Teknologiens verden drejer sig om elektroniske komponenter, der udfører automatiserede opgaver. Til dette formål er det nødvendigt at have enheder, der er... nem programmering og tilpasningsdygtig til opgaver som er nødvendige.
Arduino er en enhed, hvis software og hardware har open source, Derfor er det et ideelt værktøj til denne type arbejde. I denne artikel viser vi dig hvordan. Hvad er en Arduino, og hvad er dens vigtigste fordele? som skal bruge denne teknologi.
Derudover viser vi dig de vigtigste elementer i et bundkort og de forskellige anvendelser, du kan give denne type enhed. Gå ikke glip af noget, hvis du vil blive ekspert i automatiseret mekanisering.
Hvad er Arduino, og hvad er historien bag dette mærke?
Arduino refererer til open source-software, elektroniske platforme og enkeltkredsløbskort, der produceres af virksomheden med samme navn.De er kendetegnet ved at have en enkelt mikroprocessor, en RAM og inputporte, som tilsammen danner en komplet enhed, der bruges til at bygge elektroniske komponenter til forskellige discipliner. Den deler også samme navn som det fællesskab, der er dedikeret til at sikre projektets kontinuitet.
Udviklingen, både af hardware og software, er frit tilgængelig for distribution De er licenseret under GNU General Public License og GNU Lesser General Public License. Derfor kan disse computerkort fremstilles, distribueres og sælges gratis af enhver person eller virksomhed.
Disse enheder blev skabt i 2003 af en gruppe studerende fra Italien. Deres mission var at finde et værktøj, der ville lette implementeringen for alle brugere, uanset om de var begyndere eller havde et specifikt erhverv. Hovedformålet var at holde anskaffelsesomkostningerne så lave som muligt. og at den har den størst mulige alsidighed. Dens navn stammer fra en italiensk bar, der henviste til Marquis Arduino I, hvor skaberne mødtes under projektet.
I 2005 var det det første printkort, der blev solgt med en 8-bit AVR-mikrocontroller.Men det var først syv år senere, at den gennemgik en betydelig udvikling, der førte til nye modeller, der begyndte at bruge 32-bit ARM Cortex M3-controllere. I starten gav dette nogle udfordringer med at samle kortene, da AVR- og ARM-arkitekturerne ikke er identiske, og derfor havde instruktionerne til hver især forskellige specifikationer for assembleren.
Da Arduino LLC blev dannet, begyndte disse boards at blive produceret og solgt af eksterne virksomheder, som betalte en provision til ejeren af softwareudviklingen.I slutningen af 2008, året hvor virksomheden blev grundlagt, begyndte stifterne at opleve interne problemer. Dette skyldtes varemærkeregistreringen. "Arduino" I Italien var en af disse virksomheder involveret, hvilket skabte en komplikation, da Arduino LLC søgte at registrere sit varemærke på verdensplan. Som følge heraf begyndte juridiske tvister om økonomiske anliggender i januar 2015.
I 2013 anslås det, at der blev solgt mere end 700 nummerplader. af leverandøren Adafruit Industries. Dette demonstrerer den succes og accept, disse teknologiske enheder har blandt offentligheden.
Arduino Foundation blev oprettet i samme år, som et partnerskab mellem virksomheder og ARM Holdings blev annonceret.hvis hovedkvarter i Cambridge derefter ville administrere en betydelig del af denne nye virksomhed. Dette genererer grundlæggende strategiske ændringer, der muliggør yderligere fremskridt i markedsføringen af disse tallerkener, som koster omkring €30.
Hvad er de vigtigste fordele ved Arduino hardware og software?
Det første, vi skal fremhæve som et kendetegn ved disse enheder, er deres enkelhed. både i programmeringssprog og i printkortene, der er udviklet for at få softwaren til at fungere så enkelt som muligt. Som vi fortalte jer før, Arduino er et open source-projektDerfor kan enhver bruger få adgang til programmeringen og foretage forbedringer gratis, uanset deres vidensniveau.
Den understøtter forskellige operativsystemer såsom Windows, Linux og macOS. Dette gør det til et meget nyttigt værktøj til at køre eller programmere på enhver computer, uanset operativsystem. Derfor, Arduino fremmer kompatibilitet mellem brugere Fordi ved at fjerne OS-barrieren giver det folk mulighed for at interagere oftere uden at have en ekstern begrænsning for Arduino-udvikling.
når du har brug for Til at programmere mikrocontrolleren skal du bruge et ledningsbaseret sprog.hvor hvis du ønsker det For at programmere miljøet skal du bruge Processing.Dette muliggør nem projektudvikling, da disse programmeringssprog er relativt simple, især når du først har brugt dem. C (eller C++) eller Java.
Som vi nævnte før, er der to mikrocontrollere, der generelt bruges af Arduino. Den ene er AVR, som kører på 5 volt, mens ARM Cortex-M3 bruger 3,3V. Denne Dette resulterer i en bred vifte af bundkort med input- og output-porte. hvilket giver større alsidighed til den tilsigtede anvendelse.
For at disse enheder kan fungere og interagere med andre elementer, De har brug for sensorer eller aktuatorerDisse kommandoer kan fortælle Arduinoen, at den skal arbejde uafhængigt af en computer, eller de kan fortælle Arduinoen, hvilke handlinger den skal udføre.
Hvordan fungerer Arduino-kort? Nøglekomponenter
Arduinoen Den består af en plade som er baseret på en mikrocontroller, der kan ARM Cortex M3 32-bit eller AVR og hvis programmeringssprog det vil være i et miljø Arduino IDE. Det har integrerede kredsløb Disse bruges til at oprette instruktioner, der danner et program, der skal bruges til at give Arduinoen mulighed for at interagere med andre enheder.
Forskellige eksterne enheder kan tilsluttes mikrocontrollerenDette gælder både for input- og output-grænsefladerne. Dette gør det muligt for controlleren at behandle dataene i henhold til den installerede programmering og udsende de oplysninger, der er nødvendige for at udføre instruktionerne.
De andre komponenter, som en Arduino har Disse er analoge, digitale, jord- og PWM-ben.Derudover har den en nulstillingsknap, strømindikatorer og en spændingsregulator.
Hvilke slags enheder og applikationer kan jeg lave med Arduino? Alt hvad du kan gøre
Arduinoen kan bruges i to hovedgrupper. Den ene er når dette værktøj bruges som en mikrocontrollerDen har software, der fungerer uafhængigt af enhver computer. Dette gør det muligt at styre enheder, der interagerer med Arduinoen, via aktuatorer.
Den anden gruppe er, når boardet bruges som en grænseflade til en enhed, som skal udføre en bestemt opgave. Dette kræver, at Arduinoen forbindes til forskellige sensorer eller aktuatorer. Disse sender et signal til bundkortet, som derefter fortæller computeren, at den skal udføre en bestemt handling. Dette bruges ofte i videospil.
Vi vil forklare mere detaljeret alle de anvendelser, du kan give det:
Robotics
Robotik er et ideelt felt for Arduino. Denne udtalelse skyldes, at mekaniske bevægelser via disse kort kan bygges med elektroniske impulser ved hjælp af kommandoer udført af et softwareprogram. Kommandoerne oprettes fra en computer og sendes af computeren til Arduino til udførelse., alt efter behovene.
At være open source gør det nemmere at inkludere disse enheder, da de kan tilpasses til enhver form for projekt.Hvad enten det skyldes dens størrelse eller fordelingen af dens PIN'er, som muliggør input og output af elektrisk strøm på en alsidig måde.
Brug som mikrocontroller
Når Arduino bruges som en mikrocontroller, Målet er at kontrollere eller automatisere en specifik proces på en enhedFor at udføre denne opgave kræves der en input-grænseflade og en output-grænseflade. Periferiudstyr, der hjælper med at udføre opgaven effektivt, skal tilsluttes disse grænseflader.
Periferiudstyr indtastes i mikrocontrollerens hukommelse, så den via processorenheden kan sende informationen via outputportene. Med andre ord, Når de læser information udefra, udfører de en specifik proces. og sender et automatisk svar, i henhold til aflæsningen.
Brug som en grænseflade
Den bruges som en grænseflade til Arduino, for eksempel når lysene tændes automatisk på grund af registreret bevægelse.Til dette skal du bruge en computer, som du kan kommunikere med den via en USB-portsom skal tænde LED-lysene, når den registrerer information, der er opfanget af sensorer i den nævnte Arduino-grænseflade.
Til denne type operation kan du programmere den i C/C++ eller Java, eller et hvilket som helst andet sprog, der ikke er svært for dig.
XOscillo
Du kan omdanne din computer til et Arduino-oscilloskop, der opnår en båndbredde på op til 1 MHz. Dette vil vise elektriske signaler grafisk på et XY-plan. Dette giver dig mulighed for at Dette vil hjælpe dig med at vide, hvornår spændingsindgangsreguleringerne forekommer ved en given frekvens..
Videnskabeligt udstyr til forskning
En anden hyppig og meget nyttig anvendelse af Arduino er i videnskabeligt udstyr, der kan måle forskellige aspekter af videnskab. For eksempel, Det er meget brugt i moderne seismografer og meteorologiDisse bruges til at fremstille udstyr med Arduino-kort. Dette giver mulighed for at indhente specifikke oplysninger baseret på sensorer eller aktuatorer, som bruges i videnskabelig forskning.
Medicin er en anden gren af videnskaben, der bruger Arduino til at opnå positive resultater for menneskers sundhed. For eksempel, et mikroskop kan laves og at den indsamler oplysninger for at gemme dem på en computer, i henhold til bestemte parametre.
Arduinome
Musikstudier bruger Arduino som en enhed, der styrer forbindelsen mellem instrumenterDerudover foretager den også ændringer i mikrofoner, computere, lydkontrolkonsoller og alt andet udstyr, der er nødvendigt for at producere en digital brugerflade.
En Arduino kan transmittere musiksignaler på tværs af op til 16 kanaler, hvilket gør det muligt at tilslutte forskellige enheder til hver kanal. Dette opnår en perfekt balance i koordinering af musikalske noter, lydfrekvens eller stereo eller flerkanalstransmission, blandt andet.
OBDuino
Du ser dem sikkert hver dag, når du kører bil, og du har ikke indset, at du kigger på en Arduino. OBDuino er en brændstofregulator, der bruges i biler for at gøre kørslen så økonomisk som muligt.Den viser øjeblikkeligt de kørte kilometer og de brugte bøger. Dette genererer gennemsnitlige, historiske og aktuelle resultater.
I Europa anvendes EOBD-diagnosestandarderne. som også tjener til at have en komplet overvågning af de forskellige motorkomponenter, såsom olietryk, regulatorens ladespænding osv.
SCA-ino
Det bruges også i biler og Den bruges til at styre motorens tomgangshastighedssensor og Check Engine-lampen før tænding.En anden anvendelse er at bestemme mængden af luft, der kommer ind i indsugningsmanifolden. I denne opgave arbejder Arduinoen direkte med køretøjets ECU.
Human læser
Den humane læser faktisk Det er et bibliotek, der kan indeholde op til 5000 bogtitler, som kan læses på et hjemme-tv.Det, der er behov for, er en USB-forbindelse, der muliggør interaktion mellem brugeren og den store skærm. Dette vil give brugerne mulighed for nemt og hurtigt at vælge det ønskede element. Den er kendetegnet ved sin lave pris.
Den humane pc
Med en Arduino-enhed Du kan efterligne en maskine, der fungerer som en computer, som vil have en tastatur normal og en skærmhvilket kunne være et fjernsyn i din stue.
Mens en Arduino har mikrocontrollere, RAM-hukommelse, lydudgang, input- og outputporte og endda ekstern lagring med et kort MicroSD Selvom den opfylder funktionen af en komplet pc, kan den ikke bruges til store programmeringsopgaver. Den er ideel til at spille spil.
Ardupilot
Arduino findes også inden for luftfart. og det bruges til at assistere et ubemandet luftfartøj, det vil sige det, vi almindeligvis kender som DronesTakket være disse enheder kan flyet styres via fjernkommandoer; de har sensorer til at udsende og modtage radiofrekvenssignaler.
Men det bruges ikke kun i fly, men også i landkøretøjer. Fjernstyrede biler er et eksempel. Hærer bruger en teknologi, der oprindeligt var baseret på Arduino-komponenter.
ArduinoPhone
Arduinos alsidighed er så omfattende, at man endda kan lave mobiltelefoner. der har solcellebaseret opladning. Denne teknologi kan øge batterilevetiden med op til 50 timer. Den understøtter også inkludering af mikrofoner og højttalere til opkald.
Selvom dens konstruktion ikke er enkelDet er heller ikke utænkeligt at have en ArduinoPhone for begyndere, der kender nogle grundlæggende regler for lodning og kredsløbsintegration.
Computer numerisk styringsmaskiner (CNC)
Computer numerisk styring er et program, der er installeret på en Arduino, og Det bruges til at holde et elements position under kontrol til enhver tid.Med andre ord bruges det til at opnå ekstraordinær præcision i de bearbejdningsprocesser, der er monteret på en maskine for at opnå et præcist resultat i et objekt.
Programmering udføres i en 3D-dimension med XYZ-akserneDette bestemmer den højde, dybde og bredde, som det ønskede fysiske element skal have. Derfor står CNC for Computer Numerical Control of Various Machines (computer numerisk styring af forskellige maskiner).
Åbn Theremin One
Med en Arduino Du kan styre en theremin uden at skulle have fysisk kontakt med instrumentetTakket være den forprogrammering, du kan udføre og integrere i enheden, får du et elektronisk musikinstrument med høj præcision og enkel programmering.
3D-printere
En 3D-printer er et tydeligt eksempel på, hvor man kan bruge robotteknologi med et Arduino-board.Dette gøres uafhængigt af enhver computer. Du behøver kun at indarbejde instruktionerne, så denne computerenhed uafhængigt kan udføre alle de kommandoer, du foretager eksternt.
Den minder meget om en CNC-maskine, hvad angår programmering, da den bruger XYZ-akserne. Funktionen er dog omvendt. Dette skyldes, at man med 3D-printning skal bygge elementet fra bunden, mens man med numerisk styring skal forfine det fysiske element for at opnå det ønskede resultat.
Ambilight
Så du kan få det på dit tv Kontrasten justeres i henhold til lysniveauet i det rum, hvor tv'et er placeret.En Arduino er påkrævet. Enheden styrer feedbacken af det lys, der udsendes fra skærmen, i forhold til det omgivende naturlige lys. Dette kaldes Ambilight.
For dette Eksterne sensorer er nødvendige der kan bestemme graden af korrektion, som den store skærm skal foretage.
