"Мозг" Arduino
"Мозг" Arduino - это микроконтроллер семейства Atmega. Микроконтроллер представляет из себя микропроцессор с памятью и различными периферийными устройствами, реализованный на одной микросхеме. Фактически это однокристальный микрокомпьютер, который способен выполнять относительно простые задачи. Разные модели из семейства Arduino оснащены разными микроконтроллерами.
На фото микроконтроллер Atmega328. Такие микроконтроллеры используются на Arduino UNO и Arduino Nano (но в другом корпусе).
{reklama}
"Руки" Arduino
Ардуино представляет собой плату с контактами для подключения дополнительных компонентов. Платы бывают с большим количеством выводов и с меньшим. Например, самая большая плата в семействе Ардуино - Arduino Mega - имеет более 70 независимых выводов, а самая маленькая - Arduino Pro Mini - всего 22 вывода.
Сравнение Arduino Mega с Arduino Pro Mini.
Контактные выводы на Arduino
Ардуино имеет цифровые и аналоговые выводы. Разница цифровых и аналоговых выводов заключается в том, что цифровые выводы имеют 2 значения: 0 - FALSE (от 0 до 1.5 вольт) и 1 - TRUE (от 3 до 5 вольт), а на аналоговых выводах диапазон разбит на множество мелких участков.
Для чего это нужно?! Рассмотрим такой наглядный пример. Если подключить к цифровому выводу Arduino светодиод и подать на вывод логическую "1", то светодиод загорится с максимальной яркостью, а если подать "0" - светодиод погаснет. Никаких промежуточных вариантов нет. Если светодиод подключить к аналоговому выводу, то яркостью светодиода можно управлять плавно. На практике к аналоговым выводам чаще всего подключаются какие-либо аналоговые датчики.
Что можно создать при помощи Arduino?
Arduino позволяет подключать огромное количество различных периферийных устройств, миллионы возможных комбинаций элементов программы ограничиваются только человеческой фантазией. Устройство способно получать и обрабатывать данные об окружающем мире, используя присоединяемые и программируемые датчики.
Вы можете запрограммировать систему быстро среагировать на определённое изменение, управлять светом, электродвигателями и сервоприводами, передавать и принимать данные по bluetooth, WiFi и Ethernet, считывать данные с SD карт, и много другое... Система подходит как для домашнего, так и для промышленного использования.
Рынок дополнительных плат постоянно обновляется, появляются новые инновационные разработки. Этому способствует полностью открытая архитектура системы.
Общение с Arduino IDE
Существует язык для общения с микроконтроллером, упрощённый и адаптированный специально для Arduino. Освоить этот язык совсем не сложно, даже если вы никогда раньше не программировали. Для работы платы и вашего будущего проекта необходимо написать и загрузить скетч.
Скетч (sketch) — программа, написанная в среде разработки Arduino IDE специально для Arduino платформы.
Для выполнения данного пункта вам понадобятся:
- платформа Arduino (mega, uno или др.)
- USB-кабель Type-A
- устройство, работающее на ОС Windows.
Некоторые платформы Arduino, не имеющие разъёма USB, программируются через специальный программатор!
Скачайте бесплатную среду разработки для Ардуино с официального сайта производителя. Вместе с программой автоматически установятся драйвера для определения девайса при подключении к USB-порту. Если же Ардуино не определится — произведите ручную установку необходимых компонентов.
При подключении к USB на схеме должен загореться зелёный светодиод. Запустите приложение и приступайте к созданию собственного скетча. Проверка работоспособности и совместимости Arduino с ПО можно проверить при помощи встроенного скетча «LED». Запуск данного процесса должен вызвать мигание светодиода.
В меню Tool — Board выберите используемую плату. Далее следует загрузка скетча в Arduino при помощи кнопки «Upload». Успешное завершение данной операции подтверждается миганием светодиода оранжевого цвета на плате. Для подробного изучения Arduino IDE создано множество англоязычных и отечественных ресурсов, где рассказывается что такое Ардуино и как с ним работать.
Среда разработки оснащена стандартным менеджером добавления библиотек в виде исходного кода на языке C++. Данная возможность расширяет применение компонентов, добавляя новый функционал.