Języki / Language / Sprache
 
Nowe wpisy na blogu
Kategorie blog
Chmura tagów
Wstęp do Arduino 0
Wstęp do Arduino

 

Arduino – co to takiego? I Jak to ugryźć? Wielu pasjonatów różnych specjalności, także modelarstwa zadaje sobie to pytanie.

Podobnych artykułów jest wiele w sieci, ale obiecuję, że to nie będzie kopiuj – wklej. W tym cyklu postaram się przedstawić tą „płytkę rozwojową” a w zasadzie „rodzinę płytek” w przystępny sposób, aby każdy początkujący miał solidne podstawy do realizacji swoich pomysłów modelarskich (ale to nie będzie jedyne ich zastosowanie). Nie będę się także rozpisywał bardziej szczegółowo, bo gdy przyjdzie czas, konkretne pytania zaczną się nasuwać a odpowiedzi łatwo znaleźć w wyszukiwarce (do czego będę namawiał).

Zakładam, że posiadasz podstawową wiedzę na temat elementów elektronicznych jak dioda czy rezystor oraz wiesz co to jest napięcie i prąd. Z tą wiedzą na pewno łatwiej będzie zrozumieć co my w ogóle robimy.

Sercem naszych „płytek” jest mikrokontroler, czyli mały komputer. Taki komputerek ma od kilku do kilkudziesięciu pinów (wejść - wyjść), poprzez które może się komunikować ze światem zewnętrznym. Komunikować się musi, ponieważ komputerek sam z siebie nic nam nie da. Musimy do niego podłączyć coś, czym będziemy sterować za pomocą tego komputerka (wyjścia), albo coś w rodzaju zmysłów, czyli elementy dostarczające jakąś informację do komputerka (wejścia).

Samo podłączenie tych elementów do komputerka nadal nic nam nie da, gdyż sam komputerek trzeba jeszcze zaprogramować – tak, to straszne programowanie!!! Tak się może wydawać ale tylko na początku.

Zajmować się więc będziemy dwoma zagadnieniami, bez których faktycznie zbyt dużo nie zdziałamy, no i jedno bez drugiego nie bardzo może istnieć.

Będzie to PROGRAMOWANIE i ŁĄCZENIE gotowego układu.

Co będzie nam potrzebne na początek? Elementy takie jak:

Minimum

  • Płytka Arduino (na początek najlepiej Uno lub Nano)

  • Płytka stykowa

  • Diody Led

  • Kabelki połączeniowe

  • Rezystory

  • Przyciski mikroswitch

Dodatkowo

  • Servo

  • Silnik krokowy

  • Wyświetlacz LCD

  • Czujnik temperatury

  • Czujnik Halla + magnes

  • Czujnik odległości

  • Programowalne diody WS2812

  • Potencjometr

  • Enkoder

  • I inne

Dobra wiadomość – nie musisz tego mieć na początku fizycznie, gdyż istnieją symulatory online takie jak www.tinkercad.com i na nim będziemy opierać po części nasz cykl. Przynajmniej niczego nie spalisz.

Jeśli jednak mamy fizyczne elementy i chcemy zaryzykować, że może się nic nie "pójdzie z dymem", to zaznaczę tu każdą różnicę jeśli będzie występować między światem wirtualnym (symulator) a rzeczywistym (elementy fizyczne).

Do programowania fizycznych płytek Arduino niezbędne nam będzie darmowe oprogramowanie Arduino IDE, które pobieramy ze strony www.arduino.cc i kabel USB pasujący do naszej płytki. Będę tu omawiał przypadek, gdy mamy do dyspozycji komputer z systemem windows, ale analogiczne kroki należy poczynić w innych systemach a pomocna tu będzie wyszukiwarka internetowa…

Jeszcze jedna uwaga dla początkujących. Najczęściej mamy do czynienia nie z oryginalnymi płytkami Arduino tylko ich klonami. Istotne to jest z powodu komunikacji z programem Arduino IDE gdyż klony bez dodatkowego sterownika nie będą się chciały połączyć z komputerem. Wpisujemy w googlach „sterownik CH340” i co dalej, chyba się domyślasz – tak instalujemy ten sterownik.

Jak poznać, że płytka została prawidłowo podłączona do naszego komputera? W menadżerze urządzeń systemu windows znajdziemy nowe urządzenie COM# gdzie # to numer portu komunikacyjnego, który został przypisany naszej płytce – to ważna informacja potrzebna nam będzie do konfiguracji środowiska Arduino IDE. Dużo może tego ale obiecuję, że po kilkukrotnym przećwiczeniu podłączania płytek – wejdzie nam to w krew.

Ok, pamiętać należy, że Arduino najczęściej zasilane jest poziomem napięcia 5V. Są także wersje płytek, które działają na poziomie 3,3V stąd musimy być pewni, której wersji używamy fizycznie aby nic się płytce nie stało oraz żeby znaleźć sposób na prawidłowe podłączenie elementów do naszego komputerka (zawsze należy się posiłkować wujkiem google).

Uno i Nano to wersje z napięciami 5V. Dlaczego to takie istotne? Jeśli tego nie wiesz, koniecznie zdobądź tą wiedzę, przyda się, np., podłączając diodę bez rezystora do 5V prawdopodobieństwo jej uśmiercenia jest bardzo wysokie (zbyt duży prąd płynący przez diodę ją spali).

Prąd w ogóle jest istotny gdy projektujemy swoje urządzenie, nie możemy zasilać zbyt wielu urządzeń bezpośrednio z pinów (nóżek) komputerka – posiada on swoje ograniczenia w tej materii, ale o tym później.

Naszym „Hello World” będzie sterowanie pierwszym i podstawowym elementem elektronicznym jakim będzie dioda LED.

Piny mikrokontrolera możemy podzielić na 2 główne grupy z uwagi na ich funkcje (funkcji jest kilka, ale na początku te wystarczą) – cyfrowe i analogowe. Cyfrowe piny to takie włączniki i wyłączniki lub odbierające sygnał z zewnątrz wysoki lub niski (w zależności czy zaprogramujemy pin jako wejście czy wyjście).

Co to sygnał (czasami też się mówi „stan”) wysoki lub niski? Niski – minus zasilania 0V tak zwane GND, Wysoki – plus zasilania (w naszym przypadku +5V) tak zwane VCC. Programując taki stan, używamy słowa kluczowego LOW lub HIGH albo odpowiednio 0 i 1.

Dla utrwalenia:

 

Stan niski – GND, 0V, LOW, 0

Stan wysoki – VCC, napięcie zasilania (tu +5V), HIGH, 1

 

Piny analogowe (jako wejścia) można traktować jak małe woltomierze mierzące napięcie w zakresie 0V do napięcia zasilania czyli tu +5V. Zakres pomiarowy jest podzielony na 1023 kroki czyli jako wynik otrzymamy wartość liczbową z tego zakresu. Gdy podamy na pin analogowy 0V otrzymamy wartość liczbową 0, a gdy podamy na pin +5V – otrzymamy wartość liczbową 1023.

Piny te są bardziej uniwersalne, bo mogą udawać piny cyfrowe (stany wysokie i niskie), ale piny cyfrowe już nie mogą stać się analogowymi.

 

CDN....

       

EDUINO Adrian Stasiński
ul. Bukowa 20/22/8
87-800 Włocławek

www.eduino.pl

Komentarze do wpisu (0)

do góry
Sklep jest w trybie podglądu
Pokaż pełną wersję strony
Sklep internetowy Shoper.pl