Шта је Ардуино платформа и чему служи?

Шта је Ардуино?

Ардуино је готова хардверска и софтверска платформа чије су главне компоненте мала И/О контролна плоча и развојно окружење засновано на Процессинг/Виринг.

Први прототип контролера објављен је 2005. године када га је Масимо Банзи дизајнирао за студенте Института за дизајн интеракција у Ивреи, Италија. Назив уређаја потиче од имена краља Ардуина, који је владао Италијом само две године почетком 11. века, по коме је такође назван пивски бар „ди Ре Ардуино“, у власништву Масима Банзија, који се налази управо тамо где , према легенди рођен је краљ Ардуин.

Циљ Ардуина је да створи доступно окружење за програмере софтвера које ће им омогућити да уђу у свет програмирања микроконтролера. Програмирање контролера ове компаније врши се у једноставном и интуитивном програмском окружењу — Ардуино ИДЕ. Ово окружење је погодно и за почетнике и за искусне кориснике.Користи се програмски језик Ц ++, који је допуњен многим библиотекама, што олакшава рад са уређајем.

Ардуино је направио праву револуцију у области електронског дизајна на међународном нивоу. И шеме и изворни кодови су доступни бесплатно, због чега је Ардуино стекао толику популарност. Готова плоча се може купити за само неколико долара, или је можете сами саставити.

Ардуино плоча има сопствени процесор и меморију, опремљена је са много улаза и излаза на које се могу повезати различити сензори, као и актуатори и механизми. Тренутно је доступно више од 20 главних модова Ардуино плоча.

Микроконтролери Ардуино платформе

Посебност Ардуина је у томе што не морате бити програмер да бисте радили са њим, није вам потребно посебно знање о томе како микроконтролер ради да бисте направили једноставан пројекат. Ардуино стандардне библиотеке отварају много креативности у смислу аутоматизације било чега.

Програмирање се овде врши преко посебног софтверског окружења (ИДЕ), које се може бесплатно преузети на Ардуино веб локацији. Написана у Јави, ова пријатељска шкољка ради на Виндовс, Мац ОС Кс и Линук-у и садржи уређивач текста, менаџер пројекта, препроцесорски компајлер и алате за учитавање програма директно у микроконтролер.

Микроконтролери који се користе у Ардуину већ имају боотлоадер, тако да програматор није потребан, само повежите плочу са рачунаром преко УСБ-а или преко УАРТ-УСБ адаптера и преузмите програм.

Плоча такође има могућност да флешује боотлоадер у микроконтролеру помоћу програматора, Ардуино ИДЕ има уграђену подршку за најпопуларније јефтине програмере, постоји пин конектор за програмирање у кругу (ИЦСП за АВР, ЈТАГ за АРМ).

Већина Ардуино уређаја користи Атмел АВР АТмега328, АТмега168, АТмега2560, АТмега32У4, АТтини85 микроконтролере са фреквенцијом такта од 16 или 8 МХз. Постоје и плоче засноване на АРМ Цортек М.

Ардуино портови

Ардуино УНО Р3 плоча

И/О портови се користе за повезивање било које електронске компоненте (ЛЕД, мотори, сензори, итд.) на контролну плочу. Такође се називају игле. То су дигитални, аналогни или дигитално-аналогни интерфејси који имају своју функцију.

Као што име говори, имамо дигитални сигнал на дигиталним пиновима. Они могу произвести само две вредности: логичку нулу (0, ЛОВ) и логичку (1, ХИГХ).

Аналогни — слични дигиталним, с том разликом што им је главна намена повезивање аналогних сензора.

Да бисмо користили (пропуштали сигнал) кроз ове портове, потребно је да их иницијализујемо у нашем програму користећи функцију пинМоде (<пин број>, <режим: ИНПУТ / ОУТПУТ>), где је број пина број конектора наведен на плочи Ардуино … ИНПУТ је потребан за читање података, ОУТПУТ за пренос. У случају да користимо такве пинове без претходног навођења пинМодеа, добијене вредности могу бити погрешне.

Дигитално-аналогни портови (или ПВМ — И/О са модулацијом ширине импулса) — интелигентнији интерфејс. Они су увек спремни за пријем/пренос података и не захтевају претходну иницијализацију.Њихова главна предност је могућност преноса вредности у опсегу од 0 до 255, што омогућава много више
ометају управо рад повезаних елемената. Ови портови су означени на плочи (и у документацији) као ПВМ или са «~» (тилда).

Дигитални и аналогни пинови — комутациони (повезујући) портови. ПВМ — контролни портови. Ако је потребно променити радне параметре радио елемента, он мора бити повезан на ПВМ. Ако је довољно само укључити / искључити елемент кола, можете користити било који порт на Ардуину.

Други и последњи важан критеријум за портове Ардуино плоче је њихов физички састав. Запамтите да сваки пин: има излаз од 5В. Може дати максималну струју од 0,02А

Ово су мали критеријуми које је важно имати на уму да бисте уштедели много времена.

Програмирање

Да би савладао програмску базу за Ардуино, почетнику је потребно само неколико сати, јер мрежа већ има огроман број видео туторијала, тематских публикација, белешки и чланака о развоју Ардуина. Основа је Ц ++, допуњен једноставним И/О контролним функцијама на плочи, а захтевнији корисници ће моћи да раде чак иу Висуал Студио-у, барем у Ецлипсе-у, или чак преко командне линије.

Екстерни дискови и картице за проширење

У ствари, Ардуино пружа огромне могућности за креирање свих врста уређаја, можете повезати сензоре, браве, моторе, дисплеје, рутере, па чак и чајнике. Производ можете проширити додатним плочама — штитовима, на пример, за рад са ГПС-ом, за повезивање преко локалне мреже или Интернета, за блуетоотх, Ви-Фи итд. Ардуино је посебно популаран у роботици.

Погодно, не треба вам лемилица за спајање екстензија, користе се једноставне пин везе, што олакшава дизајнирање распореда, чини их компликованим колико желите, генерално, простор за креативност је неограничен.

Картице за проширење (штитови) се сада продају за много различитих функција, могу се повезати као сендвич, захваљујући погодној локацији конектора. То могу бити бежичне комуникационе картице, контролне картице корачни мотор, и било које друге контролере различите намене.

Зашто је коришћење Ардуина толико популарно

Ардуино платформу су надалеко препознали програмери нових електронских уређаја, наставници и студенти инжењерства, као и студенти из позадина техничког стваралаштва.

Коришћење Ардуина поједностављује процес рада са микроконтролерима. У погледу техничке опремљености идеалан је за образовни процес пројектовања разних мехатронички системи и роботи, захваљујући разумљивом програмском окружењу и могућности праћења физичких процеса у реалном времену, као и захваљујући разумљивом програмском окружењу и низу других предности.

Може се користити као наставно и истраживачко средство у дигиталној обради сигнала, електроници, колима, роботици, аутоматизацији итд. Јаче Ардуино плоче су применљиве за решавање сложених техничких проблема везаних за развој великих пројеката и њихову сложену аутоматизацију.

Ардуино је најпопуларнији тренд који микроконтролере чини доступним великом броју људи за разумевање и употребу, чак и стручњацима из индустрије.Уз помоћ ове популарне платформе можете направити велики број занимљивих и корисних пројеката.

Можемо рећи да је Ардуино универзални прошириви програмабилни контролер-конструктор који може постати незаобилазан помоћник у решавању било каквих креативних задатака везаних за електронику било које намене, чак и будилник, чак и сложени робот, чак и корачни мотор - све то и не само, може да контролише према жељеном алгоритму користећи Ардуино.

Огроман број свих врста периферних уређаја: дугмад, сензори, ЛЕД диоде, ЛЦД индикатори и други органи за интеракцију са спољним светом су доступни за рад са Ардуином.

На Интернету је сада доступно стотине Ардуино програма који могу помоћи и почетницима и напредним корисницима да реализују своје пројекте.