Lumea tehnologiei se învârte în jurul componentelor electronice care îndeplinesc sarcini automatizate. Pentru aceasta, este necesar să existe dispozitive care... programare ușoară și adaptabilă la sarcini Acestea sunt necesare.
Arduino este un dispozitiv al cărui software și hardware au open source, Prin urmare, este un instrument ideal pentru acest tip de muncă. În acest articol, vă vom arăta cum. Ce este un Arduino și care sunt cele mai importante avantaje ale sale? care trebuie să folosească această tehnologie.
În plus, vă vom arăta cele mai importante elemente ale unei plăci de bază și diferitele aplicații pe care le puteți oferi acestui tip de dispozitiv. Nu rata nimic dacă vrei să devii expert în mecanizarea automatizată.
Ce este Arduino și care este povestea din spatele acestui brand?
Arduino se referă la platformele electronice software open-source și plăcile cu un singur circuit fabricate de compania cu același nume.Acestea se caracterizează prin faptul că au un singur microprocesor, Memorie RAM și porturi de intrare care, împreună, formează un dispozitiv complet folosit pentru a construi componente electronice pentru diferite discipline. De asemenea, are același nume ca și comunitatea dedicată asigurării continuității proiectului.
Dezvoltarea, atât a hardware-ului, cât și a software-ului, este gratuită pentru distribuire. Acestea sunt licențiate sub Licența Publică Generală GNU și Licența Publică Generală Redusă GNU. Prin urmare, aceste plăci de bază pentru computere pot fi fabricate, distribuite și vândute gratuit de către orice persoană sau companie.
Aceste dispozitive au fost create în 2003 de un grup de studenți din Italia Misiunea lor a fost să găsească un instrument care să faciliteze implementarea sa pentru toți utilizatorii, fie că erau începători sau aveau o anumită profesie. Obiectivul principal a fost menținerea costului de achiziție cât mai scăzut posibil. și că are cea mai mare versatilitate posibilă. Numele său provine de la un bar italian care făcea referire la Marquis Arduino I, unde creatorii s-au întâlnit în timpul proiectului.
În 2005, a fost prima placă vândută cu un microcontroler AVR pe 8 bițiDar abia șapte ani mai târziu a suferit o evoluție semnificativă, ducând la noi modele care au început să utilizeze controlere ARM Cortex M3 pe 32 de biți. Inițial, acest lucru a prezentat unele provocări în asamblarea plăcilor, deoarece arhitecturile AVR și ARM nu sunt identice și, prin urmare, instrucțiunile pentru fiecare aveau specificații diferite pentru asamblator.
Odată ce Arduino LLC a fost înființată, aceste plăci au început să fie fabricate și vândute de companii externe, care plăteau un comision proprietarului dezvoltării software-ului.La sfârșitul anului 2008, anul înființării, partenerii fondatori au început să întâmpine probleme interne. Acest lucru s-a datorat înregistrării mărcii comerciale. „Arduino” În Italia, una dintre aceste companii a fost implicată, ceea ce a creat o complicație atunci când Arduino LLC a încercat să își înregistreze marca la nivel mondial. Prin urmare, litigiile juridice privind aspecte financiare au început în ianuarie 2015.
În 2013, se estimează că au fost vândute peste 700 de plăcuțe de înmatriculare. de către furnizorul Adafruit Industries. Acest lucru demonstrează succesul și acceptarea de care se bucură aceste dispozitive tehnologice în rândul publicului.
Fundația Arduino a fost creată în același an în care a fost anunțat un parteneriat între companii și ARM Holdings.al cărui sediu central din Cambridge ar urma să gestioneze apoi o parte semnificativă a acestei noi companii. Acest lucru generează schimbări strategice fundamentale care permit progrese suplimentare în comercializarea acestor farfurii, care costă în jur de 30 de euro.
Care sunt principalele avantaje ale hardware-ului și software-ului Arduino?
Primul lucru pe care trebuie să-l evidențiem ca o caracteristică a acestor dispozitive este simplitatea lor. atât în limbajele de programare, cât și în plăcile de circuite care sunt dezvoltate pentru a face software-ul să funcționeze cât mai simplu posibil. După cum v-am mai spus, Arduino este un proiect open sourcePrin urmare, orice utilizator poate accesa programarea și poate face îmbunătățiri gratuit, indiferent de nivelul său de cunoștințe.
Suportă diferite sisteme de operare precum Windows, Linux și macOS. Acest lucru îl face un instrument foarte util pentru rularea sau programarea pe orice computer, indiferent de sistemul de operare. Prin urmare, Arduino promovează compatibilitatea între utilizatori Deoarece, prin eliminarea barierei sistemului de operare, permite oamenilor să interacționeze mai frecvent, fără a exista o limitare externă în dezvoltarea Arduino.
Când ai nevoie Pentru a programa microcontrolerul veți utiliza un limbaj bazat pe wiring.unde, dacă doriți Pentru a programa mediul, va trebui să utilizați metoda Processing.Acest lucru permite dezvoltarea ușoară a proiectelor, deoarece aceste limbaje de programare sunt relativ simple, mai ales odată ce le-ai folosit. C (sau C++) sau Java.
Așa cum am menționat anterior, există două microcontrolere utilizate în general de Arduino. Unul este AVR-ul, care funcționează la 5 volți, în timp ce ARM Cortex-M3 utilizează 3,3 V. Acesta Acest lucru are ca rezultat o mare varietate de plăci de bază cu porturi de intrare și ieșire. ceea ce permite o mai mare versatilitate pentru utilizarea prevăzută.
Pentru ca aceste dispozitive să funcționeze și să interacționeze cu alte elemente, Au nevoie de senzori sau actuatoriAceste comenzi pot spune Arduino-ului să funcționeze independent de un computer sau pot spune Arduino-ului ce acțiuni să întreprindă.
Cum funcționează plăcile Arduino? Componente cheie
Arduino-ul Se compune dintr-o placă care se bazează pe un microcontroler care poate fi ARM Cortex M3 pe 32 de biți sau AVR si a cui limbaj de programare va fi într-un mediu Arduino IDE. Are circuite integrate Acestea sunt folosite pentru a crea instrucțiuni care vor forma un program ce va permite Arduino să interacționeze cu alte dispozitive.
Diverse periferice pot fi conectate la microcontrolerAcest lucru se aplică atât interfețelor de intrare, cât și celor de ieșire. Aceasta permite controlerului să proceseze datele conform programării instalate și să transmită informațiile necesare pentru executarea instrucțiunilor.
Celelalte componente pe care le are un Arduino Aceștia sunt pini analogici, digitali, de masă și PWM.În plus, are un buton de resetare, indicatori de alimentare și un regulator de tensiune.
Ce fel de dispozitive și aplicații pot crea cu Arduino? Tot ce poți face
Arduino poate fi utilizat în două grupuri principale. Una este atunci când acest instrument este utilizat ca microcontrolerAre un software care funcționează independent de orice computer. Acest lucru îi permite să controleze dispozitivele care interacționează cu Arduino prin intermediul unor actuatoare.
Celălalt grup este atunci când placa este utilizată ca interfață pentru un dispozitiv, care trebuie să îndeplinească o anumită sarcină. Aceasta necesită conectarea Arduino-ului la diferiți senzori sau actuatori. Acestea vor trimite un semnal către placa de bază, care va indica apoi computerului să efectueze o anumită acțiune. Acest lucru este frecvent utilizat în jocurile video.
Vom explica mai detaliat toate utilizările pe care i le poți da:
Robotica
Robotica este un domeniu ideal pentru Arduino. Această afirmație se datorează faptului că, prin intermediul acestor plăci, se pot construi mișcări mecanice cu impulsuri electronice prin intermediul comenzilor executate de un program software. Comenzile sunt create de un computer și trimise de computer către Arduino pentru execuție., în funcție de nevoi.
Fiind open source, este mai ușor să includem aceste dispozitive, deoarece pot fi adaptate la orice tip de proiect.Fie datorită dimensiunii sale, fie a distribuției PIN-urilor sale, care permit introducerea și ieșirea curentului electric într-un mod versatil.
Utilizare ca microcontroler
Când Arduino este utilizat ca microcontroler, Scopul este de a controla sau automatiza un anumit proces pe un dispozitivPentru a îndeplini această sarcină, sunt necesare o interfață de intrare și o interfață de ieșire. Perifericele care vor ajuta la îndeplinirea eficientă a sarcinii trebuie conectate la aceste interfețe.
Perifericele sunt introduse în memoria microcontrolerului astfel încât, prin intermediul unității de procesare, acesta să poată trimite informațiile prin porturile de ieșire. Cu alte cuvinte, Când citesc informații din exterior, ei efectuează un proces specific. și trimite un răspuns automat, în funcție de citire.
Utilizare ca interfață
Este folosit ca interfață pentru Arduino, de exemplu, atunci când luminile se aprind automat din cauza mișcării detectate.Pentru aceasta, va trebui să utilizați un computer prin care veți comunica cu acesta printr-un Port USBcare ar trebui să aprindă luminile LED atunci când detectează informații captate de senzorii interfeței Arduino menționate.
Pentru acest tip de operațiune, o puteți programa în C/C++ sau Java, sau în orice limbaj care nu este dificil pentru dvs.
XOscillo
Îți poți transforma computerul într-un osciloscop Arduino, atingând o lățime de bandă de până la 1 MHz. Aceasta va afișa semnalele electrice grafic pe un plan XY. Acest lucru îți va permite să Acest lucru vă va ajuta să știți când apar reglările de tensiune de intrare la o anumită frecvență.
Echipamente științifice pentru cercetare
O altă aplicație frecventă și foarte utilă a Arduino este în echipamentele științifice care pot măsura diferite aspecte ale științei. De exemplu, Este utilizat pe scară largă în seismografele moderne și în meteorologieAcestea sunt folosite pentru fabricarea echipamentelor cu plăci Arduino. Acest lucru permite obținerea de informații specifice, bazate pe senzori sau actuatoare, care sunt utilizate în cercetarea științifică.
Medicina este o altă ramură a științei care folosește Arduino pentru a obține rezultate pozitive pentru sănătatea umană. De exemplu, se poate crea un microscop și că adună informații pentru a le stoca pe un computer, conform anumitor parametri.
Arduinom
Studiourile de înregistrări muzicale folosesc Arduino ca dispozitiv care controlează interconectarea dintre instrumenteÎn plus, aduce modificări și microfoanelor, computerelor, consolelor de control audio și oricăror alte echipamente necesare pentru a produce o interfață digitală.
Un Arduino poate transmite semnale muzicale pe până la 16 canale, permițând conectarea diferitelor dispozitive la fiecare canal. Acest lucru realizează un echilibru perfect în coordonarea notelor muzicale, frecvența sunetului sau transmisia stereo sau multicanal, printre altele.
OBDuino
Probabil le vezi în fiecare zi când conduci și nu ți-ai dat seama că te uiți la un Arduino. OBDuino este un regulator de consum de combustibil utilizat în mașini pentru a face condusul cât mai economic posibil.Afișează instantaneu kilometrii parcurși și cărțile utilizate. Aceasta generează rezultate medii, istorice și actuale.
În Europa, se utilizează standardele de diagnostic EOBD. care servesc și la o monitorizare completă a diferitelor componente ale motorului, cum ar fi presiunea uleiului, tensiunea de încărcare a regulatorului etc.
SCA-ino
Este folosit și în automobile și Este utilizat pentru a controla senzorul de turație în gol al motorului și martorul luminos Check Engine înainte de aprindere.O altă utilizare este determinarea cantității de aer care intră în galeria de admisie. În această sarcină, Arduino lucrează direct cu unitatea de comandă (ECU) a vehiculului.
Cititor uman
Cititorul uman de fapt Este o bibliotecă care poate conține până la 5000 de titluri de cărți care pot fi citite la televizorul de acasă.Ceea ce este necesar este o conexiune USB care să permită interacțiunea dintre utilizator și ecranul mare. Aceasta va permite utilizatorilor să selecteze ușor și rapid elementul dorit. Se caracterizează prin prețul său scăzut.
PC-ul uman
Cu un dispozitiv Arduino Poți emula o mașină care funcționează ca un computer, care va avea un claviatură normal și un ecrancare ar putea fi un televizor în sufragerie.
În timp ce un Arduino are microcontrolere, memorie RAM, ieșire audio, porturi de intrare și ieșire și chiar stocare externă cu un card MicroSD Deși îndeplinește funcția unui PC complet, nu poate fi utilizat pentru sarcini mari de programare. Este ideal pentru jocuri.
Ardupilot
Arduino este prezent și în aeronautică. și este folosit pentru a asista un vehicul aerian fără pilot, adică ceea ce cunoaștem în mod obișnuit ca DroneDatorită acestor dispozitive, aeronavele pot fi controlate prin comenzi de la distanță; acestea au senzori pentru a emite și recepționa semnale de radiofrecvență.
Dar nu este folosit doar în aeronave, ci și în vehiculele terestre. Mașinile teleghidate sunt un exemplu. Armatele folosesc o tehnologie care inițial se baza pe componente Arduino.
ArduinoTelefon
Versatilitatea Arduino este atât de vastă încât poți crea chiar și telefoane mobile. care au capacități de încărcare fotovoltaică. Această tehnologie poate crește durata de viață a bateriei până la 50 de ore. De asemenea, acceptă includerea de microfoane și difuzoare pentru efectuarea de apeluri.
Deși construcția sa nu este simplăDe asemenea, nu este de neconceput să ai un ArduinoPhone cu utilizatori începători care cunosc câteva reguli de bază de lipire și integrare a circuitelor.
Mașini cu comandă numerică computerizată (CNC)
Controlul numeric pe calculator este un program instalat pe un Arduino și Este folosit pentru a menține poziția unui element sub control în orice moment.Cu alte cuvinte, este utilizat pentru a obține o precizie extraordinară în procesele de prelucrare care sunt montate pe o mașină pentru a obține un rezultat precis într-un obiect.
Programarea se face într-o dimensiune 3D cu axele XYZAceasta determină înălțimea, adâncimea și lățimea pe care ar trebui să le aibă elementul fizic dorit. Acesta este motivul pentru care CNC este prescurtarea de la Computer Numerical Control of diverse machines (Control Numeric Computerizat al diverselor mașini).
Deschide Theremin One
Cu un Arduino Poți controla un theremin fără a fi nevoie să ai contact fizic cu instrumentul.Datorită preprogramării pe care o puteți face și încorpora în dispozitiv, veți avea un instrument muzical electronic de înaltă precizie, cu programare simplă.
Imprimante 3D
O imprimantă 3D este un exemplu clar al modului în care poți utiliza robotica cu o placă Arduino.Acest lucru se face independent de orice computer. Trebuie doar să încorporați instrucțiunile, astfel încât acest dispozitiv de calcul să poată executa independent toate comenzile pe care le efectuați extern.
Este foarte similar cu o mașină CNC din punct de vedere al programării, deoarece folosește axele XYZ. Cu toate acestea, funcționarea sa este inversată. Acest lucru se datorează faptului că, în cazul imprimării 3D, trebuie să construiești elementul de la zero, în timp ce în cazul controlului numeric trebuie să rafinezi acel element fizic pentru a obține rezultatul dorit.
Ambilight
Deci îl poți avea pe televizor Contrastul este ajustat în funcție de nivelul de iluminare al camerei în care se află televizorul.Este necesar un Arduino. Dispozitivul va controla feedback-ul luminii emise de ecran în raport cu lumina naturală ambientală. Aceasta se numește Ambilight.
Pentru aceasta, Senzorii externi sunt necesari care poate determina gradul de corecție pe care trebuie să îl facă ecranul mare.
