Arduino - Grunnleggende og design

Prøv Instrumentet Vårt For Å Eliminere Problemer





Definere Arduino

En Arduino er faktisk et mikrocontrollerbasert sett som enten kan brukes direkte ved kjøp fra leverandøren eller kan lages hjemme ved hjelp av komponentene på grunn av maskinvarefunksjonen med åpen kildekode. Den brukes i utgangspunktet i kommunikasjon og til å kontrollere eller betjene mange enheter. Den ble grunnlagt av Massimo Banzi og David Cuartielles i 2005.

1



Arduino Arkitektur:

Arduinos prosessor bruker i utgangspunktet Harvard-arkitekturen der programkoden og programdata har separat minne. Den består av to minner - Programminne og dataminnet. Koden lagres i flashprogramminnet, mens dataene er lagret i dataminnet. Atmega328 har 32 KB flashminne for lagring av kode (hvorav 0,5 KB brukes til bootloader), 2 KB SRAM og 1 KB EEPROM og fungerer med en klokkehastighet på 16MHz.


Arduino Arkitektur

Arduino Arkitektur



Arduino Pin Diagram

Et typisk eksempel på Arduino-brett er Arduino Uno. Den består av ATmega328 - en 28-pinners mikrokontroller.

Arduino Pin Diagram

Arduino Pin Diagram

Arduino Uno består av 14 digitale inngangs- / utgangspinner (hvorav 6 kan brukes som PWM-utganger), 6 analoge innganger, en 16 MHz krystalloscillator, en USB-tilkobling, en strømkontakt, en ICSP-topptekst og en tilbakestillingsknapp

Power Jack : Arduino kan være strøm enten fra datamaskinen via en USB eller via ekstern kilde som adapter eller et batteri. Den kan fungere på en ekstern forsyning på 7 til 12V. Strøm kan tilføres eksternt gjennom pinnen Vin eller ved å gi spenningsreferanse gjennom IORef-pinnen.

Digitale innganger : Den består av 14 digitale innganger / utganger, som hver gir eller tar opp 40 mA strøm. Noen av dem har spesialfunksjoner som pinner 0 og 1, som fungerer som henholdsvis Rx og Tx, for seriell kommunikasjon, pinner 2 og 3, som er eksterne avbrudd, pinner 3,5,6,9,11 som gir pwm-utgang og pin 13 hvor LED er koblet til.


Analoge innganger : Den har 6 analoge inngangs- / utgangspinner, som hver gir en oppløsning på 10 bits.

ARef : Det gir referanse til de analoge inngangene

Nullstille : Den tilbakestiller mikrokontrolleren når den er lav.

Hvordan programmere en Arduino?

Den viktigste fordelen med Arduino er at programmene kan lastes direkte til enheten uten at noen maskinvareprogrammerer trenger å brenne programmet. Dette gjøres på grunn av tilstedeværelsen av 0,5 KB Bootloader som gjør at programmet kan brennes inn i kretsen. Alt vi trenger å gjøre er å laste ned Arduino-programvaren og skrive koden.

Programmering ArduinoArduino-verktøyvinduet består av verktøylinjen med knappene som verifisering, opplasting, ny, åpen, lagring, seriell skjerm. Den består også av en tekstredigerer for å skrive koden, et meldingsområde som viser tilbakemeldinger som å vise feilene, tekstkonsollen som viser utdata og en serie menyer som File, Edit, Tools-menyen.

5 trinn for å programmere en Arduino

  • Programmer skrevet på Arduino er kjent som skisser. En grunnskisse består av 3 deler

1. Erklæring om variabler
2. Initialisering: Den skrives i oppsett () -funksjonen.
3. Kontrollkode: Den skrives i loop () -funksjonen.

  • Skissen er lagret med .ino-utvidelse. Alle operasjoner som å verifisere, åpne en skisse, lagre en skisse kan gjøres ved hjelp av knappene på verktøylinjen eller ved hjelp av verktøymenyen.
  • Skissen skal lagres i skissebokmappen.
  • Velg riktig brett fra verktøymenyen og serienummernummeret.
  • Klikk på opplastingsknappen eller velg opplasting fra verktøymenyen. Dermed lastes koden opp av opplasteren til mikrokontrolleren.

Få grunnleggende Adruino-funksjoner er:

  • digitalLes (pin): Leser den digitale verdien på den gitte pin.
  • digitalWrite (pin, verdi): Skriver den digitale verdien til den gitte pin.
  • pinMode (pin, mode): Stiller pin til input eller output mode.
  • analogLes (pin): Les og returnerer verdien.
  • analog Skriv (pin, verdi): Skriver verdien til den pin.
  • seriell. begynner (baud rate): Angir begynnelsen på seriell kommunikasjon ved å stille inn bithastigheten.

Hvordan lage din egen Arduino?

Vi kan også designe vår egen Arduino ved å følge skjemaet gitt av Arduino-leverandøren og også tilgjengelig på nettstedene. Alt vi trenger er følgende komponenter - Et brødbord, en ledning, en strømkontakt, en IC-kontakt, en mikrokontroller, få motstander, 2 regulatorer, 2 kondensatorer.

  • IC-kontakten og strømkontakten er montert på brettet.
  • Legg til 5v og 3.3v regulator kretser ved hjelp av kombinasjonene av regulatorer og kondensatorer.
  • Legg til riktige strømtilkoblinger til mikrokontrollerpinnene.
  • Koble tilbakestillingspinnen til IC-kontakten til en 10K motstand.
  • Koble krystalloscillatorene til pinn 9 og 10
  • Koble ledningen til riktig pinne.
  • Monter de kvinnelige toppene på brettet og koble dem til de respektive pinnene på brikken.
  • Monter raden med 6 mannlige overskrifter, som kan brukes som et alternativ til å laste opp programmer.
  • Last opp programmet på mikrokontrolleren til den ferdige Adruino, og lirk det av og legg det på brukersettet.

7 grunner til at Arduino blir foretrukket i disse dager

  1. Det er billig
  2. Den leveres med en åpen kildekode maskinvarefunksjon som gjør det mulig for brukere å utvikle sitt eget sett ved hjelp av allerede tilgjengelig som referansekilde.
  3. Arduino-programvaren er kompatibel med alle typer operativsystemer som Windows, Linux og Macintosh etc.
  4. Den leveres også med programvare med åpen kildekode som gjør det mulig for erfarne programvareutviklere å bruke Arduino-koden for å slå seg sammen med de eksisterende programmeringsspråkbibliotekene og kan utvides og modifiseres.
  5. Det er enkelt å bruke for nybegynnere.
  6. Vi kan utvikle et Arduino-basert prosjekt som kan være helt frittstående eller prosjekter som involverer direkte kommunikasjon med programvaren som er lastet inn i datamaskinen.
  7. Den leveres med en enkel tilgang til å koble til datamaskinens CPU ved hjelp av seriell kommunikasjon via USB, da den inneholder innebygd strøm og tilbakestillingskrets.

Så dette er noen grunnleggende ideer om en Arduino. Du kan bruke den til mange typer applikasjoner. For eksempel i applikasjoner som involverer styring av noen aktuatorer som motorer, generatorer, basert på inngangen fra sensorer.

Fotokreditt:

  • Arduino Pin Diagram fra Flickr