Zjistěte více o Arduinu a Arduino UNO a jak tuto desku můžete integrovat do svého makerspace a programovacího programu. Vytvářejte interaktivní projekty makerspace a zároveň se učte kódovat a řešit problémy.
Stále více tvůrčích prostorů po celém světě hledá přidání kódování a elektroniky do svých vzdělávacích programů pro tvůrce. Jedním z nejlepších způsobů, jak toho dosáhnout, je integrace desky Arduino do projektů a lekcí makerspace.
Zjistili jsme, že mnoho pedagogů tvůrců se nevrhlo do programování nebo Arduina, protože si myslí, že programování je děsivé. Z tohoto důvodu jsme se chtěli ujistit, že tento tutoriál byl napsán pro absolutního začátečníka bez jakýchkoli zkušeností.
Tento tutoriál představuje pohled na všechny části a součásti ekosystému Arduino na vysoké úrovni. V budoucích příspěvcích vás krok za krokem provedeme vytvořením vašeho prvního jednoduchého projektu Arduino.
BEZPLATNÝ EBOOK (PDF) – Ultimate Beginners Guide to Arduino
Arduino je programovatelný jako open source deska s obvody, kterou lze integrovat do nejrůznějších jednoduchých i složitých projektů makerspace. Tato deska obsahuje mikrokontrolér, který lze naprogramovat tak, aby snímal a ovládal objekty ve fyzickém světě. Reagováním na senzory a vstupy je Arduino schopné interagovat s velkým množstvím výstupů, jako jsou LED, motory a displeje. Díky své flexibilitě a nízké ceně se Arduino stalo velmi oblíbenou volbou pro tvůrce a tvůrčí prostory, kteří chtějí vytvářet interaktivní hardwarové projekty.
Arduino představil v roce 2005 v Itálii Massimo Banzi jako cestu pro inženýři mají přístup k nízkonákladovému a jednoduchému nástroji pro vytváření hardwarových projektů. Jelikož je deska open-source, je vydávána pod licencí Creative Commons, která umožňuje komukoli vyrábět vlastní desku. Pokud prohledáte web, zjistíte, že jsou k dispozici stovky klonů a variací kompatibilních s Arduino, ale pouze na oficiálních deskách je Arduino v názvu.
V další části probereme několik dostupných desek Arduino a jak se navzájem liší.
Druhy desek Arduino
Arduino je skvělá platforma pro prototypování projektů a vynálezů, ale může být matoucí, když si musíte vybrat správnou desku. Pokud jste v tomto ohledu úplně nový, možná jste si vždy mysleli, že existuje pouze jedna deska „Arduino“ a to je vše. Ve skutečnosti existuje mnoho variant oficiálních desek Arduino a pak jsou tu stovky dalších od konkurence, kteří nabízejí klony . Ale nebojte se, ukážeme vám, se kterou začneme později v tomto tutoriálu.
Níže uvádíme několik příkladů různých typů desek Arduino. Desky s název Arduino na nich jsou oficiální desky, ale na trhu je také spousta opravdu skvělých klonů. Jedním z nejlepších důvodů pro nákup klonu je skutečnost, že jsou obecně levnější než jejich oficiální protějšky. Adafruit a Sparkfun například prodávejte variace desek Arduino, které stojí méně, ale stále mají stejnou kvalitu originálů. Jedno slovo opatrnosti, buďte opatrní při nákupu desek od společností, které neznáte.
Dalším faktorem, který je třeba vzít v úvahu při výběru desky, je typ projektu, který hledáte. Například pokud chcete vytvořit nositelný elektronický projekt, můžete zvážit desku LilyPad od Sparkfun. LilyPad je navržen tak, aby se snadno všil do e-textilu a nositelných projektů. Pokud má váš projekt malý tvar, možná budete chtít použít Arduino Pro Mini, který má ve srovnání s jinými deskami velmi malou stopu. Podívejte se na průvodce srovnáváním Arduino společnosti Sparkfun, kde najdete rozpis a srovnání horních desek.
Dále se zaměříme na naši oblíbenou desku Arduino, se kterou začátečníkům doporučujeme začít.
Arduino Uno
Jednou z nejpopulárnějších desek Arduino je Arduino Uno. I když to ve skutečnosti nebylo první deskou, která byla vydána, zůstává nejaktivněji používanou a nejvíce dokumentovanou na trhu. Díky své extrémní popularitě má Arduino Uno na webu hromadu projektových tutoriálů a fór, která vám mohou pomoci začít nebo dostat se z překážky. Jsme velcí fanoušci Uno, protože má skvělé vlastnosti a snadné použití.
Rozdělení herní desky
Zde jsou komponenty, které tvoří desku Arduino, a jaké jsou jejich jednotlivé funkce.
- Tlačítko Reset – Tím se restartuje jakýkoli kód, který se načte na desku Arduino.
- AREF – znamená „analogovou referenci“ a slouží k nastavení externího referenčního napětí
- Ground Pin – Na Arduinu je několik uzemňovacích pinů a všechny fungují stejně
- Digitální vstup / výstup – Piny 0-13 lze použít pro digitální vstup nebo výstup
- PWM – piny označené symbolem (~) mohou simulovat analogový výstup
- USB připojení – slouží k zapnutí vašeho Arduina a nahrávání skic
- TX / RX – Indikátory LED pro vysílání a příjem dat
- Mikrokontrolér ATmega – Toto jsou mozky a jsou uloženy programy
- Indikátor LED napájení – Tato LED dioda se rozsvítí, kdykoli je deska připojena k napájení source
- Regulátor napětí – řídí množství napětí vstupujícího do desky Arduino
- Jack DC Power Barrel Jack – slouží k napájení vašeho Arduina napájením
- 3.3V Pin – Tento pin se dodává es 3,3 voltů energie pro vaše projekty
- 5V Pin – Tento pin dodává vašim projektům 5 voltů
- uzemňovací kolíky – na Arduinu je několik uzemňovacích kolíků a všechny fungují stejně
- Analogové piny – Tyto piny mohou číst signál z analogového snímače a převádět jej na digitální
Napájení Arduino
Arduino Uno potřebuje zdroj energie, aby fungoval, a může být napájen různými způsoby. Můžete dělat to, co většina lidí, a připojit desku přímo k počítači pomocí kabelu USB. Pokud chcete, aby byl váš projekt mobilní, zvažte použití 9V baterie, která mu dodá šťávu. Poslední metodou by bylo použití 9V napájecího zdroje.
Nepájivá deska Arduino
Další velmi důležitou položkou při práci s Arduino je nepájivá nepájivá deska. Toto zařízení vám umožňuje prototypovat váš projekt Arduino, aniž byste museli trvale spojovat obvod dohromady. Použití prkénka umožňuje vytvářet dočasné prototypy a experimentovat s různými návrhy obvodů. Uvnitř otvorů (spojovacích bodů) plastového pouzdra jsou kovové spony, které jsou navzájem spojeny proužky vodivého materiálu.
Na boční poznámku není prkénko napájeno samo o sobě a vyžaduje napájení přivedl k němu z desky Arduino pomocí propojovacích vodičů. Tyto vodiče se také používají k vytvoření obvodu spojením rezistorů, spínačů a dalších komponent dohromady.
Zde je vizuál toho, jak vypadá hotový obvod Arduino, když je připojen k prkénku.
Jak programovat Arduino
Jakmile je obvod vytvořen na prkénku, budete muset nahrát program (známý jako skica) do Arduina. Náčrt je sada pokynů, které sdělují desce, jaké funkce musí provádět. Deska Arduino může držet a provádět pouze jednu skicu najednou. Software používaný k vytváření náčrtů Arduino se nazývá IDE, což je zkratka pro Integrated Development Environment. Tento software je zdarma ke stažení a je k dispozici na https://www.arduino.cc/en/Main/Software
Every Arduino skica má dvě hlavní části programu:
void setup () – Nastaví věci, které je třeba udělat jednou a pak se to už nebude opakovat.
void loop () – Obsahuje pokyny, které se opakovaně opakují, dokud se deska nevypne.
Jak vše funguje společně
Následující 15sekundové video vám poskytne rychlou představu o tom, jak je prkénko na prkénko, Arduino, propojovací vodiče a skica společně pracují na provedení určité funkce. V tomto příkladu používáme krátkodobý tlačítkový spínač k blikání LED. V budoucím příspěvku se ponoříme hlouběji do vytváření obvodů a programů pro několik projektů pro začátečníky.
ZDARMA E-KNIHA (PDF) – Ultimate Beginners Guide to Arduino
Arduino Projects
Možná vás zajímá, co může deska Arduino dělat, kromě blikání LED. Níže uvádíme několik příkladů projektů, které pomáhají předvést, jak je tato deska skutečně úžasná a jaké jsou její schopnosti. Pokud hledáte další nápady na projekty, podívejte se na weby, jako jsou Instructables nebo Make Magazine, které obsahují užitečné výukové programy.
Arduino Light Following Robot – Instructables
Arduino Drone, který vás následuje – Instructables
LED Cube w / Arduino Uno – Instructables
Ovládejte dveřní zámek pomocí Arduina a Bluetooth – MAKE Magazine
Nástroje Potřebné
Dále pomůžeme zvýraznit některé z nejběžnějších nástrojů, které budete potřebovat při práci s projekty Arduino.
- Kleště s jehlovým nosem
- Odizolovací kleště
- Přesnost Sada šroubováků
- Zapichovací frézy
- Pinzety s jemnou špičkou
- Digitální multimetr
- Páječka
- Panavise Jr
- Solder Sucker
Arduino Shields
Chcete-li do svého Arduina přidat velmi specifickou funkci, budete muset použít štít. Štíty Arduino se připojují k horní části desky Arduino a mohou přidávat funkce jako WiFi, Bluetooth, GPS a mnoho dalšího. Na výběr jsou doslova stovky štítů a zde je několik příkladů.
- Štít WiFi
- Štít LCD
- Štítek GPS Logger
- Štít MP3 Music Maker
- Štít Ethernet
- Motor / Stepper / Servo Shield
Senzory Arduino
Pokud chcete, aby vaše Arduino snímalo svět kolem sebe, budete muset přidat senzor. Existuje široká škála senzorů, z nichž si můžete vybrat a každý z nich má konkrétní účel. Níže naleznete několik běžně používaných senzorů v projektech.
- Senzor vzdálenosti
- PIR pohybový senzor
- světelný senzor
- Senzor stupně pružnosti
- Senzor tlaku
- Senzor přiblížení
- Senzor zrychlení
- Senzor detekce zvuku
- Senzor RGB a gesta
- Senzor vlhkosti a teploty
Maloobchodníci s elektronikou
Níže uvádíme některá z našich oblíbených míst, kam obvykle směřujeme, když potřebujeme materiály nebo elektroniku komponenty.
- Adafruit
- Sparkfun
- Makershed
- Radio Shack
- Jameco
- Digikey
- MCM Electronics
- Mouser
Závěr
Jste připraveni vytvořit svůj první projekt Arduino? Náš další příspěvek s názvem Simple Arduino Projects For Beginners vás provede krok za krokem od instalace až po dokončení. Tyto jednoduché projekty Arduino jsou skvělým způsobem, jak si promočit nohy a naučit se jazyk desek a kódování.
Dostávat oznámení o budoucích příspěvcích na blogu