Bota e teknologjisë sillet rreth komponentëve elektronikë që kryejnë detyra të automatizuara. Për këtë, është e nevojshme të keni pajisje që janë... programim i lehtë dhe i përshtatshëm për detyrat Që kërkohen.
Arduino është një pajisje softueri dhe hardueri i së cilës kanë burim i hapur, Prandaj, është një mjet ideal për këtë lloj pune. Në këtë artikull, do t'ju tregojmë se si. Çfarë është një Arduino dhe cilat janë avantazhet e tij më të rëndësishme? që duhet ta përdorë këtë teknologji.
Përveç kësaj, do t'ju tregojmë elementët më të rëndësishëm të një pllake amë dhe aplikimet e ndryshme që mund t'i jepni këtij lloji pajisjeje. Mos humbisni asgjë nëse doni të bëheni ekspert në mekanizimin e automatizuar.
Çfarë është Arduino dhe cila është historia pas kësaj marke?
Arduino i referohet platformave elektronike të softuerit me burim të hapur dhe pllakave me qark të vetëm të prodhuara nga kompania me të njëjtin emër.Ato karakterizohen nga një mikroprocesor i vetëm, një Memorie RAM dhe porta hyrëse të cilat, së bashku, formojnë një pajisje të plotë që përdoret për të ndërtuar komponentë elektronikë për disiplina të ndryshme. Gjithashtu ndan të njëjtin emër me komunitetin e dedikuar për të siguruar vazhdimësinë e projektit.
Zhvillimi, si i harduerit ashtu edhe i softuerit, është i lirë për t'u shpërndarë. Ato janë të licencuara sipas Licencës Publike të Përgjithshme GNU dhe Licencës Publike të Përgjithshme më të Vogël GNU. Prandaj, këto pllaka kompjuteri mund të prodhohen, shpërndahen dhe shiten falas nga çdo person ose kompani.
Këto pajisje u krijuan në vitin 2003 nga një grup studentësh nga Italia. Misioni i tyre ishte të gjenin një mjet që do të lehtësonte zbatimin e tij për të gjithë përdoruesit, qofshin ata fillestarë apo me një profesion të caktuar. Objektivi kryesor ishte që kostoja e blerjes të mbahej sa më e ulët të ishte e mundur. dhe se ka shkathtësinë më të madhe të mundshme. Emri i tij vjen nga një bar italian që i referohej Marquis Arduino I, ku krijuesit u takuan gjatë projektit.
Në vitin 2005, ishte pllaka e parë e shitur me një mikrokontrollues AVR 8-bitësh.Por vetëm shtatë vjet më vonë ajo pësoi një evolucion të rëndësishëm, duke çuar në modele të reja që filluan të përdorin kontrollues 32-bitësh ARM Cortex M3. Fillimisht, kjo paraqiti disa sfida në montimin e pllakave, pasi arkitekturat AVR dhe ARM nuk janë identike, dhe për këtë arsye udhëzimet për secilën kishin specifikime të ndryshme për asamblerin.
Pasi u formua Arduino LLC, këto pllaka filluan të prodhoheshin dhe shiten nga kompani të jashtme, të cilat i paguanin një komision pronarit të zhvillimit të softuerit.Në fund të vitit 2008, viti kur u themelua, partnerët themelues filluan të përjetonin probleme të brendshme. Kjo për shkak të regjistrimit të markës tregtare. “Arduino” Në Itali, një nga këto kompani ishte e përfshirë, duke krijuar një ndërlikim kur Arduino LLC kërkoi të regjistronte markën e saj tregtare në mbarë botën. Si pasojë, mosmarrëveshjet ligjore për çështje financiare filluan në janar 2015.
Në vitin 2013, vlerësohet se u shitën më shumë se 700 targa. nga furnizuesi Adafruit Industries. Kjo tregon suksesin dhe pranimin që këto pajisje teknologjike kanë në publik.
Fondacioni Arduino u krijua në të njëjtin vit që u njoftua një partneritet midis kompanive dhe ARM Holdings.selia e të cilit në Kembrixh do të menaxhonte më pas një pjesë të konsiderueshme të kësaj kompanie të re. Kjo gjeneron ndryshime themelore strategjike që lejojnë përparim të mëtejshëm në tregtimin e këtyre pllakave, të cilat kushtojnë rreth 30 euro.
Cilat janë avantazhet kryesore të pajisjeve dhe softuerëve të Arduino-s?
Gjëja e parë që duhet të theksojmë si karakteristikë të këtyre pajisjeve është thjeshtësia e tyre. si në gjuhët e programimit ashtu edhe në qarqet elektronike që janë zhvilluar për ta bërë softuerin të funksionojë sa më thjesht të jetë e mundur. Siç ju thamë më parë, Arduino është një projekt me burim të hapurPrandaj, çdo përdorues mund të hyjë në programim dhe të bëjë përmirësime falas, pavarësisht nga niveli i njohurive të tij.
Mbështet sisteme të ndryshme operative siç janë Windows, Linux dhe macOS. Kjo e bën atë një mjet shumë të dobishëm për ekzekutimin ose programimin në çdo kompjuter, pavarësisht nga sistemi operativ. Prandaj, Arduino nxit përputhshmërinë midis përdoruesve Sepse duke hequr barrierën e sistemit operativ, u lejon njerëzve të bashkëveprojnë më shpesh pa pasur një kufizim të jashtëm në zhvillimin e Arduino-s.
kur keni nevojë Për të programuar mikrokontrolluesin do të përdorni një gjuhë të bazuar në instalime elektrike.ku nëse dëshironi Për të programuar mjedisin, do t'ju duhet të përdorni Përpunimin.Kjo lejon zhvillimin e lehtë të projekteve, pasi këto gjuhë programimi janë relativisht të thjeshta, veçanërisht pasi t'i keni përdorur ato. C (ose C++) ose Java.
Siç e përmendëm më parë, ekzistojnë dy mikrokontrollues që përdoren përgjithësisht nga Arduino. Njëri është AVR, i cili funksionon në 5 volt, ndërsa ARM Cortex-M3 përdor 3,3V. Kjo rezulton në një larmi të gjerë motherboard-esh me porta hyrëse dhe dalëse. gjë që lejon shkathtësi më të madhe për përdorimin e saj të synuar.
Që këto pajisje të funksionojnë dhe të bashkëveprojnë me elementë të tjerë, Ata kanë nevojë për sensorë ose aktivizuesKëto komanda mund t'i tregojnë Arduinos të punojë në mënyrë të pavarur nga një kompjuter, ose mund t'i tregojnë Arduinos se çfarë veprimesh duhet të ndërmarrë.
Si funksionojnë pllakat Arduino? Komponentët kryesorë
Arduino Përbëhet nga një pjatë e cila bazohet në një mikrokontrollues i cili mund të jetë ARM Cortex M3 32-bit ose AVR dhe të cilit gjuhë programimi do të jetë brenda një mjedisi Arduino IDE. Ka qarqe të integruara Këto përdoren për të krijuar udhëzime që do të formojnë një program që do të përdoret për të lejuar Arduinon të bashkëveprojë me pajisje të tjera.
Pajisje të ndryshme periferike mund të lidhen me mikrokontrolluesinKjo vlen si për ndërfaqet hyrëse ashtu edhe për ato dalëse. Kjo i lejon kontrolluesit të përpunojë të dhënat sipas programimit të instaluar dhe të nxjerrë informacionin e nevojshëm për të ekzekutuar udhëzimet.
Komponentët e tjerë që ka një Arduino Këto janë kunja analoge, dixhitale, tokësore dhe PWM.Përveç kësaj, ajo përmban një buton rivendosjeje, tregues të fuqisë dhe një rregullator tensioni.
Çfarë lloj pajisjesh dhe aplikacionesh mund të krijoj me Arduino? Gjithçka që mund të bësh
Arduino mund të përdoret në dy grupe kryesore. Njëra është kur ky mjet përdoret si mikrokontrolluesKa softuer që funksionon në mënyrë të pavarur nga çdo kompjuter. Kjo i lejon të kontrollojë pajisjet që bashkëveprojnë me Arduinon përmes aktivizuesve.
Grupi tjetër është kur pllaka përdoret si ndërfaqe për një pajisje., i cili duhet të kryejë një detyrë të caktuar. Kjo kërkon lidhjen e Arduino-s me sensorë ose aktivizues të ndryshëm. Këto do të dërgojnë një sinjal në pllakën amë, e cila më pas do t'i tregojë kompjuterit të kryejë një veprim specifik. Kjo përdoret zakonisht në videolojëra.
Ne do të shpjegojmë më në detaje të gjitha përdorimet që mund t'i jepni:
Robotikë
Robotika është një fushë ideale për Arduino-n. Kjo deklaratë është për shkak të faktit se, nëpërmjet këtyre tabelave, lëvizjet mekanike mund të ndërtohen me impulse elektronike me anë të komandave të ekzekutuara nga një program softuerik. Komandat krijohen nga një kompjuter dhe dërgohen nga kompjuteri në Arduino për ekzekutim., sipas nevojave.
Duke qenë me burim të hapur, përfshirja e këtyre pajisjeve është më e lehtë, pasi ato mund të përshtaten për çdo lloj projekti.Qoftë për shkak të madhësisë së tij apo shpërndarjes së PIN-eve të tij, të cilat lejojnë hyrjen dhe daljen e rrymës elektrike në një mënyrë të gjithanshme.
Përdoret si mikrokontrollues
Kur Arduino përdoret si mikrokontrollues, Qëllimi është të kontrollohet ose automatizohet një proces specifik në një pajisje.Për të kryer këtë detyrë, kërkohet një ndërfaqe hyrëse dhe një ndërfaqe dalëse. Pajisjet periferike që do të ndihmojnë në kryerjen e detyrës në mënyrë efikase duhet të jenë të lidhura me këto ndërfaqe.
Pajisjet periferike futen në memorien e mikrokontrolluesit në mënyrë që, përmes njësisë së përpunimit, ajo të mund të dërgojë informacionin nëpërmjet portave të daljes. Me fjalë të tjera, Kur lexojnë informacion nga jashtë, ata kryejnë një proces specifik. dhe dërgon një përgjigje automatike, sipas leximit.
Përdoreni si një ndërfaqe
Përdoret si një ndërfaqe për Arduino, për shembull, kur dritat ndizen automatikisht për shkak të lëvizjes së zbuluar.Për këtë, do t'ju duhet të përdorni një kompjuter përmes të cilit do të komunikoni me të nëpërmjet një Port USBi cili duhet të ndezë dritat LED kur zbulon informacionin e kapur nga sensorët e ndërfaqes Arduino.
Për këtë lloj operacioni, mund ta programoni në C/C++ ose Java, ose në çdo gjuhë që nuk është e vështirë për ju.
XOscillo
Mund ta transformoni kompjuterin tuaj në një osciloskop Arduino, duke arritur deri në 1 MHz bandwidth. Kjo do të shfaqë sinjalet elektrike grafikisht në një plan XY. Kjo do t'ju lejojë të Kjo do t'ju ndihmojë të dini kur ndodhin rregullimet e tensionit të hyrjes në një frekuencë të caktuar..
Pajisje shkencore për kërkime
Një tjetër aplikim i shpeshtë dhe shumë i dobishëm i Arduino është në pajisjet shkencore që mund të matin aspekte të ndryshme të shkencës. Për shembull, Përdoret gjerësisht në sizmografët dhe meteorologjinë moderne.Këto përdoren për të prodhuar pajisje me pllaka Arduino. Kjo lejon marrjen e informacionit specifik, bazuar në sensorë ose aktivizues, i cili përdoret në kërkimin shkencor.
Mjekësia është një degë tjetër e shkencës që përdor Arduino për të arritur rezultate pozitive për shëndetin e njeriut. Për shembull, Mund të krijohet një mikroskop dhe se mbledh informacion për ta ruajtur atë në një kompjuter, sipas parametrave të caktuar.
Arduinome
Studiot e regjistrimit të muzikës përdorin Arduino si një pajisje që kontrollon ndërlidhjen midis instrumentevePërveç kësaj, ai bën ndryshime edhe në mikrofonë, kompjuterë, konsola kontrolli audio dhe çdo pajisje tjetër të nevojshme për të prodhuar një ndërfaqe dixhitale.
Një Arduino mund të transmetojë sinjale muzikore deri në 16 kanale, duke lejuar që pajisje të ndryshme të lidhen me secilin kanal. Kjo arrin një ekuilibër të përsosur në koordinimi i notave muzikore, frekuencë zëri ose transmetim stereo ose shumëkanalësh, ndër të tjera.
OBDuino
Ndoshta i shihni çdo ditë kur ngisni makinën dhe nuk e keni kuptuar që po shikoni një Arduino. OBDuino është një kontrollues karburanti që përdoret në makina për ta bërë drejtimin sa më ekonomik të jetë e mundur.Shfaq menjëherë kilometrat e përshkuar dhe librat e përdorur. Kjo gjeneron rezultate mesatare, historike dhe aktuale.
Në Evropë, përdoren standardet diagnostikuese të EOBD. të cilat shërbejnë gjithashtu për të pasur një monitorim të plotë të komponentëve të ndryshëm të motorit, siç janë presioni i vajit, tensioni i karikimit të rregullatorit, etj.
SCA-ino
Përdoret gjithashtu në automobila dhe Përdoret për të kontrolluar sensorin e shpejtësisë boshe të motorit dhe dritën e Kontrollit të Motorrit para ndezjes.Një përdorim tjetër është përcaktimi i sasisë së ajrit që hyn në kolektorin e marrjes së ajrit. Në këtë detyrë, Arduino punon drejtpërdrejt me ECU-në e automjetit.
Lexues Human
Lexuesi Human në fakt Është një bibliotekë që mund të mbajë deri në 5000 tituj librash që mund të lexohen në një televizor në shtëpi.Ajo që nevojitet është një lidhje USB që lejon ndërveprimin midis përdoruesit dhe ekranit të madh. Kjo do t'u lejojë përdoruesve të zgjedhin lehtësisht dhe shpejt artikullin e dëshiruar. Karakterizohet nga çmimi i ulët.
PC-ja Humane
Me një pajisje Arduino Mund të imitosh një makinë që funksionon si një kompjuter, e cila do të ketë një tastierë normale dhe një ekranqë mund të jetë një televizor në dhomën tuaj të ndenjes.
Ndërsa një Arduino ka mikrokontrollues, memorie RAM, dalje audio, porta hyrëse dhe dalëse, dhe madje edhe ruajtje të jashtme me një kartë microSD Ndërsa përmbush funksionin e një PC të plotë, nuk mund të përdoret për detyra të mëdha programimi. Është ideale për të luajtur lojëra.
Ardupilot
Arduino është i pranishëm edhe në aeronautikë. dhe përdoret për të ndihmuar një mjet ajror pa pilot, domethënë atë që ne zakonisht e njohim si dronesFalë këtyre pajisjeve, avioni mund të kontrollohet nëpërmjet komandave në distancë; ato kanë sensorë për të emetuar dhe marrë sinjale të frekuencave radio.
Por nuk përdoret vetëm në aeroplanë, por edhe në automjete tokësore. Makinat me telekomandë janë një shembull. Ushtritë përdorin një teknologji që fillimisht u bazua në komponentët e Arduino-s.
ArduinoPhone
Shkathtësia e Arduino është aq e gjerë sa mund të krijoni edhe telefona celularë. që kanë aftësi karikimi fotovoltaik. Kjo teknologji mund ta rrisë jetëgjatësinë e baterisë deri në 50 orë. Gjithashtu mbështet përfshirjen e mikrofonave dhe altoparlantëve për të bërë thirrje.
Edhe pse ndërtimi i tij nuk është i thjeshtë,Gjithashtu, nuk është e paimagjinueshme të kesh një ArduinoPhone me përdorues fillestarë që dinë disa rregulla themelore të saldimit dhe integrimit të qarqeve.
Makinat me kontroll numerik kompjuterik (CNC)
Kontrolli numerik i kompjuterit është një program që instalohet në një Arduino dhe Përdoret për të mbajtur pozicionin e një elementi nën kontroll në çdo kohë.Me fjalë të tjera, përdoret për të arritur saktësi të jashtëzakonshme në proceset e përpunimit që montohen në një makinë për të arritur një rezultat të saktë në një objekt.
Programimi bëhet në një dimension 3D me boshtet XYZ.Kjo përcakton lartësinë, thellësinë dhe gjerësinë që duhet të ketë elementi fizik i dëshiruar. Kjo është arsyeja pse CNC qëndron për Kontrollin Numerik të Kompjuterit të makinave të ndryshme.
Hap Theremin One
Me një Arduino Mund të kontrolloni një theremin pa pasur nevojë të keni kontakt fizik me instrumentin.Falë programimit paraprak që mund të bëni dhe të përfshini në pajisje, do të keni një instrument muzikor elektronik me precizion të lartë me programim të thjeshtë.
Printerë 3D
Një printer 3D është një shembull i qartë se ku mund të përdorni robotikën me një pllakë Arduino.Kjo bëhet në mënyrë të pavarur nga çdo kompjuter. Ju vetëm duhet të përfshini udhëzimet në mënyrë që kjo pajisje llogaritëse të mund të ekzekutojë në mënyrë të pavarur të gjitha komandat që jepni nga jashtë.
Është shumë e ngjashme me një makinë CNC për sa i përket programimit, pasi përdor boshtet XYZ. Megjithatë, funksionimi i saj është i kundërt. Kjo ndodh sepse me printimin 3D duhet ta ndërtoni elementin nga e para, ndërsa me kontrollin numerik duhet ta përsosni atë element fizik për të arritur rezultatin e dëshiruar.
Ambilight
Kështu që mund ta keni në televizorin tuaj Kontrasti rregullohet sipas nivelit të ndriçimit të dhomës ku ndodhet televizori.Kërkohet një Arduino. Pajisja do të kontrollojë reagimin e dritës së emetuar nga ekrani në lidhje me dritën natyrore të ambientit. Kjo njihet si Ambilight.
Për këtë, Sensorët e jashtëm janë të nevojshëm që mund të përcaktojë shkallën e korrigjimit që duhet të bëjë ekrani i madh.
