Arduino - Asas dan Reka Bentuk

Cuba Instrumen Kami Untuk Menghapuskan Masalah





Mendefinisikan Arduino

Arduino sebenarnya adalah kit berasaskan mikrokontroler yang boleh digunakan secara langsung dengan membeli dari vendor atau dapat dibuat di rumah menggunakan komponen, kerana ciri perkakasan sumber terbuka. Ia pada dasarnya digunakan dalam komunikasi dan dalam mengendalikan atau mengendalikan banyak peranti. Ia ditubuhkan oleh Massimo Banzi dan David Cuartielles pada tahun 2005.

1



Senibina Arduino:

Pemproses Arduino pada dasarnya menggunakan seni bina Harvard di mana kod program dan data program mempunyai memori yang berasingan. Ini terdiri daripada dua memori - Memori program dan memori data. Kod disimpan dalam memori program flash, sedangkan data disimpan di memori data. Atmega328 mempunyai memori flash 32 KB untuk menyimpan kod (di antaranya 0,5 KB digunakan untuk pemuat boot), 2 KB SRAM dan 1 KB EEPROM dan beroperasi dengan kelajuan jam 16MHz.


Senibina Arduino

Senibina Arduino



Rajah Pin Arduino

Contoh khas papan Arduino ialah Arduino Uno. Ia terdiri daripada mikrokontroler 28 pin ATmega328.

Rajah Pin Arduino

Rajah Pin Arduino

Arduino Uno terdiri daripada 14 pin input / output digital (di antaranya 6 dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, pengayun kristal 16 MHz, sambungan USB, soket kuasa, header ICSP, dan butang reset

Power Jack : Arduino boleh menjadi kuasa baik dari komputer melalui USB atau melalui sumber luaran seperti penyesuai atau bateri. Ia boleh beroperasi pada bekalan luaran 7 hingga 12V. Kuasa dapat digunakan secara luaran melalui pin Vin atau dengan memberikan rujukan voltan melalui pin IORef.

Input Digital : Terdiri daripada 14 pin input / output digital, masing-masing menyediakan atau mengambil arus 40mA. Sebahagian daripadanya mempunyai fungsi khas seperti pin 0 dan 1, yang masing-masing bertindak sebagai Rx dan Tx, untuk komunikasi bersiri, pin 2 dan 3-yang merupakan gangguan luaran, pin 3,5,6,9,11 yang memberikan output dan pin pwm 13 di mana LED disambungkan.


Input analog : Ia mempunyai 6 pin input / output analog, masing-masing memberikan resolusi 10 bit.

ARef : Ia memberikan rujukan kepada input analog

Tetapkan semula : Ia menetapkan semula mikrokontroler ketika rendah.

Bagaimana cara memprogram Arduino?

Kelebihan yang paling penting dengan Arduino adalah program dapat dimuat secara langsung ke peranti tanpa memerlukan programmer perkakasan untuk membakar program. Ini dilakukan kerana kehadiran Bootloader 0.5KB yang membolehkan program dibakar ke dalam litar. Yang harus kita lakukan ialah memuat turun perisian Arduino dan menulis kodnya.

Pengaturcaraan ArduinoTetingkap alat Arduino terdiri daripada bar alat dengan butang seperti verifikasi, muat naik, baru, buka, simpan, monitor bersiri. Ini juga terdiri dari editor teks untuk menulis kod, kawasan pesan yang menampilkan maklum balas seperti menunjukkan kesalahan, konsol teks yang menampilkan output dan serangkaian menu seperti menu File, Edit, Tools.

5 Langkah untuk memprogram Arduino

  • Program yang ditulis dalam Arduino dikenali sebagai sketsa. Lakaran asas terdiri daripada 3 bahagian

1. Perisytiharan Pemboleh ubah
2. Permulaan: Ia ditulis dalam fungsi setup ().
3. Kod kawalan: Ia ditulis dalam fungsi gelung ().

  • Lakaran disimpan dengan peluasan .ino. Sebarang operasi seperti mengesahkan, membuka sketsa, menyimpan sketsa dapat dilakukan dengan menggunakan butang pada bar alat atau menggunakan menu alat.
  • Sketsa harus disimpan di direktori buku lakaran.
  • Pilih papan yang betul dari menu alat dan nombor port bersiri.
  • Klik pada butang muat naik atau pilih muat naik dari menu alat. Oleh itu kod tersebut dimuat naik oleh bootloader ke mikrokontroler.

Beberapa fungsi asas Adruino adalah:

  • digitalRead (pin): Membaca nilai digital pada pin yang diberikan.
  • digitalWrite (pin, nilai): Menulis nilai digital ke pin yang diberikan.
  • pinMode (pin, mode): Menetapkan pin ke mod input atau output.
  • analogBaca (pin): Membaca dan mengembalikan nilai.
  • analogWrite (pin, nilai): Menulis nilai ke pin itu.
  • bersiri.begin (baud rate): Menetapkan permulaan komunikasi bersiri dengan menetapkan bit rate.

Bagaimana Merancang Arduino anda sendiri?

Kami juga dapat merancang Arduino kami sendiri dengan mengikuti skema yang diberikan oleh vendor Arduino dan juga tersedia di laman web. Yang kita perlukan adalah komponen berikut - Papan roti, plumbum, soket kuasa, soket IC, pengawal mikro, beberapa perintang, 2 pengatur, 2 kapasitor.

  • Soket IC dan soket kuasa dipasang di papan.
  • Tambahkan litar pengatur 5v dan 3.3v menggunakan kombinasi pengatur dan kapasitor.
  • Tambahkan sambungan kuasa yang betul ke pin mikrokontroler.
  • Sambungkan pin tetapan semula soket IC ke perintang 10K.
  • Sambungkan pengayun kristal ke pin 9 dan 10
  • Sambungkan led ke pin yang sesuai.
  • Pasang kepala wanita ke papan dan sambungkannya ke pin masing-masing pada cip.
  • Pasang deretan 6 tajuk lelaki, yang boleh dijadikan alternatif untuk memuat naik program.
  • Muat naik program di Mikrokontroler siap pakai Adruino dan kemudian buka dan letakkan kembali pada kit pengguna.

7 Sebab mengapa Arduino menjadi pilihan hari ini

  1. Ia murah
  2. Ia dilengkapi dengan ciri perkakasan sumber terbuka yang membolehkan pengguna mengembangkan kit mereka sendiri menggunakan yang sudah tersedia sebagai sumber rujukan.
  3. Perisian Arduino serasi dengan semua jenis sistem operasi seperti Windows, Linux, dan Macintosh dll.
  4. Ia juga dilengkapi dengan fitur perisian sumber terbuka yang memungkinkan pembangun perisian berpengalaman menggunakan kod Arduino untuk bergabung dengan perpustakaan bahasa pengaturcaraan yang ada dan dapat diperluas dan diubah.
  5. Ia mudah digunakan untuk pemula.
  6. Kita dapat mengembangkan projek berasaskan Arduino yang dapat berdiri sendiri atau projek yang melibatkan komunikasi langsung dengan perisian yang dimuatkan di dalam komputer.
  7. Ia dilengkapi dengan penyediaan mudah untuk menghubungkan dengan CPU komputer menggunakan komunikasi bersiri melalui USB kerana ia mengandungi litar kuasa dan tetapan semula terpasang.

Jadi ini adalah beberapa idea asas mengenai Arduino. Anda boleh menggunakannya untuk pelbagai jenis aplikasi. Sebagai contoh dalam aplikasi yang melibatkan pengawalan beberapa penggerak seperti motor, generator, berdasarkan input dari sensor.

Kredit Foto:

  • Diagram Pin Arduino dari Flickr