Fillimi me Arduino: Çfarë duhet të dini: 4 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:27

Unë kam punuar me Arduino dhe elektronikë për shumë vite tani, dhe ende jam duke mësuar. Në këtë botë gjithnjë në zgjerim të mikrokontrolluesve, është e lehtë të humbasësh dhe të bësh qarqe rreth vetes duke u përpjekur të gjesh informacion.

Në këtë udhëzues, unë do t'ju tregoj:

Çfarë është dhe bën një Arduino.

Ku të filloni me Arduino.

Si të gjeni burime të dobishme.

Këto janë të gjitha gjëra që kam mësuar përmes përvojës dhe janë metoda të provuara dhe të vërteta për sukses. Unë nuk do ta mohoj se ka ndoshta qindra mësime të ndryshme për të filluar me Arduino, por këto janë gjërat që kam gjetur më të dobishme në ditët e mia të hershme. Ndiqni, pra, dhe le të eksplorojmë Botën e Mrekullueshme të Arduino.

Ju lutemi vini re: Disa nga fotografitë në këtë Udhëzues janë pamje të ekranit. Imazhet që ato përmbajnë janë pronë e pronarëve të tyre përkatës dhe mund t'i nënshtrohen të drejtës së autorit. Unë i kam përpiluar ato këtu si pajisje periferike për të ndihmuar në zhvillimin e Instructable tim si një burim arsimor jofitimprurës, në përputhje me doktrinën e Përdorimit të Drejtë.

Hapi 1: Arduino: Çfarë është dhe çfarë bën?

Arduino është një platformë elektronike me burim të hapur e krijuar për krijuesit, e bazuar në pajisje të thjeshta dhe të lehta për t’u përdorur, dhe një gamë të këmbyeshme të sensorëve, manipuluesve dhe ekraneve. Termi, në kuptimin më të gjerë, përdoret përgjithësisht për t'iu referuar një fushe të madhe të mikrokontrolluesve të bazuar në mikroçipet Atmel.

Në terma laikë, ata janë si kompjuterë të thjeshtuar, miniaturë. Siç mund ta imagjinoni, kjo është një fushë e madhe, gjithnjë në zgjerim, me qindra variacione të mikrokontrolluesve, konfigurimeve dhe pajisjeve të sensorit. Këtu, unë e kam ngushtuar atë në bazat.

Në këtë Instructable, unë do të kaloj mbi 3 nga tabelat më të njohura Arduino (të cilat gjithashtu ndodhin të jenë të preferuarat e mia):

Uno, Nano, dhe Mega

Unë gjithashtu do të kaloj mbi përdorimin e IDE (programi që ne përdorim për të koduar Arduino), mburojat dhe sensorët.

Për të mësuar më shumë rreth bordeve të veçanta, referojuni hapit 'Burimet'

Kushtet dhe përkufizimet e dobishme:

Mikro-Kontrollues: Çdo qark i programueshëm i bazuar në një kod të lakuar të kushteve dhe vonesave. Për të mos u ngatërruar me një mikro-procesor, i cili ose i referohet çipit të kontrollit ose një bordi shumë më kompleks siç është RaspberryPi.

Bordi: Pajisjet kompjuterike rreth të cilave bazohet Arduino, zakonisht përdoren për t'iu referuar vetë mikrokontrolluesit ("bordi Arduino Uno")

Mburoja: Një shtrirje e një bordi, zakonisht e projektuar për tu futur në mënyrë perfekte në konfigurimin e kunjit para-ekzistues, që shton paraqitjen dhe shton funksione që nuk janë ndërtuar tashmë në tabelën bazë (p.sh. Mburoja e motorit lejon kontrollin e motorëve, mburoja Ethernet shton aftësinë për të përdorur funksionet e internetit, mburoja Bluetooth shton lidhje bluetooth, etj.)

IDE (më konkretisht, Arduino IDE): Softueri që përdoret më së shpeshti për të shkruar dhe ngarkuar kodin në një bord Arduino. Ekziston gjithashtu opsioni për ta përdorur atë për borde të tjera, jo Arduino siç është RaspberryPi.

Biblioteka: një shtesë në kod si një skedar i veçantë, i përdorur për të shtuar funksione shtesë dhe për të lejuar pajtueshmërinë me mburoja dhe përbërës pa pasur nevojë të njihni funksione dhe algoritme jashtëzakonisht të gjata dhe komplekse.

Sensori: çdo gjë që mund të marrë hyrje fizike dhe ta transferojë atë në një sinjal elektrik

Uno:

Arduino Uno është deri më tani bordi më ikonik dhe ndoshta më i popullarizuari Arduino që mund të merrni. Ka 14 kunja hyrëse/dalëse dixhitale, të cilat mund të ndryshojnë midis të qenit Aktiv dhe Fikur, 6 prej të cilave janë të afta të përdorin PWM, ose Pulse Width Modulation, e cila ndryshon tensionin e daljes duke e ndezur dhe fikur pinin ndryshojnë me shpejtësi (pulsi ' ') në intervale të ndryshme (' gjerësia ') për ta bërë prodhimin më të lartë ose më të ulët (' modulimi '). Gjithashtu ka 6 kunja hyrëse analoge. Të gjitha kunjat ose mund të përdoren si hyrje ose dalje, dhe disa prej kunjave kanë funksione të veçanta kur përdoren me mburoja dhe biblioteka të veçanta.

Fakt argëtues: Arduino Uno ka më shumë fuqi përpunuese sesa kompjuterët me madhësi dhome të përdorura për misionet e hershme Apollo në hënë, dhe ju përshtatet në dorën tuaj!

Shumica e mburojave janë të bazuara përreth dhe të ndërtuara për Arduino Uno, dhe kjo në përgjithësi konsiderohet të jetë bordi më i mirë për të filluar si fillestar. Dhe pajtohem plotësisht. Uno mund të mos jetë më i gjithanshmi, por sigurisht që është më i lehtë për tu vendosur dhe përdorur, dhe shumica e projekteve dhe mësimeve për Arduino fillojnë me Uno.

Nano:

Kjo gjë, siç nënkupton edhe emri, është një tabelë më e vogël. Ajo ka më pak memorie sesa një Uno, por përndryshe ndan shumicën e të njëjtave funksione në një paketë shumë më të vogël. Ideja prapa Nano është qarqe të veshshme dhe të miniaturizuara për përdorim në hapësira të ngushta ose në projekte të ndjeshme ndaj peshës, siç janë dronët. Kjo ka më pak kunja të përgjithshme për shkak të madhësisë më të vogël, por është gjithashtu më e lirë se Uno dhe do të përshtatet në më shumë vende.

Mega:

Përsëri, emri i thotë të gjitha. Ky tabelë është më i gjatë se Uno, dhe ka gjithsej 54 kunja dixhitale I/O, 15 prej të cilave janë të afta për PWM, dhe 16 kunja hyrëse analoge. Ky bord është për projekte më të mëdha, më të mira dhe më të mëdha. Dhe po, e përsërita me qëllim. Ky bord është i madh dhe është i pajtueshëm me shumicën e të njëjtave mburoja si Uno, sepse ndan të njëjtin konfigurim fillestar të kunjave. Ai gjithashtu ka një kujtesë të shtuar, kështu që mund të ekzekutojë programe më të mëdha më lehtë.

IDE:

Arduino IDE është një platformë relativisht e thjeshtë për t’u përdorur sa i përket kodimit. Për bordet Arduino, ai përdor gjuhën e tij të programimit, por ndan shumë nga të njëjtat karakteristika si gjuhët e njohura të kodimit si Java dhe C. Kurba e të mësuarit është shumë e butë, dhe ka qindra shembuj në internet dhe madje të integruar në softuerin që ju udhëzon përmes aspekteve të caktuara të kodit. Unë e kam përdorur këtë që kur isha 13 vjeç, dhe ende nuk e di gjysmën e asaj që bën gjithçka, kështu që mos u shqetësoni, nuk keni nevojë të jeni as për të përdorur Arduino.

Mburoja:

Mburoja të ndryshme përdoren ndryshe. Padyshim. Dhe ata gjithashtu kanë grupe të ndryshme të kodit të nevojshëm për t'i drejtuar ato. Por mos hiperventiloni akoma, nuk kam mbaruar. Për shumicën e mburojave që mund të blini aktualisht, ekziston një kod shembull i integruar tashmë në IDE, ose një mësim shumë i bukur në internet. E tëra çfarë ju duhet të bëni është ta gjeni. Shihni "Burimet" se si ta bëni këtë.

Sensorë:

Ngjashëm me Shields, sensorë, manipulues dhe ekrane të ndryshëm do të kenë kode të ndryshme të lidhura me to. I njëjti proces për gjetjen e shembujve zbatohet.

Pra, tani që dini pak më shumë për Arduino, le të kalojmë tek Ku të Fillojmë.

Hapi 2: Si dhe ku të filloni me Arduino

Siç e përmenda në hapin e fundit, mikrokontrolluesit Arduino mbulojnë një gamë të madhe të bordeve dhe pajisjeve të ndryshme. Në këtë hap, unë do t'ju jap disa këshilla se ku të filloni dhe çfarë të merrni së pari.

Ndoshta këshilla më e dobishme që mund t'ju jap paraprakisht është kjo: Filloni thjeshtë. Të mësosh të përdorësh Arduino është një proces që kërkon kohë, dhe nëse përpiqesh të bësh shumë në të njëjtën kohë, vetëm do të zhgënjehesh. Fillova hobin tim në Arduino duke ndezur LED. Dhe e dini se çfarë më pëlqen të bëj më mirë, nga të gjitha gjërat për të cilat përdor Arduino? LED -ve të ndezura Pra, me të vërtetë, cilado qoftë ambicia juaj për të përdorur Arduino, unë do të rekomandoja seriozisht së pari të provoni shembujt Blink dhe Fade në Arduino IDE dhe të luani me ata para se të provoni ndonjë gjë të komplikuar.

Ku të filloni:

Pyesni veten këtë: Për çfarë doni të përdorni Arduino? Kjo pyetje do të përcaktojë se çfarë duhet të kërkoni në një bord Arduino para se të merrni atë të parë.

Nëse nuk e dini vërtet, ose thjesht keni në mendje diçka të thjeshtë si një robot i vogël, unë do të rekomandoja Uno. Nëse dëshironi të bëni qarqe të veshshme ose të miniaturizuara, unë do të sugjeroja Nano (ose Mikro, në varësi të kompleksitetit të asaj që dëshironi të bëni). Nëse dëshironi një projekt të madh, si një printer 3D, një robot të madh ose një rrjet sensori, unë do të sugjeroja Mega. Nëse përpunimi i rëndë dhe shtypja e të dhënave është projekti juaj i zgjedhur, atëherë Zero ose due do të ishte një ide e mirë. Dhe nëse doni një ndërfaqe kompjuteri, domethënë një tastierë të personalizuar, levë ose miun, atëherë Leonardo është për ju. Dhe lista nuk përfundon këtu. Ka një numër gjithnjë në rritje të bordeve Arduino atje, dhe ato që kam përmendur këtu janë vetëm bazat. Ka borde si Yún ose Tian që mund të ekzekutojnë Linux, dhe në thelb veprojnë si versione të vogla të kompjuterëve të plotë, dhe një numër ndryshimesh në bordet e tjera që kam përmendur që shtojnë veçori dhe specialitete të ndryshme për një gamë të caktuar të projekte.

Për më shumë detaje mbi bordet specifike, dhe për një listë të plotë të bordeve, shihni hapin tim të ardhshëm, 'Burimet'.

Çfarë të merrni së pari:

Filloni duke marrë vetë tabelën. Dhe mos u shqetësoni kur shihni etiketat e çmimeve në faqen zyrtare të Arduino. Ndërsa sinqerisht mund të them se marka Arduino Arduinos janë me cilësi shumë më të lartë dhe janë të garantuara të jenë në gjendje pune, mua me të vërtetë nuk më pëlqen të shpenzoj kaq shumë para për vetëm një artikull. Shkoni në Amazon dhe ata kanë versione të klonuara të Arduino, të cilat janë me të vërtetë e njëjta gjë e bërë nga kompani të ndryshme, për më pak se gjysmën e çmimit. Ose, mund të marr të njëjtën tabelë dhe një çantë pjesësh, për të njëjtin çmim mund të marr një Arduino të vërtetë. Sidoqoftë, nëse keni para për të shpenzuar, blini nga njerëzit zyrtarë të Arduino, sepse ata janë ata që zhvillojnë shumicën e mikrokontrolluesve të rinj dhe mbështesin softuerin e përdorur për t'i koduar ato. Zgjedhja, me të vërtetë, është e juaja.

Nëse po planifikoni të merrni një Uno ose një Mega, unë do të rekomandoja seriozisht të merrni një çantë fillestare. Unë kam përpiluar një listë të lidhjeve me disa të ndryshme në hapin tim të ardhshëm. Kompletet fillestare do të vijnë jo vetëm me vetë Arduino, por edhe një ton të tërë sensorë dhe përbërësish të dobishëm, duke përfshirë mikun më të mirë të çdo ndërtuesi të qarkut: një dërrasë buke. Dhe pjesa më e mirë? Kompletet fillestare janë në të vërtetë më të lira sesa të blini të gjithë përbërësit veç e veç. Me shumë. Për shembull, një projekt që do të më kushtonte rreth 100 € për ta ndërtuar, më kushtoi vetëm 50 € sepse gjeta disa komplete të mira fillestare, dhe më pas isha në gjendje të ndërtoja tre projekte të tjera me përbërësit e mbetur.

Nëse nuk merrni një Uno ose Mega, unë përsëri do të rekomandoja një çantë fillestare që vjen vetëm me sensorë dhe përbërës shtesë, dhe jo një bord Arduino. Nga rruga, kjo është diçka për të cilën duhet të keni kujdes. Kur blini një çantë fillestare, sigurohuni që të kontrolloni që ai në të vërtetë përfshin të gjithë përbërësit në fotografi, sepse disa do të thonë "për Arduino" dhe do të tregojnë një Uno, por në fakt nuk vijnë me të. Zakonisht do të ketë një listë pjesësh ku mund të verifikoni përmbajtjen e kompletit.

Pasi të keni një Arduino, hapi tjetër është të shkarkoni IDE dhe të gjeni disa mësime të mira. Lexoni në hapin tim të ardhshëm për të gjetur vendet më të mira për t'i marrë ato.

Hapi 3: Burimet

Në këtë hap, unë do të tregoj disa burime shumë të dobishme për të gjithë DIY që përdorin Arduino, si dhe si të gjejnë më shumë. Unë gjithashtu do të përfshijë një listë të vendeve të mira për të blerë produkte Arduino dhe disa nga pajisjet e mia të preferuara fillestare.

IDE:

IDE është qendrore për të gjitha projektet Arduino. Për fat të mirë, është gjithashtu falas për tu shkarkuar, megjithëse mund të bëni një donacion për njerëzit që e kanë shkruar nëse zgjidhni. Ju mund t'i gjeni të gjitha versionet e tij përmes kësaj lidhjeje. Ekziston edhe një referencë e dobishme në dispozicion këtu.

Bibliotekat:

Arduino IDE vjen me një numër bibliotekash të integruara për funksionalitet të zgjeruar, por unë zbuloj se gjithmonë kam disa përbërës që nuk mbështeten drejtpërdrejt. Kur kjo ndodh, unë zakonisht kërkoj në Google komponentin me termat e kërkimit "Arduino Library" përgjatë tij, për të gjetur se cila bibliotekë është më e popullarizuara (dhe për këtë arsye ndoshta më e dobishme). Një mënyrë tjetër për t'i gjetur ato është përmes faqes në internet Arduino, Arduino.cc. Sidoqoftë, vendi më i mirë për të shkuar për shembull kodet dhe bibliotekat është Github.com. Këta djem kanë gjithçka kur bëhet fjalë për bibliotekat, kodin burimor, ndryshimet në IDE ose ndonjë gjë tjetër që lidhet me softuerin.

Bordet:

Për të mësuar në lidhje me shumicën e bordeve Arduino dhe mburojat më të njohura, kjo faqe është burimi për ju, me lidhje me të gjitha specifikimet, skemat dhe shpjegimet për secilin komponent Arduino.

Kodi dhe Referenca:

Për të gjetur se çfarë bën çdo linjë kodi dhe si përdoret, pjesa e referencës e faqes në internet Arduino është vendi për të shkuar. Kufizimi i vetëm është se nuk përfshin asnjë nga funksionet speciale për bibliotekat që nuk janë bërë nga Arduino.

Udhëzime dhe udhëzime:

Për mësimet në Arduino, faqja e mësimeve është një vend i mirë për të filluar. Për mësime dhe projekte më të thella, https://learn.adafruit.com/ dhe https://create.arduino.cc/projecthub janë vende të mira për tu parë, përveç këtu në Instructables.

Për udhëzime nga anëtarët me përvojë të komunitetit, forumi zyrtar Arduino është ndoshta vendi më i mirë për të shkuar.

Gjetja e më shumë burimeve:

Shumë herë, gjëja më e mirë për të bërë është Google ajo që po kërkoni. Ndonjëherë, megjithatë, informacioni mund të jetë i pakapshëm. Në këto raste, e gjej veten duke u marrë me projekte dhe mësime, dhe forumin Arduino, duke kërkuar referenca për burime të mira. Nëse nuk gjej asnjë, thjesht hyj në forum dhe pyes, sepse më mirë të vini bast se me mijëra njerëz që kalojnë nëpër forum, dikush do të dijë t'ju ndihmojë.

Komplete fillestare:

Këtu janë disa nga pajisjet e mia të preferuara që i rekomandoj fillestarëve që mësojnë Arduino. Ato kanë të gjithë përbërësit që do t'ju nevojiten për të mësuar bazat (dhe disa nga kompleksitetet) e kodimit dhe qarkut.

Kompletet me çmimin më të mirë, cilësinë më të lartë që kam gjetur deri më tani, me mbështetjen më të madhe dhe shërbimin më të mirë ndaj klientit, shiten nga një kompani e quajtur Elegoo. Edhe pse ata gjithashtu shesin pajisjet e tyre përmes Amazon, unë kam lidhur faqen zyrtare sepse ka tendencë të ketë një përshkrim më të mirë të përbërësve të përfshirë në komplete. Sidoqoftë, ato nuk janë tabela ose komplete Arduino, kështu që mbani në mend se nuk po e mbështetni sitin Arduino kur i blini ato.

Nëse keni para për të shpenzuar, unë me të vërtetë do të sugjeroja marrjen e Arduino/Genuino Starter Kit zyrtar. Ai ka dokumentacionin më të mirë për fillestarët e çdo pajisjeje në treg, dhe projektet janë gjithashtu shumë të lezetshëm.

Vendi më i mirë, përveç Amazon, për të marrë sensorë individualë, mburoja dhe i tillë është dyqani Adafruit. Ato janë të cilësisë më të lartë, dhe secili komponent ka dokumentacion individual individual në dispozicion.

Ju lutemi vini re se këto janë mendimet dhe rekomandimet e mia, për të mos gabuar me faktin. Çdo blerje që bëni është sipas zgjedhjes tuaj, dhe unë sugjeroj të bëni hulumtime në komplete të ndryshme para se të blini një të tillë.

Hapi 4: Epilogu

Pra, tani, ju mund të dilni me guxim në botën e mikrokontrolluesve dhe Arduino, dhe të filloni me besimin se e dini se ku qëndrojnë burimet tuaja, nëse problemet vijnë duke trokitur. Më sipër janë një mori fotografish të projekteve të ndryshme që kam bërë këtu në Instructables me Arduino, vetëm për t'ju dhënë një shije të mundësive të pafundme dhe shpresoj t'ju frymëzojë për të bërë diçka të mrekullueshme.

Nëse ndonjëherë keni ndonjë pyetje në lidhje me Arduino, mos ngurroni të më pyesni, por mbani në mend Forumi Arduino do të ishte një vend shumë më i mirë për t'u pyetur, dhe ata janë pothuajse të garantuar të ndihmojnë. Unë nuk di gjithçka, kështu që mos merrni asgjë që them si të mirëqenë, kërkoni vetë nëse doni ta dini me siguri.

Ju lutemi votoni nëse ju pëlqeu kjo ose mësuat diçka duke lexuar këtë!

Si gjithmonë, këto janë projektet e Dangerously Explosive, misioni i tij gjatë gjithë jetës, "të ndërtosh me guxim atë që dëshiron të ndërtosh, dhe më shumë!"

Ju mund të gjeni pjesën tjetër të projekteve të mia këtu.