Dowiedz się więcej o Arduino i Arduino UNO i jak możesz zintegrować tę płytkę z przestrzenią roboczą i programem do kodowania. Twórz interaktywne projekty makerspace, ucząc się kodowania i rozwiązywania problemów.
Coraz więcej twórców na całym świecie poszukuje możliwości dodania kodowania i elektroniki do swoich programów edukacyjnych dla producentów. Jednym z najlepszych sposobów, aby to osiągnąć, jest zintegrowanie płyty Arduino z projektami i lekcjami dla makerspace.
Odkryliśmy, że wielu nauczycieli nie zagłębia się w kodowanie lub Arduino, ponieważ myślą programowanie jest przerażające. Z tego powodu chcieliśmy mieć pewność, że ten samouczek został napisany dla absolutnie początkujących, którzy nie mają żadnego doświadczenia.
Ten samouczek przedstawia wszystkie części i elementy ekosystemu Arduino na wysokim poziomie. W przyszłych postach poprowadzimy Cię krok po kroku w tworzeniu pierwszego prostego projektu Arduino.
DARMOWY EBOOK (PDF) – Ultimate Beginners Guide to Arduino
Arduino to programowalny program typu open source Płytka drukowana, którą można zintegrować z wieloma różnymi projektami przestrzennymi, zarówno prostymi, jak i złożonymi. Ta płytka zawiera mikrokontroler, który można zaprogramować do wykrywania i sterowania obiektami w świecie fizycznym. Reagując na czujniki i wejścia, Arduino może współpracować z szeroką gamą wyjść, takich jak diody LED, silniki i wyświetlacze. Ze względu na swoją elastyczność i niski koszt Arduino stało się bardzo popularnym wyborem dla twórców i twórców chcących tworzyć interaktywne projekty sprzętowe.
Arduino zostało wprowadzone w 2005 roku we Włoszech przez Massimo Banzi jako sposób na inżynierów, aby mieć dostęp do taniego, prostego narzędzia do tworzenia projektów sprzętowych. Ponieważ płyta jest open-source, jest udostępniana na licencji Creative Commons, która pozwala każdemu stworzyć własną tablicę. Jeśli przeszukasz Internet, znajdziesz setki dostępnych klonów i odmian kompatybilnych z Arduino, ale jedyne oficjalne płyty mają Arduino w nazwie.
W następnej sekcji omówimy kilka dostępnych płyt Arduino i różnice między nimi.
Rodzaje płyt Arduino
Arduino to świetna platforma do prototypowania projektów i wynalazków, ale może być myląca, gdy trzeba wybrać odpowiednią płytkę. Jeśli jesteś nowicjuszem, możesz zawsze pomyśleć, że jest tylko jedna płyta „Arduino” i to wszystko. W rzeczywistości istnieje wiele odmian oficjalnych płyt Arduino, a ponadto są setki innych od konkurentów, którzy oferują klony . Ale nie martw się, pokażemy Ci, od której zacząć w dalszej części tego samouczka.
Poniżej znajduje się kilka przykładów różnych typów płyt Arduino. nazwa Arduino na nich to oficjalne tablice, ale na rynku jest też wiele naprawdę świetnych klonów.Jednym z najlepszych powodów zakupu klonów jest fakt, że są one generalnie tańsze niż ich oficjalny odpowiednik. Adafruit i Sparkfun na przykład sprzedawaj różne wersje płyt Arduino, które kosztują mniej, ale nadal mają taką samą jakość jak oryginały. Jedno słowo przestrogi, bądź ostrożny kupując płyty od firm, których nie znasz.
Kolejnym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę przy wyborze tablicy, jest typ projektu, który chcesz wykonać. Na przykład, jeśli chcesz stworzyć projekt elektroniczny do noszenia, możesz rozważyć płytkę LilyPad firmy Sparkfun. LilyPad jest zaprojektowany tak, aby można go było łatwo wszyć w tekstylia elektroniczne i projekty do noszenia. Jeśli Twój projekt ma niewielki rozmiar, możesz chcieć użyć Arduino Pro Mini, który ma bardzo małą powierzchnię w porównaniu z innymi płytami. Zapoznaj się z Przewodnikiem porównawczym Arduino firmy Sparkfun, aby zapoznać się z zestawieniem i porównaniem najlepszych dostępnych płyt.
Następnie skupimy się na naszej ulubionej płycie Arduino, od której zalecamy początkującym użytkownikom.
Arduino Uno
Jedną z najpopularniejszych płyt Arduino jest Arduino Uno. Chociaż nie była to pierwsza płyta, która została wydana, pozostaje najbardziej aktywnie używaną i najszerzej udokumentowaną na rynku. Ze względu na swoją niezwykłą popularność Arduino Uno ma mnóstwo samouczków projektowych i forów w Internecie, które mogą pomóc w rozpoczęciu lub wyjściu z zacięcia. Jesteśmy wielkimi fanami Uno ze względu na jego świetne funkcje i łatwość obsługi.
Opis tablicy
Oto elementy składające się na płytkę Arduino i każda z ich funkcji.
- Przycisk resetowania – spowoduje ponowne uruchomienie dowolnego kodu załadowanego do płyty Arduino
- AREF – oznacza „Analog Reference” i służy do ustawiania zewnętrznego napięcia odniesienia
- Pin uziemienia – w Arduino jest kilka pinów uziemienia i wszystkie działają tak samo
- Cyfrowe wejście / wyjście – Piny 0-13 mogą być używane jako cyfrowe wejście lub wyjście
- PWM – piny oznaczone symbolem (~) mogą symulować wyjście analogowe
- Połączenie USB – służy do zasilania Arduino i przesyłania szkiców
- TX / RX – Diody LED wysyłania i odbierania danych
- Mikrokontroler ATmega – To mózg i tam przechowywane są programy
- Wskaźnik LED zasilania – Ta dioda LED świeci się zawsze, gdy płyta jest podłączona do zasilania source
- Regulator napięcia – kontroluje ilość napięcia trafiającego do płyty Arduino
- Gniazdo zasilacza DC – służy do zasilania Arduino za pomocą zasilacza
- 3,3 V Pin – Ten zasilacz pinów es 3,3 V zasilania dla twoich projektów
- 5 V Pin – Ten pin dostarcza 5 V zasilania do twoich projektów
- Piny uziemiające – Jest kilka pinów uziemienia na Arduino i wszystkie działają tak samo
- Piny analogowe – te styki mogą odczytywać sygnał z czujnika analogowego i konwertować go na cyfrowy
Zasilacz Arduino
Arduino Uno potrzebuje źródła zasilania, aby działać i może być zasilane na różne sposoby. Możesz zrobić to, co robi większość ludzi i podłączyć płytkę bezpośrednio do komputera za pomocą kabla USB. Jeśli chcesz, aby Twój projekt był mobilny, rozważ użycie akumulatora 9 V, aby zapewnić mu sok. Ostatnią metodą byłoby użycie zasilacza 9V AC.
Płytka prototypowa Arduino
Kolejnym bardzo ważnym elementem podczas pracy z Arduino jest płytka prototypowa bez lutowania. To urządzenie umożliwia prototypowanie projektu Arduino bez konieczności stałego lutowania obwodu. Korzystanie z płytki prototypowej umożliwia tworzenie tymczasowych prototypów i eksperymentowanie z różnymi projektami obwodów. Wewnątrz otworów (punktów mocowania) plastikowej obudowy znajdują się metalowe klipsy, które są połączone ze sobą paskami materiału przewodzącego.
Na marginesie, płytka stykowa nie jest zasilana samodzielnie i potrzebuje zasilania doprowadzone do niego z płytki Arduino za pomocą przewodów połączeniowych. Przewody te są również używane do tworzenia obwodu poprzez łączenie rezystorów, przełączników i innych komponentów razem.
Oto wizualizacja tego, jak wygląda kompletny obwód Arduino po podłączeniu do płytki stykowej.
Jak zaprogramować Arduino
Po utworzeniu obwodu na płytce prototypowej należy załadować program (znany jako szkic) do Arduino. Szkic to zestaw instrukcji, które mówią tablicy, jakie funkcje ma wykonać. Płyta Arduino może przechowywać i wykonywać tylko jeden szkic naraz. Oprogramowanie używane do tworzenia szkiców Arduino nosi nazwę IDE, co oznacza zintegrowane środowisko programistyczne. Oprogramowanie można pobrać bezpłatnie pod adresem https://www.arduino.cc/en/Main/Software
Co Szkic Arduino składa się z dwóch głównych części programu:
void setup () – Ustawia rzeczy, które należy wykonać raz, a potem nie powtórzyć.
void loop () – Zawiera instrukcje, które są powtarzane w kółko, aż do wyłączenia płytki.
Jak wszystko działa razem
Poniższy 15-sekundowy film daje szybki pogląd na to, jak płytka prototypowa, Arduino, przewody połączeniowe i szkic działają razem, aby wykonać funkcję. W tym przykładzie używamy chwilowego przełącznika przyciskowego do migania diody LED. W przyszłym poście zagłębimy się w tworzenie obwodów i programów dla kilku początkujących projektów.
BEZPŁATNY EBOOK (PDF) – Ultimate Beginners Guide to Arduino
Arduino Projects
Możesz się zastanawiać, co może zrobić płyta Arduino oprócz migania diody LED. Poniżej kilka przykładowych projektów, które pomagają pokazać, jak niesamowita jest ta tablica i jakie są jej możliwości. Jeśli szukasz więcej pomysłów na projekty, odwiedź strony takie jak Instructables lub Make Magazine, które zawierają przydatne samouczki.
Robot Arduino podążający za światłem – instrukcje
Arduino Drone, który podąża za tobą – instrukcje
Kostka LED w / Arduino Uno – instrukcje
Sterowanie zamkiem do drzwi za pomocą Arduino i Bluetooth – Magazyn MAKE
Narzędzia Potrzebne
Następnie pomożemy wyróżnić niektóre z najczęściej używanych narzędzi, których będziesz potrzebować podczas pracy z projektami Arduino.
- Szczypce półokrągłe
- Szczypce do zdejmowania izolacji
- Precyzja Zestaw wkrętaków
- Płaskie przecinaki
- Pęseta prosta z cienkimi końcówkami
- Multimetr cyfrowy
- Lutownica
- Panavise Jr
- Solder Sucker
Arduino Shields
Jeśli chcesz dodać bardzo specyficzną funkcjonalność do swojego Arduino, będziesz musiał użyć osłony. Osłony Arduino podłącza się do górnej części płyty Arduino i mogą dodawać funkcje, takie jak WiFi, Bluetooth, GPS i wiele innych. Do wyboru są dosłownie setki osłon, a oto kilka przykładów.
- Osłona WiFi
- Osłona LCD
- Osłona rejestratora GPS
- Tarcza MP3 Music Maker
- Ethernet Shield
- Motor / Stepper / Servo Shield
Czujniki Arduino
Jeśli chcesz, aby Arduino wyczuwał otaczający go świat, musisz dodać czujnik. Do wyboru jest szeroki wybór czujników, a każdy z nich ma określony cel. Poniżej znajdziesz niektóre z najczęściej używanych czujników w projektach.
- Czujnik odległości
- Czujnik ruchu PIR
- Czujnik światła
- Stopień czujnika ugięcia
- Czujnik ciśnienia
- Czujnik zbliżeniowy
- Czujnik przyspieszenia
- Czujnik wykrywający dźwięk
- Czujnik RGB i czujnik gestów
- Czujnik wilgotności i temperatury
Sprzedawcy elektroniki
Poniżej znajdują się niektóre z naszych ulubionych miejsc, do których często się udajemy, gdy potrzebujemy materiałów pomocniczych lub elektronicznych komponenty.
- Adafruit
- Sparkfun
- Makershed
- Radio Shack
- Jameco
- Digikey
- MCM Electronics
- Mouser
Wniosek
Czy jesteś gotowy do stworzenia swojego pierwszego projektu Arduino? Nasz następny post zatytułowany Proste projekty Arduino dla początkujących poprowadzi Cię krok po kroku od konfiguracji do zakończenia. Te proste projekty Arduino to świetny sposób, aby się zmoczyć i poznać tablicę i język kodowania.
Otrzymuj powiadomienia o przyszłych postach na blogu.