Technologijų pasaulis sukasi apie elektroninius komponentus, kurie atlieka automatizuotas užduotis. Tam būtini įrenginiai, kurie... lengvas programavimas ir pritaikomumas užduotims To reikalaujama.
„Arduino“ yra įrenginys, kurio programinė ir aparatinė įranga yra atvirojo kodo, Todėl tai idealus įrankis tokio tipo darbui. Šiame straipsnyje parodysime, kaip tai padaryti. Kas yra Arduino ir kokie jo svarbiausi privalumai? kad turi naudoti šią technologiją.
Be to, parodysime svarbiausius pagrindinės plokštės elementus ir skirtingas šio tipo įrenginių pritaikymo galimybes. Nepraleiskite progos, jei norite tapti automatizuotos mechanizacijos ekspertu.
Kas yra „Arduino“ ir kokia šio prekės ženklo istorija?
„Arduino“ reiškia to paties pavadinimo įmonės gaminamas atvirojo kodo programinės įrangos elektronines platformas ir vienos grandinės plokštes.Jiems būdingas vienas mikroprocesorius, RAM ir įvesties prievadus, kurie kartu sudaro visą įrenginį, naudojamą elektroniniams komponentams gaminti skirtingoms disciplinoms. Jis taip pat turi tą patį pavadinimą kaip ir bendruomenė, skirta užtikrinti projekto tęstinumą.
Tiek aparatinės, tiek programinės įrangos kūrimas yra laisvai platinamas. Jos licencijuojamos pagal GNU General Public License ir GNU Lesser General Public License. Todėl šias kompiuterių plokštes gali nemokamai gaminti, platinti ir parduoti bet kuris asmuo ar įmonė.
Šiuos įrenginius 2003 m. sukūrė studentų grupė iš Italijos. Jų misija buvo rasti įrankį, kuris palengvintų jo įdiegimą visiems vartotojams, nesvarbu, ar jie buvo pradedantieji, ar turėjo konkrečią profesiją. Pagrindinis tikslas buvo kuo labiau sumažinti įsigijimo savikainą. ir kad jis pasižymi didžiausiu įmanomu universalumu. Jo pavadinimas kilęs iš itališko baro, kuriame buvo minima „Marquis Arduino I“, kur kūrėjai susipažino projekto metu.
2005 m. tai buvo pirmoji plokštė, parduota su 8 bitų AVR mikrovaldikliu.Tačiau tik po septynerių metų jis patyrė reikšmingą evoliuciją, dėl kurios atsirado nauji modeliai, kuriuose pradėti naudoti 32 bitų ARM „Cortex M3“ valdikliai. Iš pradžių tai kėlė tam tikrų iššūkių surenkant plokštes, nes AVR ir ARM architektūros nėra identiškos, todėl kiekvienos instrukcijos turėjo skirtingas specifikacijas surinkėjui.
Įkūrus „Arduino LLC“, šias plokštes pradėjo gaminti ir pardavinėti išorės įmonės, kurios mokėjo komisinius programinės įrangos kūrėjo savininkui.2008 m. pabaigoje, įmonės įkūrimo metais, steigėjai pradėjo susidurti su vidinėmis problemomis. Tai buvo dėl prekės ženklo registracijos. „Arduino“ Italijoje viena iš šių bendrovių buvo įtraukta, ir tai sukėlė komplikacijų, kai „Arduino LLC“ siekė užregistruoti savo prekės ženklą visame pasaulyje. Todėl 2015 m. sausio mėn. prasidėjo teisiniai ginčai dėl finansinių klausimų.
Skaičiuojama, kad 2013 metais buvo parduota daugiau nei 700 000 valstybinių numerių ženklų. tiekėjo „Adafruit Industries“. Tai rodo šių technologinių įrenginių sėkmę ir pripažinimą visuomenėje.
„Arduino Foundation“ buvo įkurtas tais pačiais metais, kai buvo paskelbta apie įmonių ir „ARM Holdings“ partnerystę.kurios Kembridžo būstinė tuomet valdytų didelę šios naujos įmonės dalį. Tai lemia esminius strateginius pokyčius, kurie leistų toliau plėtoti šių plokščių, kurių kaina apie 30 eurų, rinkodarą.
Kokie yra pagrindiniai „Arduino“ aparatinės ir programinės įrangos privalumai?
Pirmas dalykas, kurį turime pabrėžti kaip šių įrenginių savybę, yra jų paprastumas. tiek programavimo kalbose, tiek ir spausdintinėse plokštėse, kurios yra sukurtos tam, kad programinė įranga veiktų kuo paprasčiau. Kaip jau minėjome anksčiau, Arduino yra atvirojo kodo projektasTodėl bet kuris vartotojas gali nemokamai pasiekti programą ir ją tobulinti, nepriklausomai nuo savo žinių lygio.
Tai palaiko skirtingas operacines sistemas pvz., „Windows“, „Linux“ ir „macOS“. Dėl to tai labai naudinga priemonė, skirta paleisti ar programuoti bet kuriame kompiuteryje, nepriklausomai nuo operacinės sistemos. Todėl „Arduino“ skatina vartotojų suderinamumą Nes pašalinus OS barjerą, žmonės gali dažniau bendrauti, neturėdami išorinių apribojimų „Arduino“ kūrimui.
kai tau reikia Norėdami programuoti mikrovaldiklį, naudosite laidų programavimo kalbą.kur, jei norite Norėdami programuoti aplinką, turėsite naudoti „Processing“.Tai leidžia lengvai kurti projektus, nes šios programavimo kalbos yra gana paprastos, ypač kai jas jau panaudojote. C (arba C++) arba Java.
Kaip jau minėjome anksčiau, „Arduino“ paprastai naudoja du mikrovaldiklius. Vienas yra AVR, kuris veikia esant 5 voltų įtampai, o ARM Cortex-M3 naudoja 3,3 V įtampą. Šis Dėl to atsiranda daugybė pagrindinių plokščių su įvesties ir išvesties prievadais. kuris suteikia didesnį universalumą pagal paskirtį.
Kad šie įrenginiai veiktų ir sąveikautų su kitais elementais, Jiems reikia jutiklių arba pavarųŠios komandos gali nurodyti „Arduino“ veikti nepriklausomai nuo kompiuterio arba nurodyti „Arduino“, kokių veiksmų imtis.
Kaip veikia Arduino plokštės? Pagrindiniai komponentai
Arduino Jį sudaro plokštelė kuris yra pagrįstas mikrovaldikliu, kuris gali būti ARM Cortex M3 32 bitų arba AVR ir kieno programavimo kalba tai bus aplinkoje „Arduino IDE“. Tai turi integriniai grandynai Jie naudojami kuriant instrukcijas, kurios sudarys programą, kuri leis „Arduino“ sąveikauti su kitais įrenginiais.
Prie mikrovaldiklio galima prijungti įvairius periferinius įrenginiusTai taikoma tiek įvesties, tiek išvesties sąsajoms. Tai leidžia valdikliui apdoroti duomenis pagal įdiegtą programą ir išvesti informaciją, reikalingą instrukcijoms vykdyti.
Kiti komponentai, kuriuos turi „Arduino“ Tai analoginiai, skaitmeniniai, įžeminimo ir PWM kaiščiai.Be to, jame yra atstatymo mygtukas, maitinimo indikatoriai ir įtampos reguliatorius.
Kokius įrenginius ir programas galiu kurti naudodamas „Arduino“? Viskas, ką galite padaryti
„Arduino“ galima naudoti dviejose pagrindinėse grupėse. Vienas iš jų yra tada, kai šis įrankis naudojamas kaip mikrovaldiklisJame yra programinė įranga, kuri veikia nepriklausomai nuo bet kurio kompiuterio. Tai leidžia valdyti įrenginius, kurie sąveikauja su „Arduino“ per pavaras.
Kita grupė – kai plokštė naudojama kaip įrenginio sąsaja., kuris privalo atlikti tam tikrą užduotį. Tam reikia prijungti „Arduino“ prie skirtingų jutiklių arba pavarų. Jie siųs signalą į pagrindinę plokštę, kuri tada nurodys kompiuteriui atlikti konkretų veiksmą. Tai dažniausiai naudojama vaizdo žaidimuose.
Išsamiau paaiškinsime visus galimus jo panaudojimo būdus:
Robotų
Robotika yra ideali sritis „Arduino“. Šis teiginys grindžiamas tuo, kad per šias plokštes mechaniniai judesiai gali būti sukurti elektroniniais impulsais, naudojant programinės įrangos vykdomas komandas. Komandos sukuriamos kompiuteryje ir siunčiamos į „Arduino“ vykdymui., pagal poreikius.
Atvirojo kodo programinė įranga palengvina šių įrenginių įtraukimą, nes juos galima pritaikyti bet kokio tipo projektui.Ar dėl savo dydžio, ar dėl kontaktų išdėstymo, kurie leidžia lanksčiai įvesti ir išvesti elektros srovę.
Naudokite kaip mikrovaldiklį
Kai Arduino naudojamas kaip mikrovaldiklis, Tikslas yra valdyti arba automatizuoti konkretų procesą įrenginyje.Norint atlikti šią užduotį, reikalinga įvesties ir išvesties sąsaja. Prie šių sąsajų turi būti prijungti periferiniai įrenginiai, kurie padės efektyviai atlikti užduotį.
Periferiniai įrenginiai įvedami į mikrovaldiklio atmintį, kad per apdorojimo įrenginį jis galėtų siųsti informaciją per išvesties prievadus. Kitaip tariant, Kai jie skaito informaciją iš išorės, jie atlieka konkretų procesą. ir, remdamasis rodmenimis, siunčia automatinį atsakymą.
Naudoti kaip sąsają
Jis naudojamas kaip sąsaja su „Arduino“, pavyzdžiui, kai šviesos automatiškai įsijungia dėl aptikto judesio.Tam reikės naudoti kompiuterį, per kurį su juo bendrausite per USB jungtiskuris turėtų įjungti LED lemputes, kai aptinka minėtos Arduino sąsajos jutiklių užfiksuotą informaciją.
Šio tipo operacijas galite programuoti C/C++ arba Java arba bet kuria kita jums nesunkia kalba.
XOscillo
Galite paversti savo kompiuterį „Arduino“ osciloskopu, pasiekdami iki 1 MHz pralaidumą. Tai grafiškai rodys elektrinius signalus XY plokštumoje. Tai leis jums Tai padės jums sužinoti, kada įtampos įvesties reguliavimas įvyksta esant tam tikram dažniui..
Mokslinė įranga tyrimams
Kitas dažnas ir labai naudingas „Arduino“ pritaikymas yra mokslinėje įrangoje, kuria galima matuoti įvairius mokslo aspektus. Pavyzdžiui, Jis plačiai naudojamas šiuolaikiniuose seismografuose ir meteorologijoje.Jie naudojami įrangai su Arduino plokštėmis gaminti. Tai leidžia gauti konkrečią informaciją, pagrįstą jutikliais arba pavaromis, kuri naudojama moksliniuose tyrimuose.
Medicina yra dar viena mokslo šaka, kuri naudoja Arduino, kad pasiektų teigiamų rezultatų žmonių sveikatai. Pavyzdžiui, galima sukurti mikroskopą ir kad ji renka informaciją, kad ją saugotų kompiuteryje, pagal tam tikrus parametrus.
Arduinome
Muzikos įrašų studijos naudoja „Arduino“ kaip įrenginį, kuris valdo instrumentų sujungimąBe to, ji taip pat atlieka mikrofonų, kompiuterių, garso valdymo pultų ir bet kokios kitos įrangos, reikalingos skaitmeninei sąsajai sukurti, pakeitimus.
„Arduino“ gali perduoti muzikos signalus iki 16 kanalų, todėl prie kiekvieno kanalo galima prijungti skirtingus įrenginius. Taip pasiekiamas tobulas balansas. muzikos natų koordinavimas, garso dažnis arba stereo arba daugiakanalė transliacija, be kita ko.
OBDuino
Tikriausiai juos matote kiekvieną dieną vairuodami ir net nesuvokiate, kad žiūrite į „Arduino“. „OBDuino“ yra degalų valdiklis, naudojamas automobiliuose, siekiant vairuoti kuo ekonomiškiau.Jis akimirksniu rodo nuvažiuotus kilometrus ir sunaudotas knygas. Taip generuojami vidutiniai, istoriniai ir dabartiniai rezultatai.
Europoje naudojami EOBD diagnostikos standartai. kurie taip pat leidžia visapusiškai stebėti skirtingus variklio komponentus, tokius kaip alyvos slėgis, reguliatoriaus įkrovimo įtampa ir kt.
SCA-ino
Jis taip pat naudojamas automobiliuose ir Jis naudojamas variklio tuščiosios eigos greičio jutikliui ir „Check Engine“ lemputei prieš uždegimą valdyti.Kitas panaudojimo būdas – nustatyti į įsiurbimo kolektorių patenkančio oro kiekį. Šioje užduotyje „Arduino“ veikia tiesiogiai su transporto priemonės ECU.
Humaniškas skaitytojas
Iš tikrųjų „Humane Reader“ Tai biblioteka, kurioje telpa iki 5000 knygų pavadinimų, kurias galima skaityti namų televizoriuje.Reikalinga USB jungtis, leidžianti vartotojui sąveikauti su dideliu ekranu. Tai leis vartotojams lengvai ir greitai pasirinkti norimą elementą. Jam būdinga maža kaina.
Humaniškasis kompiuteris
Su Arduino įrenginiu Galite imituoti mašiną, kuri veikia kaip kompiuteris, ir kuri turės klaviatūra normalus ir ekranaskuris galėtų būti televizorius jūsų svetainėje.
Nors „Arduino“ turi mikrovaldiklius, RAM atmintį, garso išvestį, įvesties ir išvesties prievadus ir net išorinę atmintį su kortele "MicroSD" Nors jis atlieka visaverčio kompiuterio funkciją, jo negalima naudoti didelėms programavimo užduotims. Tai idealiai tinka žaidimams žaisti.
Ardupilotas
Arduino taip pat naudojamas aeronautikoje. ir jis naudojamas bepiločiams orlaiviams, tai yra, tam, ką mes paprastai vadiname, padėti DronesDėl šių įrenginių orlaivius galima valdyti nuotoliniu būdu; jie turi jutiklius, kurie skleidžia ir priima radijo dažnių signalus.
Tačiau jis naudojamas ne tik orlaiviuose, bet ir sausumos transporto priemonėse. Nuotolinio valdymo automobiliai yra vienas iš pavyzdžių. Armijos naudoja technologiją, kuri iš pradžių buvo pagrįsta „Arduino“ komponentais.
ArduinoPhone
„Arduino“ universalumas yra toks platus, kad juo galima kurti net mobiliuosius telefonus. kurie turi fotovoltinio įkrovimo galimybes. Ši technologija gali padidinti baterijos veikimo laiką iki 50 valandų. Ji taip pat palaiko mikrofonų ir garsiakalbių įtraukimą skambučiams.
Nors jo konstrukcija nėra paprastaTaip pat neįsivaizduojama, kad „ArduinoPhone“ turėtų pradedantieji vartotojai, kurie žino keletą pagrindinių litavimo ir grandinių integravimo taisyklių.
Kompiuterinio skaitmeninio valdymo (CNC) staklės
Kompiuterinis skaitmeninis valdymas yra programa, įdiegta „Arduino“ įrenginyje. Jis naudojamas elemento padėčiai nuolat kontroliuoti.Kitaip tariant, jis naudojamas siekiant ypatingo tikslumo apdirbimo procesuose, kurie montuojami ant mašinos, kad būtų pasiektas tikslus objekto rezultatas.
Programavimas atliekamas 3D matmenyje su XYZ ašimisTai lemia norimo fizinio elemento aukštį, gylį ir plotį. Štai kodėl CNC reiškia įvairių mašinų kompiuterinį skaitmeninį valdymą.
Atidaryti teremino vieną
Su Arduino Galite valdyti tereminą be fizinio kontakto su instrumentuDėl išankstinio programavimo, kurį galite atlikti ir integruoti į įrenginį, turėsite didelio tikslumo elektroninį muzikos instrumentą su paprastu programavimu.
3D spausdintuvai
3D spausdintuvas yra aiškus pavyzdys, kaip galite naudoti robotiką su Arduino plokšte.Tai atliekama nepriklausomai nuo jokio kompiuterio. Jums tereikia įtraukti instrukcijas, kad šis skaičiavimo įrenginys galėtų savarankiškai vykdyti visas išoriškai pateiktas komandas.
Programavimo požiūriu jis labai panašus į CNC stakles, nes naudoja XYZ ašis. Tačiau jo veikimas yra atvirkštinis. Taip yra todėl, kad spausdinant 3D elementą reikia sukurti nuo nulio, o naudojant skaitmeninį valdymą – tobulinti tą fizinį elementą, kad būtų pasiektas norimas rezultatas.
"Ambilight"
Taigi, galite tai matyti savo televizoriuje Kontrastas reguliuojamas pagal kambario, kuriame yra televizorius, apšvietimo lygį.Reikalingas „Arduino“. Įrenginys valdys ekrano skleidžiamos šviesos grįžtamąjį ryšį, atsižvelgiant į aplinkos natūralią šviesą. Tai vadinama „Ambilight“.
Dėl to Būtini išoriniai jutikliai kuris gali nustatyti korekcijos laipsnį, kurį turi atlikti didelis ekranas.
