Lisätietoja Arduinosta ja Arduino UNO: sta voit integroida tämän levyn Makerspace- ja koodausohjelmaasi. Tee interaktiivisia päättäjätilaprojekteja oppimalla koodausta ja ongelmanratkaisua.
Yhä useammat valmistajatilat ympäri maailmaa haluavat lisätä koodausta ja elektroniikkaa valmistajien koulutusohjelmiinsa. Yksi parhaista tavoista tehdä tämä on integroida Arduino-lauta Maker Space -projekteihin ja oppitunneihin.
Olemme huomanneet, että monet valmistajaopettajat eivät ole syöksyneet koodaukseen tai Arduinoon, koska heidän mielestään ohjelmointi on pelottavaa. Tästä syystä halusimme varmistaa, että tämä opetusohjelma on kirjoitettu ehdottomalle aloittelijalle, jolla ei ole mitään kokemusta.
Tämä opetusohjelma on korkean tason näkymä Arduino-ekosysteemin kaikista osista. Tulevissa viesteissä otamme sinut askel askeleelta ensimmäisen yksinkertaisen Arduino-projektisi luomiseen.
ILMAINEN EBOOK (PDF) – Ultimate Beginners Guide to Arduino
Arduino on avoimen lähdekoodin ohjelmoitava piirilevy, joka voidaan integroida moniin erilaisiin sekä yksinkertaisiin että monimutkaisiin valmistajatilaprojekteihin. Tämä levy sisältää mikrokontrollerin, joka voidaan ohjelmoida havaitsemaan ja hallitsemaan esineitä fyysisessä maailmassa. Antureihin ja tuloihin reagoimalla Arduino pystyy olemaan vuorovaikutuksessa suuren joukon lähtöjen, kuten LEDien, moottoreiden ja näyttöjen, kanssa. Arduinosta on joustavuuden ja edullisuuden vuoksi tullut erittäin suosittu valinta valmistajille ja valmistajille, jotka haluavat luoda interaktiivisia laitteistoprojekteja.
Massimo Banzi esitteli Arduinon jo vuonna 2005 Italiassa keinona muille kuin insinööreille pääsy edulliseen, yksinkertaiseen työkaluun laitteistoprojektien luomiseen. Koska alusta on avoimen lähdekoodin, se julkaistaan Creative Commons -lisenssillä, jonka avulla kuka tahansa voi tuottaa oman levyn. Jos haet verkosta, löydät satoja Arduino-yhteensopivia klooneja ja muunnelmia, mutta ainoilla virallisilla laudoilla on Arduino sen nimessä.
Seuraavassa osiossa keskustellaan muutamista käytettävissä olevista Arduino-levyistä ja miten ne eroavat toisistaan.
Arduino-levyjen tyypit
Arduino on loistava alusta projektien ja keksintöjen prototyyppien tekemiseen, mutta voi olla hämmentävää, kun joudut valitsemaan oikean taulun. Jos olet tässä aivan uusi, olet ehkä aina ajatellut, että ”Arduino” -tauluja oli vain yksi ja se on kaikki. Todellisuudessa Arduino-virallisissa laudoissa on monia muunnelmia ja sitten satoja muita kilpailijoita, jotka tarjoavat klooneja . Mutta älä huoli, aiomme näyttää sinulle, mistä aloittaa myöhemmin tässä opetusohjelmassa.
Alla on muutama esimerkki Arduino-lautojen tyypeistä. nimi Arduino niissä on viralliset levyt, mutta markkinoilla on myös paljon todella hyviä klooneja. Yksi parhaista syistä kloonin ostamiseen on se, että ne ovat yleensä halvempia kuin virallinen vastine. Adafruit ja Sparkfun esimerkiksi myydä Arduino-levyjen muunnelmia, jotka maksavat halvemmalla, mutta joilla on silti sama laatu kuin alkuperäisillä. Varovaisuuden sana: Ole varovainen ostaessasi levyjä yrityksiltä, joita et tiedä. ”> 
Toinen tekijä, joka on otettava huomioon valittaessa taulua, on haluamasi projektityyppi. Esimerkiksi, jos haluat luoda puettavan elektronisen projektin, kannattaa harkita Sparkfunin LilyPad-korttia. LilyPad on suunniteltu helposti ommeltavaksi sähköisiin tekstiileihin ja puettaviin projekteihin. Jos projektissasi on pieni muoto, kannattaa ehkä käyttää Arduino Pro Miniä, jolla on hyvin pieni jalanjälki verrattuna muihin levyihin. Katso Sparkfunin Arduino Comparison Guide -oppaasta erittely ja vertailu siellä olevista ylimmistä levyistä.
Seuraavaksi keskitymme suosikki Arduino-lautaamme, josta suosittelemme aloittelijoille aloittamista.
Arduino Uno
Yksi suosituimmista Arduino-levyistä siellä on Arduino Uno. Vaikka se ei oikeastaan ollut ensimmäinen julkaistu levy, se on edelleen markkinoiden aktiivisimmin käytetty ja dokumentoitu. Äärimmäisen suosittuaan Arduino Unolla on runsaasti projektioppaita ja foorumeita verkossa, jotka voivat auttaa sinua pääsemään alkuun tai poistumaan tukoksesta. Olemme Unon suuria faneja, koska sillä on erinomaiset ominaisuudet ja helppokäyttöisyys.
Hallituksen erittely
Tässä ovat Arduino-kortin muodostavat komponentit ja niiden kukin toiminto.
- Nollaa-painike – Tämä käynnistää kaikki Arduino-kortille ladatut koodit uudelleen.
- AREF – tarkoittaa ”analogista viittausta” ja sitä käytetään asettamaan ulkoinen referenssijännite
- Maadoitettu tappi – Arduinossa on muutama maadoitettu nasta ja ne kaikki toimivat samalla tavalla
- Digitaalinen tulo / lähtö – nastoja 0-13 voidaan käyttää digitaaliseen tuloon tai lähtöön
- PWM – Symbolilla (~) merkityt nastat voivat simuloida analogista ulostuloa.
- USB-yhteys – Käytetään virran kytkemiseen Arduinoon ja luonnosten lataamiseen
- TX / RX – Lähetä ja vastaanota tietojen ilmaisun LED-valoja
- ATmega-mikrokontrolleri – nämä ovat aivot ja ohjelmat tallennetaan
- Virran LED-merkkivalo – Tämä LED-valo syttyy aina, kun piirilevy kytketään verkkovirtaan lähde
- Jännitesäädin – Tämä ohjaa Arduino-korttiin menevän jännitteen määrää.
- DC Power Barrel Jack – Tätä käytetään Arduinon virtalähteeseen virtalähteellä.
- 3,3 V: n nasta – Tämä tappi toimittaa es 3,3 voltin teho projekteillesi
- 5 V: n nasta – tämä nasta toimittaa 5 volttia virtaa projekteillesi.
- Maadoitetut nastat – Arduinossa on muutama maadoitettu nasta ja ne kaikki toimivat samalla tavalla
- Analogiset nastat – nämä nastat voivat lukea analogisen anturin signaalin ja muuntaa sen digitaaliseksi
Arduino-virtalähde
Arduino Uno tarvitsee virtalähteen toimiakseen, ja sitä voidaan käyttää monin eri tavoin. Voit tehdä mitä useimmat ihmiset tekevät ja liittää kortin suoraan tietokoneeseen USB-kaapelilla. Jos haluat projektisi olevan mobiili, harkitse 9 V: n akun käyttämistä antamaan sille mehua. Viimeinen tapa olisi käyttää 9 V: n vaihtovirtalähdettä.
Arduino Breadboard
Toinen erittäin tärkeä asia Arduinon kanssa työskenneltäessä on juottamaton leipälauta. Tämän laitteen avulla voit prototyyppi Arduino-projektisi ilman, että sinun on juotettava piiri pysyvästi yhteen. Leipälevyn avulla voit luoda väliaikaisia prototyyppejä ja kokeilla erilaisia piirimalleja. Muovikotelon reikien (kiinnityskohtien) sisällä on metallikiinnikkeitä, jotka on liitetty toisiinsa johtavaa materiaalia olevilla suikaleilla.
Sivuhuomautuksena leipälauta ei saa virtaa yksinään ja tarvitsee virtaa tuotu Arduino-levyltä hyppyjohtimilla. Näitä johtoja käytetään myös piirin muodostamiseen liittämällä vastukset, kytkimet ja muut komponentit yhteen.
Tässä on visuaalinen kuva siitä, miltä valmis Arduino-piiri näyttää, kun se on liitetty leipätauluun.
Kuinka ohjelmoida Arduino
Kun piiri on luotu leipätaululle, sinun on ladattava ohjelma (tunnetaan luonnoksena) Arduinoon. Luonnos on joukko ohjeita, jotka kertovat taululle, mitä toimintoja sen on suoritettava. Arduino-laudalla voi olla vain yksi luonnos kerrallaan. Arduino-luonnosten luomiseen käytettyä ohjelmistoa kutsutaan IDE: ksi, joka tarkoittaa integroitua kehitysympäristöä. Ohjelma on ladattavissa ilmaiseksi, ja se löytyy osoitteesta https://www.arduino.cc/en/Main/Software
Jokainen Arduino-luonnoksessa on kaksi pääosaa ohjelmalle:
void setup () – Asettaa asiat, jotka on tehtävä kerran ja joita ei enää tapahdu.
void loop () – Sisältää ohjeet, joita toistetaan uudestaan ja uudestaan, kunnes levy sammutetaan.
Kuinka kaikki toimii yhdessä
Seuraava 15 sekunnin video antaa sinulle nopean kuvan leipälaudan toiminnasta, Arduino, hyppyjohdot ja luonnos toimivat yhdessä toiminnon suorittamiseksi. Tässä esimerkissä käytämme hetkellistä painikekytkintä LEDin vilkkumiseen. Tulevassa viestissä syvennetään piirien ja ohjelmien luomista muutamille aloittelijoille.
ILMAINEN EBOOK (PDF) – Ultimate Beginners Guide To Arduino
Arduino Projects
Saatat miettiä, mitä Arduino-kortti voi tehdä sen lisäksi, että LED vilkkuu. Alla on joitain esimerkkiprojekteja, jotka auttavat esittelemään kuinka todella hämmästyttävä tämä lauta on ja sen mahdollisuudet. Jos etsit lisää projektiideoita, tutustu sivustoihin, kuten Instructables tai Make Magazine, joihin on ladattu hyödyllisiä oppaita.
Arduino Light -robotti – ohjeet
Sinua seuraavat Arduino-dronit – ohjeet
LED-kuutio w / Arduino Uno – Instructables
Ovilukon hallinta Arduinon ja Bluetoothin avulla – MAKE Magazine
Työkalut Tarvitaan
Seuraavaksi autamme korostamaan joitain yleisimpiä työkaluja, joita tarvitset työskennellessäsi Arduino-projektien kanssa.
- Neula-nenäpihdit
- Langanpoistajat
- Tarkkuus Ruuvimeisselisarja
- Huuhtele leikkurit
- Hienokärkiset suorat pinsetit
- Digitaalinen yleismittari
- Juotin
- Panavise Jr
- Juotinimuri
Arduino-kilvet
Jos haluat lisätä Arduinoon hyvin tarkan toiminnallisuuden, sinun on käytettävä suojaa. Arduino-suojat liitetään Arduino-levyn yläosaan ja voivat lisätä ominaisuuksia, kuten WiFi, Bluetooth, GPS ja paljon muuta. Valittavana on kirjaimellisesti satoja kilpiä, ja tässä on muutama esimerkki.
- WiFi-suojaus
- LCD-suojaus
- GPS-lokin suojaus
- MP3 Music Maker Shield
- Ethernet-suojaus
- Motor / Stepper / Servo Shield
Arduino-anturit
Jos haluat Arduinosi tuntevan ympäröivän maailman, sinun on lisättävä anturi. Valittavissa on laaja valikoima antureita, ja niillä kaikilla on erityinen tarkoitus. Alla on joitain projektissa yleisesti käytettyjä antureita.
- Etäisyyden vaihteleva anturi
- PIR-liiketunnistin
- Valoanturi
- Joustotunnistimen aste
- Paineanturi
- Läheisyysanturi
- Kiihtyvyysanturi
- Äänentunnistin
- RGB- ja eletunnistin
- Kosteus- ja lämpötila-anturi
Elektroniikan vähittäismyyjät
Alla on joitain suosikkipaikkojamme, joihin käytämme yleensä, kun tarvitsemme valmistajatilaa tai elektronisia komponentit.
- Adafruit
- Sparkfun
- Makershed
- Radio Shack
- Jameco
- Digikey
- MCM Electronics
- Mouser
Päätelmä
Oletko valmis luomaan ensimmäisen Arduino-projektisi? Seuraava viesti nimeltä Yksinkertaiset Arduino-projektit aloittelijoille käyvät läpi vaihe vaiheelta asennuksesta loppuun. Nämä yksinkertaiset Arduino-projektit ovat loistava tapa kastaa jalkasi ja oppia taulusta ja koodauskielestä.
Ilmoita tulevista blogiviesteistä