Нужно ли знать программирование?
Arduino для начинающих: что такое
Arduino представляет собой небольшую плату, которая служит для создания различных устройств, интересных гаджетов и даже для вычислительных платформ.
Данную плату называют микроконтроллером, которая распространяется с открытыми исходными кодами и с которой можно использовать множество приложений. Вы можете посмотреть уроки Ардуино .
Содержание
· Что такое вообще Ардуино?
· Нужно ли знать программирование?
· Как настроить Ардуино?
· Набиваем руку
· Первый проект
Это наиболее простой и недорогой вариант для начинающих, любителей и профессионалов. Процесс программирования проходит на языке Processing/Wiring, который осваивается быстро и легко и в основе которого лежит язык C++, а благодаря программной среде Adruino IDE это сделать очень легко. Давайте рассмотрим, что такое Arduino, чем полезна для начинающих, её возможности и особенности.
Что такое вообще Ардуино?
Arduino является вычислительной платформой или платой, которая будет служить мозгом для ваших новых устройств или гаджетов. На ее основе вы сможете создавать как устройства с простыми схемами, так и сложные трудоемкие проекты, например, роботов или дронов.
Основой конструктора служит плата ввода-вывода (аппаратная часть), а также программная часть. Программное обеспечение конструктора на основе Ардуино представлено интегрированной средой разработки Arduino IDE.
|
|
|
Внешне сама среда выглядит так:
Программная часть Ардуино разработана таким образом, чтобы справиться с ней мог даже начинающий пользователь, не имеющий представления о программировании. Дополнительным фактором успеха в использовании микроконтроллера стала возможность работать с макетной платой, когда к контроллеру подключаются необходимые детали (резисторы, диоды, транзисторы и т.п.) без необходимости в пайке.
Большая часть плат Arduino имеют подключение через USB кабель. Подобное соединение позволяет обеспечить плату питанием и загрузить скетчи, т.е. мини-программы. Процесс программирования так же является предельно простым. Вначале пользователь использует редактор кода IDE для создания необходимой программы, затем она загружается при помощи одного клика в Ардуино.
Как купить Arduino?
Плата и многие детали Ардуино производится в Италии, поэтому оригинальные составляющие отличаются достаточно высокой стоимостью. Но существуют отдельные компоненты конструктора или наборы, так называемые кит-наборы, которые выпускается по итальянской аналогии, однако по более доступным ценам.
Стандартные наборы включают в себя как правило следующие детали:
|
|
|
· макетная плата;
· светодиоды;
· резисторы;
· батареи 9В;
· регуляторы напряжения;
· кнопки;
· перемычки;
· матричная клавиатура;
· платы расширения;
· конденсаторы.
Нужно ли знать программирование?
Первые шаги по работе с платой Arduino начинаются с программирования платы. Программа, которая уже готова к работе с платой, называют скетчем. Переживать о том, что вы не знаете программирование не нужно. Процесс создания программ довольно несложный, а примеров скетчей очень много в интернете, так как сообщество Ардуинщиков очень большое.
После того как программа составлена она загружается (прошивается) на плату. Ардуино в этом случае имеет неоспоримое преимущество – для программирования в большинстве случаев используется USB-кабель. Сразу после загрузки программа готова выполнять различные команды.
Начинающим работать с Arduino нужно знать две ключевые функции:
· setup() – используется один раз при включении платы, применяется для инициализации настроек;
· loop() – используется постоянно, является завершающим этапом настройки setup.
Пример записи функции setup():
void setup() {
Serial.begin(9600); // Открываем serial соединение
pinMode(9, INPUT); // Назначаем 9 пин входом
|
|
|
pinMode(13, OUTPUT); // Назначаем 13 пин выходом
}
Функция setup() выполняется в самом начале и только 1 раз сразу после включения или перезагрузки вашего устройства.
Функция loop() выполняется после функции setup(). Loop переводится как петля, или цикл. Функция будет выполняться снова и снова. Так микроконтроллер ATmega328 (большинстве плат Arduino содержат именно его), будет выполнять функцию loop около 10 000 раз в секунду.
Также вы будете сталкиваться с дополнительными функциями:
· pinMode – режим ввода и вывода информации;
· analogRead – позволяет считывать возникающее аналоговое напряжение на выводе;
· analogWrite – запись аналогового напряжения в выходной вывод;
· digitalRead – позволяет считывать значение цифрового вывода;
· digitalWrite – позволяет задавать значение цифрового вывода на низком или высоком уровне;
· Serial.print – переводит данные о проекте в удобно читаемый текст.
Помимо этого Ардуино начинающим понравится то, что для плат существует множество библиотек, которые представляют собой коллекции функций, позволяющих управлять платой или дополнительными модулями. К числу наиболее популярных относятся:
Включить звук
· чтение и запись в хранилище,
· подключение к интернету,
|
|
|
· чтение SD карт,
· управление шаговыми двигателями,
· отрисовка текста
· и т. д.
Как настроить Ардуино?
Одним из главных преимуществ конструктора является его безопасность относительно настроек пользователя. Ключевые настройки, потенциально опасные для Arduino, являются защищенными и будут недоступны.
Поэтому даже неопытный программист может смело экспериментировать и менять различные опции, добиваясь нужного результата. Но на всякий случай очень рекомендуем прочитать три важных материала по тому как не испортить плату:
Алгоритм классической настройки программы Arduino выглядит так:
· установка IDE, которую можно загрузить ниже или здесь ;
· установка программного обеспечения на используемый ПК;
· запуск файла Arduino;
· вписывание в окно кода разработанную программу и перенос ее на плату (используется USB кабель);
· в разделе IDE необходимо выбрать тип конструктора, который будет использоваться. Сделать это можно в окне «инструменты» - «платы»;
· проверяете код и жмете «Дальше», после чего начнется загрузка в Arduino.
| 1.8.7 | Windows Windows Installer | Linux 32 Bit Linux 64 Bit Linux ARM | Код на Github |
Набиваем руку
Для того чтобы уверенно реализовывать сложные задумки, пользоваться программной средой и Ардуино начинающим необходимо «набить руку». Для этого рекомендуется для начала освоить более легкие задачи и проекты.
Самый простой проект, который вы можете сделать - заставить светодиод, который расположен на плате Ардуино напротив порта, мигал каждую секунду.
Для этого необходимо:
· подключить конструктор к ПК,
· открыть программу, в разделе «сервис» ищем блок «последовательный порт»
· выбираем необходимый интервал
· после чего необходимо добавить код, который есть в Arduino IDE в разделе "Примеры".
Первыми проектами в Ардуино для начинающих могут стать:
Включить звук
· мигающий светодиод;
· подключение и управление датчиком температуры;
· подключение и управление датчиком движения;
· подключение фоторезистора;
· управление сервоприводом.
Первый проект
Вот мы и дошли до нашего первого проекта. Давайте соединим Ардуино, светодиод и кнопку. Этот проект отлично подойдет начинающим.
Схема у нас будет такая:
Светодиод загорится после нажатия на кнопку, а после следующего нажатия погаснет. Сам скетч или программа для Ардуино будет такой:
// пины подключенных устройств
int switchPin = 8;
int ledPin = 11;
// переменные для хранения состояния кнопки и светодиода
boolean lastButton = LOW;
boolean currentButton = LOW;
boolean ledOn = false;
void setup() {
pinMode(switchPin, INPUT);
pinMode(ledPin, OUTPUT);
}
// функция для подавления дребезга
boolean debounse(boolean last) {
boolean current = digitalRead(switchPin);
if(last != current) {
delay(5);
current = digitalRead(switchPin);
}
return current;
}
void loop() {
currentButton = debounse(lastButton);
if(lastButton == LOW && currentButton == HIGH) {
ledOn = !ledOn;
}
lastButton = currentButton;
digitalWrite(ledPin, ledOn);
}
Вы могли заметить функцию debounse, Она нужна для подавления дребезга контактов.
После того, как Вы разберетесь с начальными навыками работы с платой можно приступать к реализации более сложных и многогранных задач. Конструктор позволяет создать RC-машинку, управляемый вертолет, создать свой телефон, управляемый катер, создать систему «умный дом» и т.д.
Для ускорения освоения работы с платой Ардуино рекомендуем вам начать делать устройства из нашей рубрики Уроки, где по шагам описаны процессы создания самых интересных устройств и гаджетов.
Все уроки по ардуино
· Разработка под Arduino
Однажды появилась необходимость собрать все уроки, обучающие материалы (tutorials) с habrahabr и geektimes в одном месте и немного их систематизировать. В этом сборнике обучаек представлены более 100 статей на тему ардуино с пометкой «tutorial», либо содержащие несложные для новичков проекты на ардуино, а также немного видеоуроков по смежным темам. Статьи разделены на 10 тематик по сферам применения собранных устройств. Также хочется напомнить, что весь обучающий материал, опубликованный на habrahabr и geektimes является интерактивным: в любой момент можно задать вопрос автору в комментариях к статье. Как правило авторы на них отвечают. Этот сборник будет дополняться новыми обучайками (tutorials) по мере их публикации.
1. Знакомство, драйвера, среда разработки.(кликните, чтобы развернуть)
2. Роботы, радиоуправляемые машинки, лодки, танки.
3. Умный дом. Автоматизация в быту.
4. Ардуино в автомобиле.
5. Окружающая среда. Климат. Дача. Теплицы.
6. Велопроекты.
7. Бесполезные поделки, развлечения.
8. Реверс-инжиниринг и безопасность.
9. Автоматизация производства.
10. Здоровье. Медицина. Спорт.
Онлайн курс по ардуино на гиктаймс здесь.
Дата добавления: 2022-12-03; просмотров: 58; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!