видно погрешность очень маленькая, хотя возможно метеостанция и моя конструкция оба термометра врут.

    Зачем я все это затеял?
    Хочу автоматизировать пивоварение, пока все еще в далеком проекте.

    +

    Их множество, с помощью arduino можно создать множество проектов, практически под любые цели.
    Полно инструкций в интернете.
    С помощью данного набора можно легко изучить arduino - инструкции в помощь.

    -

    Цена мне кажется великовата
    В китайской инструкции очень много ошибок, например урок от одного проекта, скетч совершенно от другого, а схема от третьего

    Вывод:

    Ардуино мне понравился, буду пробовать изобретать что-нибудь более интересное и сложное, а всем начинающим я рекомендую покупать arduino не набором, а отдельными модулями.

    На этом все, надеюсь мой обзор показался не очень нудным.

    Спасибо за внимание!

    Планирую купить +308 Добавить в избранное Обзор понравился +199 +551

    Данная статья поможет вам начать работу с Arduino и включает в себя описание различных типов Arduino, как загрузить среду разработки программного обеспечения Arduino, и описывает различные платы и принадлежности, доступные для Arduino, и которые понадобятся вам для разработки проектов на Arduino.

    Arduino - это одноплатный контроллер с открытыми исходными кодами, который можно использовать в множестве различных приложений. Это возможно самый простой и самый дешевый вариант из микроконтроллеров для любителей, студентов и профессионалов для разработки проектов на основе микроконтроллеров. Платы Arduino используют либо микроконтроллер Atmel AVR, либо микроконтроллер Atmel ARM, и в некоторых версия имеет интерфейс USB. Они также имеют шесть или более выводов аналоговых входов и четырнадцать или более выводов цифровых входов/выходов (I/O), которые используются для подключения к микроконтроллеру датчиков, приводов и других периферийных схем. Цена на платы Arduino в зависимости от набора функций составляет от шести до сорока долларов.

    Типы плат Arduino

    Существует множество различных типов плат Arduino, как показано в списке ниже, каждая из которых обладает собственным набором функций. Они отличаются по скорости обработки, памяти, портам ввода/вывода и подключению, но основная составляющая их функционала остается неизменной.

    • Arduino Robot
    • Arduino Ethernet

    На разнообразие плат Arduino и их технические описания можно посмотреть в подразделе « » раздела «Купить » данного сайта.

    Программное обеспечение (IDE)

    Программное обеспечение, используемое для программирования Arduino, представляет собой интегрированную среду разработки Arduino IDE. IDE представляет собой Java приложение, которое работает на множестве различных платформ, включая системы PC, Mac и Linux. Она разработана для начинающих, которые не знакомы с программированием. Она включает в себя редактор, компилятор и загрузчик. Также в IDE включены библиотеки кода для использования периферии, например, последовательных портов и различных типов дисплеев. Программы для Arduino называются «скетчами», и они написаны на языке, очень похожем на C или C++.

    Большинство плат Arduino подключаются к компьютеру с помощью USB кабеля. Это соединение позволяет загружать скетчи на вашу плату Arduino, а также обеспечивает плату питанием.

    USB кабель для Arduino

    Программирование

    Программирование Arduino легко: сначала вы используете редактор кода IDE для написания программы, а затем компилируете и загружаете её одним кликом.

    Программа для Arduino включает в себя две основные функции:

    • setup()
    • loop()

    Вы можете использовать функцию setup() для инициализации настроек платы. Эта функция выполняется только один раз, при включении платы.

    Функция loop() выполняется после завершения функции setup() , и в отличие от функции setup() она работает постоянно.

    Функции программ

    Ниже приведен список наиболее часто используемых функции при программировании Arduino:

    • pinMode - устанавливает вывод в режим входа или выхода;
    • analogRead - считывает аналоговое напряжение на аналоговом входном выводе;
    • analogWrite - записывает аналоговое напряжение в аналоговый выходной вывод;
    • digitalRead - считывает значение цифрового входного вывода;
    • digitalWrite - задает значение цифрового выходного вывода в высокий или низкий уровень;
    • Serial.print - пишет данные в последовательный порт в виде удобочитаемого текста ASCII.

    Библиотеки Arduino

    Библиотеки Arduino представляют собой коллекции функций, которые позволят вам управлять устройствами. Вот некоторые из наиболее широко используемых библиотек:

    • EEPROM - чтение и запись в «постоянно» хранилище;
    • Ethernet - для подключения к интернету, используя плату Arduino Ethernet Shield;
    • Firmata - для связи с приложениями на компьютере, используя стандартный последовательный протокол;
    • GSM - для подключения к сети GSM/GRPS с помощью платы GSM;
    • LiquidCrystal - для управления жидкокристаллическими дисплеями (LCD);
    • SD - для чтения и записи SD карт;
    • Servo - для управления сервоприводами;
    • SPI - для связи с устройствами, используя шину SPI;
    • SoftwareSerial - для последовательной связи через любые цифровые выводы;
    • Stepper - для управления шаговыми двигателями;
    • TFT - для отрисовки текста, изображений и фигур Arduino TFT экранах;
    • WiFi - для подключения к интернету, используя плату Arduino WiFi shield;
    • Wire - двухпроводный интерфейс (TWI/I2C) для передачи и приема данных через сеть устройств или датчиков.

    Этапы настройки Arduino


    Внимание: возможно, вам понадобится установить драйвера, если ваша система не обнаружит Arduino.

    Изучение микроконтроллеров кажется чем-то сложным и непонятным? До появления Арудино - это было действительно не легко и требовало определенный набор программаторов и прочего оборудования.

    Это своего рода электронный конструктор. Изначальная задача проекта - это позволить людям легко обучаться программированию электронных устройств, при этом уделяя минимальное время электронной части.

    Сборка сложнейших схем и соединение плат может осуществляться без паяльника, а с помощью перемычек с разъёмными соединениями «папа» и «мама». Так могут подключаться как навесные элементы, так и платы расширения, которые на лексиконе ардуинщиков зовут просто «Шилды» (shield).

    Какую первую плату Arduino купить новичку?

    Базовой и самой популярной платой считается . Эта плата размером напоминает кредитную карту. Довольно крупная. Большинство шилдов которые есть в продаже идеально подходят к ней. На плате для подключения внешних устройств расположены гнезда.

    В отечественных магазинах на 2017 год её цена порядка 4-5 долларов. На современных моделях её сердцем является Atmega328.

    Изображение платы ардуино и расшифровка функций каждого вывода, Arduino UNO pinout

    Микроконтроллер на данной плате это длинна микросхема в корпусе DIP28, что говорит о том, что у него 28 ножек.

    Следующая по популярности плата, стоит почти в двое дешевле предыдущей - 2-3 доллара. Это плата . Актуальные платы построены том же Atmega328, функционально они аналогичны с UNO, различия в размерах и решении согласования с USB, об этом позже подробнее. Еще одним отличием является то, что для подключения к плате устройств предусмотрены штекера, в виде иголок.

    Количество пинов (ножек) этой платы совпадает, но вы можете наблюдать что микроконтроллер выполнен в более компактном корпусе TQFP32, в корпусе добавлены ADC6 и ADC7, другие две «лишних» ножки дублируют шину питания. Её размеры довольно компактные - примерно, как большой палец вашей руки.

    Третья по популярности плата - это , на ней нет USB порта для подключения к компьютеру, как осуществляется связь я расскажу немного позже.

    Это самая маленькая плата из всех рассмотренных, в остальном она аналогична предыдущим двум, а её сердцем является по-прежнему Atmega328. Другие платы рассматривать не будем, так как это статья для начинающих, да и сравнение плат - это тема отдельной статьи.

    В верхней части схема подключения USB-UART, пин «GRN» - разведен на цепь сброса микроконтроллера, может называться по иному, для чего это нужно вы узнаете далее.

    Если UNO удобна для макетирования, то Nano и Pro Mini удобны для финальных версий вашего проекта, потому что занимают мало места.

    Как подключить Arduino к компьютеру?

    Arduino Uno и Nano подключаются к компьютеру по USB. При этом нет аппаратной поддержки USB порта, здесь применено схемное решение преобразования уровней, обычно называемое USB-to-Serial или USB-UART (rs-232). При этом в микроконтроллер прошит специальный Arduino загрузчик, который позволяет прошиваться по этим шинам.

    В Arduino Uno реализована эта вязь на микроконтроллере с поддержкой USB - ATmega16U2 (AT16U2). Получается такая ситуация, что дополнительный микроконтроллер на плате нужен для прошивки основного микроконтроллера.

    В Arduino Nano это реализовано микросхемой FT232R, или её аналогом CH340. Это не микроконтроллер — это преобразователь уровней, этот факт облегчает сборку Arduino Nano с нуля своими руками.

    Обычно драйвера устанавливаются автоматически при подключении платы Arduino. Однако, когда я купил китайскую копию Arduino Nano, устройство было опознано, но оно не работало, на преобразователе была наклеена круглая наклейка с данными о дате выпуска, не знаю нарочно ли это было сделано, но отклеив её я увидел маркировку CH340.

    До этого я не сталкивался с таким и думал, что все USB-UART преобразователи собраны на FT232, пришлось скачать драйвера, их очень легко найти по запросу «Arduino ch340 драйвера». После простой установки - всё заработало!

    Через этот же USB порт может и питаться микроконтроллер, т.е. если вы подключите его к адаптеру от мобильного телефона - ваша система будет работать.

    Что делать если на моей плате нет USB?

    Плата Arduino Pro Mini имеет меньшие габариты. Это достигли тем что убрали USB разъём для прошивки и тот самый USB-UART преобразователь. Поэтому его нужно докупить отдельно. Простейший преобразователь на CH340 (самый дешевый), CPL2102 и FT232R, продаётся стоит от 1 доллара.

    При покупке обратите внимание на какое напряжение рассчитан этот переходник. Pro mini бывает в версиях 3.3 и 5 В, на преобразователях часто расположен джампер для переключения напряжения питания.

    При прошивке Pro Mini, непосредственно перед её началом необходимо нажимать на RESET, однако в преобразователях с DTR это делать не нужно, схема подключения на рисунке ниже.

    Стыкуются они специальными клеммами «Мама-Мама» (female-female).

    Собственно, все соединения можно сделать с помощью таких клемм (Dupont), они бывают как с двух сторон с гнездами, так и со штекерами, так и с одной стороны гнездо, а с другой штекер.

    Как писать программы для Arduino?

    Для работы со скетчами (название прошивки на языке ардуинщиков), есть специальная интегрированная среда для разработки Arduino IDE, скачать бесплатно её можно с официального сайта или с любого тематического ресурса, с установкой проблем обычно не возникает.

    Так выглядит интерфейс программы. Писать программы можно на специально разработанном для ардуино упрощенном языке C AVR, по сути это набор библиотек, который называют Wiring, а также на чистом C AVR. Использование которого облегчает код и ускоряет его работу.

    В верхней части окна присутствует привычное меню, где можно открыть файл, настройки, выбрать плату, с которой вы работаете (Uno, Nano и много-много других) а также открыть проекты с готовыми примерами кода. Ниже расположен набор кнопок для работы с прошивкой, назначение клавиш вы увидите на рисунке ниже.

    В нижней части окна - область для вывода информации о проекте, о состоянии кода, прошивки и наличии ошибок.

    Основы программирования в Arduino IDE

    В начале кода нужно объявить переменные и подключить дополнительные библиотеки, если они имеются, делается это следующим образом:

    #include biblioteka.h; // подключаем библиотеку с названием “Biblioteka.h”

    #define peremennaya 1234; // Объявляем переменную со значением 1234

    Команда Define дают компилятору самому выбрать тип переменной, но вы можете его задать вручную, например, целочисленный int, или с плавающей точкой float.

    int led = 13; // создали переменную “led” и присвоили ей значение «13»

    Программа может определять состояние пина, как 1 или 0. 1 -это логическая единица, если пин 13 равен 1, то напряжение на его физической ножке будет равняться напряжению питания микроконтроллера (для ардуино UNO и Nano - 5 В)

    Запись цифрового сигнала осуществляется командой digitalWrite (пин, значение), например:

    digitalWrite(led, high); //запись единицы в пин 13(мы его объявили выше) лог. Единицы.

    Как вы могли понять обращение к портам идёт по нумерации на плате, соответствующей цифрой. Вот пример аналогичного предыдущему коду:

    digitalWrite (13, high); // устанавливаем вывод 13 в едиицу

    Часто востребованная функция задержки времени вызывается командой delay(), значение которой задаётся в миллисекундах, микросекунды достигаются с помощью

    delayMicroseconds() Delay (1000); //микроконтроллер будет ждать 1000 мс (1 секунду)

    Настройки портов на вход и выход задаются в функции void setup{}, командой:

    pinMode(NOMERPORTA, OUTPUT/INPUT); // аргументы - название переменной или номер порта, вход или выход на выбор

    Понимаем первую программу «Blink»

    В качестве своеобразного «Hello, world» для микроконтроллеров является программа мигания светодиодом, давайте разберем её код:

    В начале командой pinMode мы сказали микроконтроллеру назначить порт со светодиодом на выход. Вы уже заметили, что в коде нет объявления переменной “LED_BUILTIN”, дело в том, что в платах Uno, Nano и других с завода к 13 выводу подключен встроенный светодиод и он распаян на плате. Он может быть использован вами для индикации в ваших проектах или для простейшей проверки ваших программ-мигалок.

    Далее мы установили вывод к которому подпаян светодиод в единицу (5 В), следующая строка заставляет МК подождать 1 секунду, а затем устанавливает пин LED_BUILTIN в значение нуля, ждет секунду и программа повторяется по кругу, таким образом, когда LED_BUILTIN равен 1 - светодиод(да и любая другая нагрузка подключенная к порту) включен, когда в 0 - выключен.

    Читаем значение с аналогового порта и используем прочитанные данные

    Микроконтроллер AVR Atmega328 имеет встроенный 10 битный аналогово цифровой преобразователь. 10 битный АЦП позволяет считывать значение напряжение от 0 до 5 вольт, с шагом в 1/1024 от всего размаха амплитуды сигнала (5 В).

    Чтобы было понятнее рассмотрим ситуацию, допустим значение напряжения на аналоговом входе 2.5 В, значит микроконтроллер прочитает значение с пина «512», если напряжение равно 0 - «0», а если 5 В - (1023). 1023 - потому что счёт идёт с 0, т.е. 0, 1, 2, 3 и т.д. до 1023 - всего 1024 значения.

    Вот как это выглядит в коде, на примере стандартного скетча «analogInput»

    int sensorPin = A0;

    int ledPin = 13;

    int sensorValue = 0;

    pinMode(ledPin, OUTPUT);

    sensorValue = analogRead(sensorPin);

    digitalWrite(ledPin, HIGH);

    delay(sensorValue);

    digitalWrite(ledPin, LOW);

    delay(sensorValue);

    Объявляем переменные:

      Ledpin - самостоятельно назначаем пин со встроенным светодиодом на выход и даём индивидуальное имя;

      sensorPin - аналоговый вход, задаётся соответственно маркировке на плате: A0, A1, A2 и т.д.;

      sensorValue - переменная для хранения целочисленного прочитанного значения и дальнейшей работы с ним.

    Код работает так: sensorValue сохраняем прочитанное с sensorPin аналоговое значение (команда analogRead). - здесь работа с аналоговым сигналом заканчивается, дальше всё как в предыдущем примере.

    Записываем единицу в ledPin, светодиод включается и ждем время равное значению sensorValue, т.е. от 0 до 1023 миллисекунд. Выключаем светодиод и снова ждем этот период времени, после чего код повторяется.

    Таким образом положением потенциометра мы задаем частоту миганий светодиода.

    Функция map для Арудино

    Не все функции для исполнительных механизмов (мне ни одной не известно) в качестве аргумента поддерживают «1023», например, сервопривод ограничен углом поворота, т.е на пол оборотоа (180 градуов) (пол оборота) сервомоторчика максимальный аргумент функции равен «180»

    Теперь о синтаксисе: map (значение которое мы переводим, минимальная величина входного, максимальная величина входного, минимальная выходного, максимальная выходного значения).

    В коде это выглядит так:

    (map(analogRead(pot), 0, 1023, 0, 180));

    Мы считываем значение с потенциометра (analogRead(pot))от 0 до 1023, а на выходе получаем числа от 0 до 180

    Значения карты величин:

    На практике применим это к работе коду того-же сервопривода, взгляните на код с Arduino IDE, если вы внимательно читали предыдущие разделы, то он пояснений не требует.

    И схема подключения.

    Выводы Ардуино - очень удобное средство для обучения работы с микроконтроллерами. А если использовать чистый C AVR, или как его иногда называют «Pure C» - вы значительно уменьшите вес кода, и его больше поместиться в память микроконтроллера, в результате вы получите отличную отладочную плату заводского исполнения с возможностью прошивки по USB.

    Мне нравится ардуино. Жаль, что её многие опытные программисты микроконтроллеров безосновательно ругают, что она слишком упрощена. Упрощен, в принципе, только язык, но никто не заставляет пользоваться именно им, плюс вы можете прошить микроконтроллер через ICSP разъём, и залить туда тот код, который вам хочется, без всяких ненужных Вам бутлоадеров.

    Для тех, кто хочет проиграться с электроникой, как продвинутый конструктор - отлично подойдёт, а для опытных программистов как плата, не требующая сборки, тоже станет полезной!

    Еще больше информации про Ардуино и особенности его использования в различных схемах смотрите в электронной книге - .

    В этой статье я собрал для вас самые популярные книги по проектированию устройств на базе микроконтроллеров Ардуино. Прочитав одну из этих книг вы сможете создавать умные гаджеты и системы автоматизации. Начиная от простых устройств, отображающих значения датчиков, и заканчивая системами умного дома или ЧПУ станками. Все это можно сделать и без прочтения книг, но тогда это займет гораздо больше времени, сил и денег. В книгах рассмотрены общие понятия электротехники, принципы действия микроконтроллеров и подключаемых датчиков и механизмов.

    Скачать книги по ардуино на русском языке.

    Ниже представлены 5 самые популярные книги по Arduino. Советую прочитать, если не все, то хотя бы первую из них. Среди этих книг есть книги как для начинающих, так и для людей уже знакомых с темой ардуино. Любой сможет найти для себя, что то новое и полезное. Все книги ниже переведены на русский язык.

    Данная книга описывает аспекты и принципы проектирования устройств с помощью Arduino. Рассказывает об аппаратной и программной части Ардуино. В этой книге объясняются принципы программирования в среде . Показано, как правильно читать технические описания, подбирать детали для собственных проектов и как анализировать электрические схемы готовых устройств. Так же в книге описаны примеры использования разнообразных датчиков, индикаторов, разных интерфейсов передачи данных и исполнительных механизмов. Для всех примеров в книге есть перечисление необходимых деталей, монтажные схемы, примеры кода с полным описанием.

    Проекты с использованием контроллера Arduino. Петин В.А.

    В этой книге основное внимание уделено практической части создания собственных устройств на базе микроконтроллеров ардуино. Приведены схемы подключения, подробное описание логики программной части, список необходимых датчиков и модулей. Эта книга предназначена для тех кто уже имеет представление о том и знаком с основными функциями языка программирования ардуино.

    Данное издание посвящено программированию микроконтроллеров на базе Arduino. В книге рассмотрены примеры скетчей и принципы написания своих прошивок. Изучив этот материал вы сможете писать прошивки для самых сложных устройств, включающих в себя множество технических элементов. Так же в книге рассмотрены популярные библиотеки для удобной работы в Arduino IDE. Страница поможет разобраться и запомнить основные функции и конструкции языка программирования Arduino.

    Arduino и Raspberry Pi в проектах Internet of Things. Виктор Петин

    >Arduino и Raspberry Pi в проектах Internet of Things

    Описание: Рассмотрено создание простых устройств в рамках концепции Интернета вещей (IoT, Internet of Things) на базе популярной платформы Arduino и микрокомпьютера Raspberry Pi. Показана установка и настройка среды разработки приложений Arduino IDE, а также среда макетирования Frizing. Описаны технические возможности, особенности подключения и взаимодействия различных датчиков и исполнительных устройств. Показана организация доступа разрабатываемых проектов к сети Интернет, отправка и получение ими данных с использованием популярных облачных IoT сервисов: Narodmon, ThingSpeak, Xively, Weaved, Blynk, Wyliodrin и др. Уделено внимание обмену данными с помощью платы GPRS/GSM Shield. Рассмотрен проект создания собственного сервера для сбора по сети данных с различных устройств на платформе Arduino. Показано как использовать фреймворк WebIOPi для работы с Raspberry Pi. Приведены примеры использования Wi-Fi-модуля ESP8266 в проектах “Умный дом”. На сайте издательства размещен архив с исходными кодами программ и библиотек.
    — Установка и настройка среды разработки приложений Arduino IDE и среды макетирования Frizing
    — Датчики и исполнительные устройста для Arduino и Raspberry Pi
    — Отправка и получение данных из IoT сервисов Narodmon, ThingSpeak, Xively, Weaved, Blynk, Wyliodrin
    — Создание Web-сервера для сбора данных с Android-устройств
    — Обмен данными с помощью платы GPRS/GSM Shield
    — Фраймфорк WebIOPi для работы с Raspberry Pi
    — WiFi-модуль ESP8266 в проектах “Умный дом”

    Практическая энциклопедия Arduino В книге обобщаются данные по основным компонентам конструкций на основе платформы Arduino, которую представляет самая массовая на сегодняшний день версия ArduinoUNO или аналогичные ей многочисленные клоны. Книга представляет собой набор из 33 глав-экспериментов. В каждом эксперименте рассмотрена работа платы Arduino c определенным электронным компонентом или модулем, начиная с самых простых и заканчивая сложными, представляющими собой самостоятельные специализированные устройства. В каждой главе представлен список деталей, необходимых для практического проведения эксперимента. Для каждого эксперимента приведена визуальная схема соединения деталей в формате интегрированной среды разработки Fritzing. Она дает наглядное и точное представление — как должна выглядеть собранная схема. Далее даются теоретические сведения об используемом компоненте или модуле. Каждая глава содержит код скетча (программы) на встроенном языке Arduino с комментариями.

    Быстрый старт. Первые шаги по освоению Arduino

    Стартовый набор-конструктор c платой Arduino — Ваш пропуск в мир программирования, конструирования и электронного творчества.
    Эта брошюра содержит всю информацию для ознакомления с платой Arduino, а также 14 практических экспериментов с применением различных электронных компонентов и модулей.
    Полученные знания, в дальнейшем, дадут возможность создавать свои собственные проекты и с легкостью воплощать их в жизнь.

    Эта вводная статья для тех, кто уже успел распаковать со своим ребенком десяток-другой цветных коробок от конструкторов, построил сотни разнообразных конструкций и заполнил деталями от Лего все доступные емкости в чулане. Если вы готовы перейти на следующий уровень: с электроникой, микроконтроллерами, датчиками и умными устройствами – значит, пришло время для экспериментов с Ардуино!

    В этой серии статей мы соберем самое главное, что нужно узнать об Ардуино, чтобы начать заниматься с детьми самостоятельно. Даже если вы никогда не брали в руки паяльник и слова «контроллер» и «контроллёр» для вас имеют примерно схожий смысл, можете быть уверенными – у вас все равно все получится! Мир электроники и робототехники сегодня полон простых и очень удобных решений, позволяющих практически с нуля создавать очень интересные проекты. Наш учебник поможет вам быстро сориентироваться и сделать первые шаги.

    Говоря бытовым языком, Ардуино – это , в которую можно воткнуть множество разных устройств и заставить их работать вместе с помощью программы, написанной на языке Ардуино в специальной среде программирования.

    Чаще всего плата выглядит вот так:

    На рисунке показана одна из плат Ардуино – Arduino Uno. Мы изучим ее подробнее на следующих уроках.

    В плату можно втыкать провода и подключать множество разных элементов. Чаще всего, для соединения используется макетная плата для монтажа без пайки. Можно добавлять светодиоды, датчики, кнопки, двигатели, модули связи, реле и создавать сотни вариантов интересных проектов умных устройств. Плата Ардуино – это умная розетка, которая будет включать и выключать все присоединенное в зависимости от того, как ее запрограммировали.




    Вся работа над проектом разбивается на следующие этапы:

    1. Придумываем идею и проектируем.
    2. Собираем электрическую схему. Тут нам пригодится макетная плата, упрощающая монтаж элементов. Безусловно, понадобятся навыки работы с электронными приборами и умение .
    3. Подключаем к компьютеру через USB.
    4. и записываем ее в плату буквально нажатием одной кнопки на экране в .
    5. Отсоединяем от компьютера. Теперь устройство будет работать автономно – при включении питания оно будет управляться той программой, которую мы в него записали.

    Программа и среда программирования выглядят вот так:

    На экране показана программа (на сленге ардуинщиков текст программы называется “скетч”), которая будет мигать лампочкой, подсоединенной к 13 входу на плате Ардуино UNO. Как видим, программа вполне проста и состоит из понятных для знающих английский язык инструкций. В языке программирования Arduino используется свой диалект языка C++, но все возможности C++ поддерживаются.

    Есть и другой вариант написания кода – визуальный редактор. Тут не нужно ничего писать – можно просто перемещать блоки и складывать из них нужный алгоритм. Программа загрузится в подключенную плату одним нажатием кнопки мыши!

    В целом все выглядит довольно понятно, не так ли? Осталось разобраться в деталях.

    Быстрый старт с Arduino

    Для начала давайте поймем, с чем же и чем же мы собираемся заниматься. Что такое Ардуино и как его использовать? Если вы уже знакомы с темой – можете смело перескочить дальше. Если нет – давайте вместе выполним короткое погружение.

    Ардуино – это…

    Ардуино – это не бренд и не название поставщика конструкторов. Это общее название для целого семейства различных технологий и открытой платформы, в которую входят как аппаратные устройства (платы контроллеров и совместимое оборудование), так и софт, предназначенный для управления железками. По сути своей, Ардуино – это инфраструктура и среда, в которой можно собирать совместимые между собой электронные и механические компоненты в единое устройство, а потом через обычный компьютер за две минуты запрограммировать поведение этих самых железок так, как нам нужно.

    Ардуино – это мостик из виртуального компьютерного мира в мир реальных вещей и устройств. Написав программу на обычном компьютере, мы управляем с ее помощью не виртуальными объектами, а вполне себе реальными датчиками, двигателями, экранами. Мы меняем мир вокруг себя – просто программируя на компьютере, используя бесплатный софт и множество уже готовых примеров библиотек.

    Свое название технология получила, как это часто бывает, довольно случайно. Источником вдохновения послужил бар, в котором будущие создатели Ардуино любили выпить по кружечке чая. Называлось заведение именно так – Arduino, по имени главной исторической личности города Ивреа, короля Ардуино. Король какого-то яркого следа в истории не оставил и прослыл неудачником, но благодаря команде разработчиков новой платформы обрел новую популярность и сейчас известен миллионам людей по всему земному шару.

    Почему Ардуино?

    Вся прелесть Ардуино заключается в следующих простых преимуществах:

    1. Простота. Да, да – именно простота (хотя Лего и другие игрушки, без сомнения, привычнее, но мы сравниваем не с ними). Для юных разработчиков электроники Ардуино «прячет» огромное количество разнообразных технических вопросов. Многие достаточно сложные проекты можно создавать очень быстро, без длительного погружения в детали. А это ведь очень важно для ребенка – не утратить интерес до первого полученного своими руками результата.
    2. Популярность. Ардуино крайне популярна, вы сможете без труда найти ответы на любые вопросы на многочисленных форумах или сайтах. Сообщество Ардуино обширно и дружелюбно – там относительно мало прожженных жизнью снобов-инженеров и полно любителей и начинающих, с удовольствием делящихся своей радостью от найденного и узнанного. Это, конечно, откладывает отпечаток на качество советов, но как правило, даже самые сложные вопросы могут быть быстро решены с помощью форумов и сайтов.
    3. Доступность. И сама технология, и практически весь софт выпускаются под открытыми лицензиями и вы можете свободно использовать чужие наработки, схемы, причем во многих случаях даже для коммерческого использования. Это экономит много времени и позволяет двигаться большими шагами, опираясь на опыт предыдущих исследователей.
    4. Дешевизна. Комплект для первых занятий электроникой и программированием можно купить менее чем за 500 рублей. Полноценные курсы робототехники возможны при . Никакая другая технология не позволит вам так быстро и так эффективно войти в мир реальной учебной робототехники.

    С чего начать?

    Если вы хотите заниматься робототехникой с использованием Ардуино, то вам понадобится такой вот джентельменский набор:

    1. с USB кабелем для подключения к компьютеру.
    2. и провода.
    3. Комплект базовых электронных компонентов и переходник для батарейки типа крона.
    4. Установленная на компьютер среда

    Все оборудование продается в наборах, называемых стартовыми –

    В дальнейшем, если занятия действительно увлекут и будет желание продолжить эксперименты, то список оборудования будет расширяться:

    1. Экраны и индикаторы.
    2. Двигатели и , реле и .
    3. Модули связи.
    4. Разнообразные дополнительные модули и (шилды)

    Если первые шаги дадут результат, со временем вы будете узнавать половину людей, стоящих в очереди на почте (если до сих пор вы их еще не знаете), а почтальоны при встрече будут узнавать вас в лицо и нервно перебегать на другую сторону дороги.

    Как купить Ардуино?

    Прежде чем узнать что-то полезное, надо сначала купить что-то полезное. Для экспериментов с электроникой вам понадобится та сама электроника в виде конструктора или отдельных плат. Рекомендуется купить не очень дорогой отечественный набор с основными компонентами и затем уже заказать себе с Алиэкспресса датчики, двигатели, контроллеры и другие сокровища. можно найти в инернете (не только на нашем сайте). Если вы живете в большом городе, то покупка всего необходимого займет максимум два дня. Найти нужный магазин легко в интернете.

    Полезные ссылки на учебники и сайты по Ардуино

    Официальные сайты ардуино:

    • https://www.arduino.cc/

      В следующих уроках мы с вами узнаем, как работает контроллер, разберем устройство платы Arduino Uno и запустим свой первый проект.

    Читать еще: