Ардуинщик – Уроки Ардуино — учимся программировать Arduino

Содержание

• Arduino сайт на русском для начинающих мастеров ардуино
• Уроки Arduino. О платформе | AlexGyver Technologies
• Реальная правда о Программистах ненавидящих Arduino / Habr
• Что такое Ардуино? Это свобода для изобретателя
• Что такое Arduino и что с ним можно сделать 🚩 что такое arduino uno 🚩 Электроника
• ● Уроки и проекты Arduino

Arduino сайт на русском для начинающих мастеров ардуино

Ардуино для начинающих

Arduino – это возможность делать сложные и умные вещи просто. Идеальный вариант для первых шагов начинающих технических гениев. Вы можете легко собрать электронные схемы из готовых конструкторов и наборов, загрузить готовую программу, которую можно скачать совершенно бесплатно и начать использовать умное электронное устройство.

Arduino – это электронные платы, к которым можно подсоединять различные датчики, двигатели, экраны и много других электронных компонентов. Плата Ардуино будет управлять этими компонентами с помощью программы, который вы в нее загрузите. Самые популярные платы для начинающих – это Arduino Uno, Arduino Mega, Arduino Nano и Arduino Leonardo. Кроме этого есть множество других вариантов, подходящих для конкретных случаев.

Arduino – это еще и совершенно бесплатная среда программирования Arduino IDE, в которой можно писать программы (скетчи) для контроллера. Программа прошивается в микроконтроллер буквально одним нажатием на кнопку. Никаких особых знаний не требуется! Вы можете даже не писать программу – просто найти и скачать готовый скетч, который просто откроете в Arduino IDE.

Arduino – это сообщество инженеров, всегда готовых помочь советом. Это огромное количество сайтов с документацией, примерами и схемами. Начать можно с официального сайта, но кроме него сегодня появилось огромное количество сайтов на русском с форумом русскоязычных инженеров.

Arduino для детей

Принято считать, что Arduino довольно сложен для детей средней школы, но это не так! Сегодня есть огромное количество инструментов и технологий, позволяющих без проблем преподавать ардуино на кружках робототехники даже самых маленьких! На нашем сайте вы можете найти уроки Ардуино, помогающие сделать первые шаги в электронике, программировании и робототехнике.

Arduino – это целый мир, в котором можно почувствовать себя волшебником. Лучший инструмент для приобщения детей к технологиям и вдохновленного инженерного творчества! Для обучения детей электронике вы можете использовать как отдельные контроллеры Arduino Uno, Mega или Nano, а также наборы и конструкторы ардуино российских и китайских производителей. Обучение детей программированию Ардуино возможно с использованием среды программирования Arduino IDE или же в визуальных средах ArduBlock, S4A, mBlock, основанных на Scratch.

Уроки Arduino. О платформе | AlexGyver Technologies

О платформе

Что же такое Arduino? Формально это – торговая марка, под которой выпускаются официальные платы и софт. Название Ардуино идёт от одноименного названия рюмочной в Италии, где создатели платформы любили пропустить по рюмочке. Предлагаемая Arduino платформа включает в себя железо (сами платы) и софт (среда разработки).

Семейство Ардуино – несколько моделей так называемых отладочных плат. Отладочная плата представляет собой как ни странно печатную плату, в сердце которой стоит микроконтроллер – та самая штука, которую мы будем программировать. Микроконтроллер это микросхема, содержащая в себе микропроцессор, интерфейсы ввода-вывода, память (оперативную и постоянную), таймеры и другие штуки. Да, микропроцессор – это другое, микропроцессор по сути может только выполнять вычисления (как процессор в компьютере), а микроконтроллер – это практически полноценный компьютер, размещенный в одном кристалле микросхемы. В большинстве плат Arduino используются микроконтроллеры серии ATmega от производителя AVR.

Запомнили сразу важную мысль – Ардуино – не микроконтроллер, не процессор, Ардуино – платформа. Плата ардуино это отладочная плата с микроконтроллером.

Железо

Помимо микроконтроллера на отладочной плате стоит обвязка, необходимая для его работы: это кварцевый генератор, задающий частоту работы процессора, и “рассыпуха” – конденсаторы и резисторы, выполняющие фильтрующие и подтягивающие функции.

Arduino “на минималках”: кварц, конденсаторы и прочее

Давайте так: что нужно сделать для того, чтобы собрать устройство на микроконтроллере? Нужно подключить к выходам микроконтроллера необходимые устройства (далее – “железо”), загрузить на микроконтроллер прошивку, которая будет управлять этим железом, и обеспечить всё это дело стабильным питанием. Цель разработчиков ардуино была совместить вышеуказанное с простотой и удобством работы и модульностью, тем самым превратив разработку электронных устройств в мощный универсальный конструктор. Эта цель была достигнута так: на плате, вместе с микроконтроллером, разместили “программатор” для загрузки прошивки, usb порт и стабилизатор питания, позволяющий питать плату от широкого диапазона постоянных напряжений: 5-19 вольт. Микроконтроллеру нужно 5 вольт, что стабилизатор ему и обеспечивает.

Загрузка прошивки

USBasp – ISP программатор для AVR (в том числе Arduino)

Что касается так называемого программатора: изначально способом загрузки прошивки в микроконтроллер является загрузка посредством ISP (in-system programming) программатора, который загружает прошивку напрямую в память микроконтроллера. Это способ хорош и надёжен, но он дороже и не такой универсальный как тот, который используется в Ардуино. Работает это так: вместо ISP программатора на плате стоит USB-TTL преобразователь, который позволяет Ардуино (на её стороне TTL – транзистор-транзистор логика) буквально общаться с компьютером (на его стороне – USB) и обмениваться данными. Но просто общаясь с компьютером загрузить прошивку не получится, поэтому в памяти микроконтроллера “живёт” загрузчик (он же

• Загрузчик сидит во Flash памяти и занимает место (около 6%, что довольно-таки много)
• При подаче питания на МК прошивка стартует не сразу, каждый раз загрузчик ждёт команду от компьютера в течение какого-то времени (пару секунд), прежде чем передать управление имеющейся в памяти программе.

Оба этих минуса решаются частично или полностью:

• Можно прошить неофициальный загрузчик, который занимает меньше места в памяти и быстрее стартует
• Можно загружать скетчи напрямую через ISP, в этом случае вообще не будет потери места и задержек при запуске, так как загрузчика вообще не будет в памяти

Возвращаясь к USB-TTL преобразователю: почему именно такой способ загрузки прошивки выбрали разработчики Arduino? Да всё очень просто: микросхема USB-TTL преобразователя стоит дешевле микросхем, могущих в ISP (роль оных обычно выполняют микроконтроллеры), что прилично удешевляет платформу. Но самое главное – использование USB-TTL преобразователя добавляет нам возможность общаться с платой при помощи компьютера (смартфона, планшета) без использования дополнительного железа, т.е. мы можем как управлять какими-то устройствами (если это заложено в коде прошивки), так и получать от Ардуино данные, например показания с датчиков. Но самое-самое главное – это позволяет отлаживать код, вручную, но все таки отлаживать.

Что касается программной части, предоставленной Arduino, то это Arduino IDE (Integrated Development Environment – интегрированная среда разработки), включающая в себя редактор кода, компилятор и всё остальное необходимое для загрузки прошивки в плату. Подробнее о ней поговорим в отдельном уроке.

Модели Ардуино

Платы Arduino

Вот мы и добрались до самих плат Ардуино, которых на данный момент появилось великое множество благодаря открытости платформы: все схемы и исходные коды находятся в открытом доступе, и вы можете сделать свою версию платы и продавать её, чем активно занимаются китайцы. Единственный пункт: слово Arduino – зарегистрированная торговая марка, и свою плату вам придется назвать как-то по-другому, отсюда и появились всякие Искры, Бузины и прочие так называемые Arduino совместимые платы.
Разновидностей плат очень много, но используют они одни и те же модели микроконтроллеров. От модели микроконтроллера зависит объем памяти и количество ног, ну и есть некоторые специальные фишки. На большинстве моделей Arduino стоят 8-битные МК от AVR с кварцевым генератором на 16 МГц (либо ниже), то есть по производительности платы на ATmega не отличаются, отличаются только объемом памяти, количеством ног и интерфейсов/таймеров. Модели Ардуино с МК от производителя ARM, например Arduino DUE, в разы мощнее своих собратьев за счёт 32-битного процессора, но это совсем другая история.

Таким образом вы должны сразу понять, что, например, Ардуино Уно=Нано=Про Мини=Лилипад по своим возможностям и взаимозаменяемости. Или Леонардо=Про Микро. Ссылки на недорогие китайские Ардуины вы можете найти у меня на сайте. Точно там же вы найдёте ссылки на кучу датчиков, модулей и другого железа, которое можно подключить к Arduino. О возможностях ардуино по работе с другими железками поговорим в одном из следующих уроках.

Программирование

Код. Ничего лишнего

Ардуино программируется на языке программирования C (C++) с соответствующим ему синтаксисом. Встроенный сборщик, препроцессор и компилятор (avr-gcc или Win-AVR) прощают большое количество ошибок и делает многое за пользователя автоматически, мы даже об этом не знаем и не задумываемся. Куча базовых функций для управления выводами микроконтроллера, математика и некоторые другие функции/макросы взяты из открытого фреймворка для работы с микроконтроллерами под названием Wiring. Именно из него примерно на 80% состоит базовый набор инструментов (функций) Ардуино. В связи с этим сами разработчики Ардуино называют язык “упрощённым c++”, и даже дали ему отдельное название – Arduino Wiring.

Если вы научитесь свободно прогать на ардуино, и вдруг перейдете к разработке программ на том же C++ в более взрослых средах разработки, вы будете неприятно удивлены тем количеством дополнительного кода, который придется писать руками. И наоборот, если умеющий в плюсы (си-плюс-плюсы) человек посмотрит на типичный ардуино-код, он скажет “да как это вообще работает то?”. Действительно, как это работает? При компиляции кода создаётся отдельный файл, в котором содержится ваш код, дополненный необходимыми настройками и с некоторыми подключенными библиотеками. Во взрослом мире без ардуино-плюшек, если вы, например, хотите использовать вывод в порт, используете в коде работу со строками и математические операции – вам нужно вручную подключать соответствующие модули. Среда Arduino делает это автоматически, мы даже об этом не знаем. Также компиляция кода проходит в несколько этапов, что позволяет например использовать функцию до её объявления. Но об этом поговорим позже.

Сейчас вернёмся к такому понятию, как библиотека. Жизнь рядового ардуинщика неразрывно связана с библиотеками, потому что огромное комьюнити за годы своего существования сделало огромное количество этих самых библиотек на все случаи жизни и для всех продающихся датчиков и модулей. Библиотека это набор файлов, в которых содержится дополнительный код, которым мы можем пользоваться просто ознакомившись с документацией или посмотрев примеры. Такой подход называется “черным ящиком”, мы можем даже не догадываться, какой ужас и кошмар (в плане сложности кода) содержится в библиотеке, но с лёгкостью пользоваться возможностями, который этот код даёт. Купили модуль – нашли библиотеку – открыли пример – всё, результат достигнут…

Холивар

Личинка программиста

В мире серьезных программистов и разработчиков очень не любят ардуино. Почему?

В среде Ардуино работа с микроконтроллером упрощена настолько, что ардуинщику вообще ничего не нужно знать о его архитектуре и о том, как он вообще программируется и настраивается. Все сделано в виде готовых и понятных функций. Это всё конечно хорошо, но скрытый за ширмой дружелюбного “Ардуино Вайринга” код прошивки ужасает: за безобидными на первый взгляд функциями кроются полотна кода, который что-то проверят, перепроверяет, перенастраивает уже настроенное и делает многие другие на первый взгляд ненужные вещи. Зачем это? Упростить начинающему программисту работу, простить все его ошибки и заставить его код просто работать. Стандартные функции очень медленные и не раскрывают всех возможностей микроконтроллера, вы даже не представляете, сколько всего там можно настроить и покрутить.

Второй повод для ненависти, это качество кода. Из-за простых, но понятных стандартных примеров аудитория ардуинщиков выросла очень быстро и буквально завалила интернет своими проектами, завлекая тем самым в это хобби других новичков. 99% учебных примеров, примеров работы с библиотеками и модулями написаны простенько и ужасно не оптимально: int переменные для всего подряд, вездесущий delay, блокирующие циклы и прочее, помимо уже описанных ардуино-функций. Люди берут эти примеры как основу основ и так сами и продолжают дальше писать. Но эти люди стоят на пороге очень большой двери под названием робототехника. Перешагнув через этот порог, отбросив все кривые примеры и научившись грамотно выстраивать структуру кода, они попадают в мир безграничных возможностей для творчества и исследования, мир бесконечно интересных и разнообразных проектов на Arduino.

Видео версия

Важные страницы

• Каталог ссылок на дешёвые Ардуины, датчики, модули и прочие железки с AliExpress у проверенных продавцов
• Подборка библиотек для Arduino, самых интересных и полезных, официальных и не очень
• Полная документация по языку Ардуино, все встроенные функции и макро, все доступные типы данных
• Сборник полезных алгоритмов для написания скетчей: структура кода, таймеры, фильтры, парсинг данных
• Видео уроки по программированию Arduino с канала “Заметки Ардуинщика” – одни из самых подробных в рунете

Реальная правда о Программистах ненавидящих Arduino / Habr

Всем Привет. Особенно Ардуинщики! Да, да. Будущее за Ардуинщиками.
Вы спросите почему? Да легко.

P.S.: Кто не любит читать, для тех есть видео версия на Ютуб канале Alex Link.

Начнем с того что я не программист по образованию, и начинал я с процессора Z80 на Спектрум(Лениград или Синклер), названий много а смысл один.

Да, действительно на Basic было очень медленно, картинку на экран

 выводил за 15-30сек, а на машинном коде(на ассемблере) и глазом моргнуть не успеешь,

 как загружалась на экран. И мало того, раньше не было разнообразия компиляторов, да и какой компилятор если у меня только спектрум. На чём компилировать?

 Я к примеру брал справочник выписывал на листик коды команд, по заранее составленному алгоритму, и заносил вручную в ячейки памяти, ну или простой писал на Бейсике программу для последовательного ввода данных в память.

Я прошел всю эту школу и прекрасно понимаю, что и как работает.

 С тех пор многое изменилось, весь спектрум может поместиться в один контроллер.

 С каждым днем контроллеры набирают мощности. А вот наши программисты, почему то тормозят.

 Они потратили пол жизни мигая светодиодами на первых контроллерах.

 Многие люди Attiny13 возносят до небес, так как на нём можно собрать множество различных устройств, я с эти спорить не буду. Но как только возникал вопрос повторить эти устройства, то мы наблюдаем огромное кол-во форумов с криками о помощи… В основе проблемы это правильно выставить фюзы, ну и конечно же проблема собрать рабочий программатор.


 Это не только c контроллером Attiny13…

 Так же на Арену вышел ATmega8. Вау. Целых 8кб памяти. Это же круто. На нем можно такое сотворить.

 ATmega8 держится на арене долго и уверенно по типа Windows XP.

 Но прогресс не стоит на месте и программисты могут позволить себе ATmega328, но не всегда, всегда поражал один момент — на пиво в продуктовом магазине можно потратить 4$ и не задуматься о цене, а в радиомагазине, почему то жалко лишний 1$ на контроллер. К сожалению это практически у всех так.

 Что происходит дальше.

 Кто не успел, тот опоздал. Кто с детства занимался программированием, тот стал супер программистом, ну а кто бухал и курил, тот может только лицезреть детище Богов (программистов).

 Ними все восхищаются, плавно зажигали светодиоды, выводили циферки на 7-ми сегментные индикаторы, Вау.


 А да, еще мерили температуру и чудом удавалось подключить какой-нибудь экранчик от мобилки, долго играясь с регистрами (но это только избранные).


 Да но что же делать Всем тем людям которые не прошли весь этот путь, но хотят создать что то свое и пускай не сложное.

 Вернуться к самому началу? К самым примитивным контроллерам?, что бы понять, как работают регистры и как, к примеру, выставлять флаги, и не мало важно изучить все режимы фюзов, главное это защитить свою программу мигания диода от копирования, прожигая очередной фюз.

 Благо с появлением интернета в каждом доме и уже в каждом смартфоне Вы можете читать эту статью, а не мало важно вы можете обучаться, не посещая библиотеку в поисках справочников, а не только смотреть на обнажённые тела. В чём то плюс этого, в чём то минус.

 Изучая спрос и желание учится, на арену выходит платформа Arduino на тех же контроллерах ATmega328(ну первый был 168 и ATmega 8).


 Страшный и непонятный код (скажем так «язык Богов») превращается в доступный и простой для понимания язык программирования.


 Благодаря простоте и доступности платформы, сотни тысяч молодых желающих научились и продолжают познавать мир программирования и создания устройств различной сложности. Что говорить, я сам за 1 месяц от мигания светодиодом дошёл до готового устройства на сенсорном цветном экране. Мало того стабильно работает около 3-х лет на производстве.


 И это только за 1 месяц, в место вечерних, просмотров телевизора.

 На то время мой девайс привел в шок старожилов-программистов, которые все ещё игрались с экранами по типу 1602.

Естественно когда программист потратил всю свою жизнь(ну или часть) на изучение архитектур и всех нюансов контроллера, приходит школьник и делает все это с нуля, потратив 1 день.

 «Визжания» программистов против Ардуино похожие на посмертные конвульсии.

 Они просто понимают что их эра прошла, они уже не те боги которые могут все. Теперь им уже не поклоняются так как раньше, а любой школьник может скачать прошивку для любого девайса и прошить его не имея особых навыков.

 Много «визгов» от программистов о «тормознутости» Arduino, но никто не вспоминает или не хочет вспомнить о таких библиотеках как Cyberlib, где уже все ускорили, и все также осталось удобно в оболочке IDE.


 Многие делают вставки Си в IDE оболочку. но это все ещё та же Arduino, и они предусмотрели эту возможность, для тех гурманов кому нужно ну очень быстро. Хотя обычной Arduino, хватает практически для выполнения всех задач.

 И не обязательно вникать в команды, регистры, флаги. Нужно больше скорости. нужна оперативность.

 Пожалуйста, многие корпорации как Intel и Google сотрудничают и выпускают свои версии ну очень не слабых контроллеров до 1ГГц.


 И тут опытный программист попадет в тупик… ему нужно будет изучать архитектуру процессора, команды, и регистры и т.д. Это еще пол жизни. А согласитесь что там уже регистров и команд на много больше, и архитектура сложнее.

 А вот школьник Ардуинщик на таком Arduino соберёт в считанные минуты проект который и не снился программисту.

 По Вашей логике нужно изучать ARM Cortex A8(А10 -20) с его графический процессор Mali 400, что бы что-то серьезное написать на Arduino.


 Пожалуйста изучайте я воспользуюсь готовыми библиотеками и разработками. И поверьте я затрачу меньше времени на создание устройства чем Вы.

 Хотя, Вам запрещено пользоваться такими технологиями пока не изучите каждый регистр и флаг, Вам ведь нужно быстродействие. Все сходится к тому же пиву. Если Вам нужна оперативность, то купите контроллер по-шустрее.

 Arduino платформа захватила под себя такие контроллеры как STM32 и Wi-Fi модули ESP8266.


 Да, да. школьнику не нужно изучать архитектуры этих всех контроллеров, он просто выбирает нужный контроллер для своих запросов, и без особого «напряга» их программирует, наслаждаясь созданием программы и готовым результатом в короткие сроки, и заметьте там уже не 16МГц.

 А Вы бывшие боги… только продолжаете «визжать» в сторону Arduino, тыкая все в тот же примитивный ATmega328.

Посмотрите правде в глаза. Вы устарели со своими взглядами, и вы больше не монополисты в области программирования.

 Вам остается говорить как бабкам возле подъезда, -«Вот раньше были времена».

 Хотя нет… В связи с ростом популярности Arduino, у Вас все еще есть выбор: — Либо сидеть и визжать как бабульки, либо быть в тренде, и стараться помочь в оптимизации Arduino платформ, внести свой полезный вклад в общество.

 Я с уважением отношусь к тем программистам, которые создают и развивают платформу Arduino, которые хоть как то повлияли на развитие и внедрение её в массы. Благодаря им многие люди могут проявить свое творчество, и получить желаемые гаджеты созданные своими руками не прибегая к заказам супер дорогих программистов.

Я сам не раз обращался к программистам, на что мне называли заоблачные цены и кол-во заказа не меньше 100шт.

 Всегда поражал ещё один момент… телефоны мы покупаем все круче и круче, от монохромных – кнопочных до цветных сенсорных, восьми-ядерных. Почему вам не жалко купить телефон до и выше 100$, а когда речь заходит о контроллере то мы ищем, где на 10 центов дешевле, а выдавить пытаемся с него все соки. Задумайтесь об этом.

Так что Arduino это круто. Помните, под любую задачу есть свой контроллер. Не пытайтесь сэкономить 1$ на контроллере, потратив несколько месяцев на изучение команд и регистров, что бы написать более компактный и быстродействующий код.

 Сэкономьте лучше на пиве и сигаретах.

 На сегодняшний день ATTiny 13 и Atmega8 уже не актуальны, из-за своих цен и мощности. Не живите прошлым, шагайте в будущее.

 С Вами Был Alex Link. Удачи ВАМ.

Что такое Ардуино? Это свобода для изобретателя

Ардуино — это плата с процессором, которая позволяет собрать любое устройство/гаджет. Благодаря Arduino своими руками можно собрать даже свой собственный «умный дом».

Arduino — это эффективная аппаратно-программная платформа для проектирования и создания новых устройств, разработанная компанией Arduino Software и представляет собой плату с контактами для подключения дополнительных компонентов. Технические характеристики устройства зависят от модели используемого микроконтроллера. Это касается совместимости с дополнительными компонентами. Последнее обновление программной части 1.8.0 было выпущено 20 декабря 2016 года.

Arduino Uno R3

Бесплатная программная интегрированная среда разработки создана на базе языков программирования C/C++ и обладает одноимённым с самим устройством название. Наличие Ардуино-совместимых плат расширяет пользовательские возможности разработки с применением аппаратных и программных компонентов.

После того как вы приобрели плату Ардуино и решили что-то сделать — изучите наш полезный и подробный материал Ардуино Нано для начинающих, где мы подробно описали все основные шаги по работе с платой и установке необходимого программного обеспечения. Также вы можете сразу перейти к Урокам или посмотреть лучшие Публикации.

Что можно создать при помощи Ардуино?

На базе Arduino можно создаются автономные и подключаемые к компьютеру проекты. Миллионы возможных комбинаций элементов программы ограничиваются только человеческой фантазией. Устройство способно получать и обрабатывать данные об окружающем мире, используя присоединяемые и программируемые датчики.

Вы можете запрограммировать систему быстро среагировать на определённое изменение, управлять светом, движущимися элементами, моторчиками и разнообразными приводами. Система подходит для домашнего и промышленного использования.

Рынок дополнительных плат постоянно обновляется, появляются новые инновационные разработки. Этому способствует полностью открытая архитектура системы. Программный код записывается на саму плату, благодаря встроенному в процессор программатору. Однако, проект может выполняться с компьютера, используя проводные или беспроводные источники передачи данных.

При их отсутствии можно приобрести дополнительный модуль, добавляющий новые функции. Большая открытая база готовых проектов и чертежей CAD открывает пользователю возможности для углублённого изучения среды, порождая новые идеи для создания собственного устройства.

Преимущества работы с Arduino

Как уже было сказано ранее, Ардуино обладает открытой архитектурой, что позволяет сторонним разработчикам полностью копировать систему. Несмотря на высокую конкуренцию, Ардуино — самое популярное аппаратно-программное средство. Это достигается благодаря простоте с многофункциональностью. Рассмотрим преимущество системы над сторонними аналогами:

• плата обладает встроенным программатором, что позволяет использовать систему без дополнительного подключения дешифратора и компилятора;
• программная часть построена на базе C/C++, что делает её простой в использовании и изучении;
• наличие библиотеки готовых проектов и чертежей CAD, доступных для свободного использования;
• для сбора устройства не требуется пайка, компоненты соединяются при помощи специальной макетной доски, перемычек и проводов;
• возможность автономной работы расширяет сферу применения устройства;
• наличие версии для работы с популярной мобильной операционной системой Android;
• большое количество дополнительных модулей как от разработчика, так и от сторонних производителей.

Создание проекта с Arduino — одно удовольствие. Дружелюбная система, наличие готовых проектов и видеоуроков и простая среда разработки позволяют реализовать даже ваши самые невероятные задумки.

Работа с Arduino IDE: что и зачем

Для работы платы и вашего будущего проекта необходимо написать и загрузить на Arduino скетч. Скетч (sketch) — программа, написанная специально для Adruno. Для выполнения данного пункта вам понадобятся:

• ардуино;
• USB-кабель Type-A;
• устройство, работающее на ОС Windows.

Скачайте Arduino IDE — бесплатную среду разработки для Ардуино с официального сайта производителя. Вместе с программой автоматически установятся драйвера для определения девайса при подключении к USB-порту. Если же Ардуино не определится — произведите ручную установку необходимых компонентов.

На схеме должен загореться зелёный светодиод при подключении к USB. Запустите приложение и приступайте к созданию собственного скетча. Проверка работоспособности и совместимости Arduino с ПО можно проверить при помощи встроенного скетча «LED». Запуск данного процесса должен вызвать мигание светодиода.

В меню Tool — Board выберите используемую плату. Далее следует загрузка скетча в Arduino при помощи кнопки «Upload». Успешное завершение данной операции подтверждается миганием светодиода оранжевого цвета на плате. Для подробного изучения Arduino IDE создано множество англоязычных и отечественных ресурсов, где рассказывается что такое Ардуино и как с ним работать.

Среда разработки оснащена стандартным менеджером добавления библиотек в виде исходного кода на языке C++. Данная возможность расширяет применение компонентов, добавляя новый функционал.

Платы и модули, раскрывающие функционал Arduino

Платы Ардуино различаются в частоте процессора, объемах памяти и поддерживаемых архитектурах. Можно выделить следующие модели:

• Arduino Uno. Хорошее решение для начинающих пользователей и простых проектов. Поддерживает работу с Windows, Linux и MacOS. Встроенный микропроцессор работает на частоте 16 МГц, обладает 32 Кб встроенной памяти. Включается в комплекты для начинающих;
• Arduino Yun. Комплект с встроенным портом Ethernet и модулем WiFi. Оптимизирован для работы с семейством Linux. Подойдёт для работы как с любительскими, так и промышленными проектами;
• Arduino ADK. Устройство оптимизировано для работы с платформой Android. Хорошая совместимость и уникальный программный комплект позволяют создать проект, управляемый с мобильного телефона;
• Arduino Due. Улучшенная версия, работающая на мощном 32 битном ARM процессоре с тактовой частотой 84 МГц. В плату установлено 96 Кб SRAM и 512 Кб флеш-памяти.
• Arduino Nano. Одна из самых миниатырных, но очень полезных и популярных плат особенностью которой является разъем USB.

Это далеко не вся линейка плат. Существуют и другие модификации, созданные для выполнения разнообразных целей. Перед приобретением платы нужно заранее продумать будущий проект и выявить требующиеся технические характеристики. Полностью раскрыть потенциал Arduino позволяют дополнительные модули, подключающиеся к PIN-слотам центральной платы. Наиболее интересные и популярные модули расширения, они же шилды:

• 3D-джойстик. Своеобразный программируемый 3D-стик, способный стать способом управления спроектированного механизма или робота;
• Bluetooth-модуль. Даёт возможность управления механизмом или обменом данными через Bluetooth;
• EasyVR Shield 3.0. Разработка, служащая для распознавания голосовых команд;
• Espruino Pico. Контролер, позволяющий выполнять Java-скрипты, расширяя варианты применения платы;
• GPRS Shield. Расширение, позволяющее принимать и отправлять голос, SMS и GPRS-данные;
• Motor Shield. Подключаемый модуль, позволяющий программно управлять двумя моторчиками;
• Power Bank. Аккумулятор для переносных компактных модулей на 2000 МАч.

Рассмотрев список выше, вы уже представили множество вариантов применения дополнительных модулей. Это далеко не весь список, а лишь популярные и распространённые устройства. Существуют разнообразные подключаемые картридеры, акселерометры, передатчики и модули для разнообразных сфер жизнедеятельности. Andruino начинает эффективно применяться даже в медицине.

Шилды присоединяются друг к другу методом постройки башни. Нужные платы кладутся друг на друга, что положительно сказывается на компактности устройства и отсутствию потребности в дополнительных проводах и пайке.

С чего начать?

Рекомендуем вам начать с самых простых проектов для начинающих в Ардуино:

Мы узнали что такое Ардуино и сферы его применения. Разработка систем зависит от вашей фантазии, а дополнительные компоненты способствуют достижению поставленной цели.

Небольшая цена, доступность модулей и открытая база данных помогут в реализации задумки. Готовый проект может быть как автономным, так и переносным. Наличие портативных аккумуляторов и беспроводных источников передачи данных способствуют созданию расширенной сети из группы плат и компьютеров.

Доступный язык программирования обладает возможностью установки дополнительных компонентов и библиотек. Модули добавляют возможность работы с Java. Покупайте комплект Ардуино для начинающих и реализовывайте ваши задумки! Ваша фантазия безгранична, а Arduino позволит её воплотить.

Сайт Ардуино+ (arduinoplus.ru) создан для того, чтобы помочь начинающим и профессиональным любителям радиоэлектроники в создании проектов различной сложности. Огромное количество библиотек, распиновка разных плат и устройств, библиотеки сенсоров и датчиков. Всё это включает в себя не только информацию про платы Ардуино, но и про многие-многие микроконтроллеры и устройства.

Что такое Arduino и что с ним можно сделать 🚩 что такое arduino uno 🚩 Электроника

Arduino — это маленькое электронное устройство, состоящее из одной печатной платы, которое способно управлять разными датчиками, электродвигателями, освещением, передавать и принимать данные… Arduino — это целое семейство устройств разных размеров и возможностей. А также это целый зоопарк клонов Ардуино и мир ардуино-совместимых устройств. Но давайте обо всём по порядку.

Мозг Arduino — это микроконтроллер семейства Atmega. Микроконтроллер представляет из себя микропроцессор с памятью и различными периферийными устройствами, реализованный на одной микросхеме. Фактически это однокристальный микрокомпьютер, который способен выполнять относительно простые задачи. Разные модели из семейства Arduino оснащены разными микроконтроллерами.

На фото микроконтроллер Atmega328. Такие микроконтроллеры стоят на Arduino UNO и Arduino Nano (но в другом корпусе).

Но какой толк от мозга, если он не имеет рук? Руками в данном случае служат электрические выводы, размещённые по периметру платы Arduino. Есть платы с большим количеством выводов, есть с меньшим. Например, самая большая плата в семействе Ардуино — Arduino Mega — имеет более 70 независимых выводов, а самая маленькая — Arduino Pro Mini — всего 22 вывода.

На фотографии показаны в сравнении Arduino Mega и Arduino Pro Mini.

Не все выводы у Arduino одинаковые. Есть выводы цифровые, а есть аналоговые. Принципиальная разница между ними в том, что на цифровых выводах может быть только два значения: либо логическая 1 (TRUE, от 3 до 5 вольт), либо логический 0 (FALSE, от 0 до 1,5 вольт), а на аналоговых выводах — диапазон от логической 1 до 0 разбит на множество мелких участков.

Зачем это нужно? Давайте рассмотрим такой наглядный пример. Если подключить к цифровому выводу Arduino светодиод и подать на вывод логическую 1, то светодиод загорится с максимальной яркостью; если подать 0 — светодиод погаснет. Никаких промежуточных вариантов нет. Если светодиод подключить к аналоговому выводу, то яркостью светодиода можно управлять плавно. На практике к аналоговым выводам чаще всего подключаются какие-либо аналоговые датчики.

В итоге такое количество рук у Arduino позволяет подключать к нему огромное количество различных периферийных устройств. Среди них, например:

• кнопки,
• светодиоды,
• микрофоны и динамики,
• электродвигатели и сервоприводы,
• ЖК дисплеи,
• считыватели радиометок (RFID и NFC),
• ультразвуковые и лазерные дальномеры,
• bluetooth, WiFi и Ethernet модули,
• считыватели SD карт,
• GPS и GSM модули…

А также десятки различных датчиков:

• освещённости,
• магнитного поля,
• гироскопы и акселерометры,
• датчики дыма и состава воздуха,
• температуры и влажности и многое, многое другое.

Всё это превращает Arduino в универсальное ядро системы, которое может быть сконфигурировано совершенно разнообразными способами. Хотите сделать радиоуправляемую кормушку для питомца? Пожалуйста! Хотите чтобы при начале дождя у вас на лоджии закрывалось окно? Пожалуйста! Хотите управлять яркостью освещения в комнате со смартфона? Запросто!

На фотографии показана лишь крохотная часть периферийных устройств, которые можно подключить к Arduino. На самом деле их гораздо, гораздо больше.

Как же процессор узнаёт, что именно ему следует делать? Вы должны рассказать ему это. Существует язык для общения с микроконтроллером, упрощённый и адаптированный специально для Arduino. Освоить этот язык совсем не сложно при желании и определённой настойчивости, даже если вы никогда раньше не программировали.

Написание сообщений для Arduino называется программирование. И для упрощения этого процесса разработана специальная программная среда — Arduino IDE. В её состав включены десятки примеров хороших, работающих программ. Изучив их, вы очень быстро многое узнаете о языке общения с Arduino.

Arduino позволит вашим программам выйти из виртуального мира в мир реальный. Вы сможете увидеть, как написанные вами программы заставляют мигать светодиод или вращать вал двигателя, а затем делать и более сложные и полезные вещи. Arduino позволит вам узнать много нового и интересного и в электронике, и в программировании. В итоге это может стать вам отличным хобби, увлекательным занятием с детьми, замечательным и полезным времяпровождением.

● Уроки и проекты Arduino

Что такое Arduino?

Платформа Ардуино пользуется огромной популярностью во всем мире благодаря удобству и простоте языка программирования, а также открытой архитектуре и программному коду. Плата Arduino состоит из микроконтроллера Atmel AVR и элементов обвязки для программирования и интеграции с другими схемами. Подробнее …

Первое включение. Установка Arduino IDE

Разработка собственных приложений на базе плат, совместимых с архитектурой Arduino, осуществляется в официальной бесплатной среде программирования Arduino IDE. Среда предназначена для написания, компиляции и загрузки собственных программ в память микроконтроллера. Подробнее …

Самый главный компонент любой умной системы – его контроллер. Контроллер предназначен для получения информации и управления умным домом. В нашем наборе два контроллера! Это плата Arduino MEGA и модуль NodeMCU v3 Lua WI-FI ESP8266 Ch440. Вы можете выбрать любой из них. Подробнее …

В предыдущих главе мы рассмотрели мы сделали большие шаги построения умного дома – оснастили его датчиками и исполнительными устройствами и создали и обеспечили определенную степень автоматизации для создания комфорта и безопасности. Теперь пришло время сделать наш умный дом устройством IoT (Интернета вещей), чтобы получить доступ к нему для мониторинга и управления из любой точки мира по сети интернет. Организуем доступ контроллеров нашего дома к сети интернет. Подробнее …

Arduino проект 33: Модуль GPS. Принцип работы, подключение, примеры

В этом эксперименте рассмотрим работу модуля GPS-приемника, позволяющего определять наше местоположение с помощью глобальной системы GPS, и подключение данного приемника к плате Arduino. GPS (Global Positioning System) – это система, позволяющая с точностью не хуже 100 м определить местоположение объекта. Подробнее …

Arduino проект 32: Беспроводная связь. Модуль GSM/GPRS SIM900

В этом эксперименте рассмотрим работу модуля GSM/GPRS Shield – платы расширения, позволяющей Arduino работать в сетях сотовой связи по технологиям GSM/GPRS для приёма и передачи данных, SMS и голосовой связи. GSM/GPRS Shield на базе модуля SIMCom SIM900 выпускают несколько производителей, и платы имеют незначительные отличия. Также на некоторых платах расположены: слот для SIM-карты, стандартные 3,5 мм джек для аудиовхода и выхода и разъём для внешней антенны. На плате GSM/GPRS shild имеется несколько перемычек, позволяющих выбрать тип serial-соединения. Подробнее …

В этом эксперименте рассмотрим работу модуля Bluetooth HC-05, позволяющего плате Arduino установить беспроводную связь и обмениваться данными с другими устройствами по протоколу Bluetooth. Bluetooth позволяет объединять в локальные сети любую технику: от мобильного телефона и компьютера до холодильника. При этом одним из немаловажных параметров новой технологии являются низкая стоимость устройства связи (в пределах 20 долларов), его небольшие размеры. Подробнее …

В этом эксперименте мы познакомимся с модулем ESP8266, с помощью которого можно подключить плату Arduini к сетям Wi-Fi, и напишем скетч для передачи данных датчика температуры на веб-сервис Народный мониторинг. Платы на ESP8266 – это не просто модули для связи по Wi-Fi. Чип, по сути, является микроконтроллером со своими интерфейсами SPI, UART, а также портами GPIO, а это значит, что модуль можно использовать автономно без Arduino и других плат с микроконтроллерами. Подробнее …

В этом эксперименте мы покажем, как нашей плате Arduino получить доступ к сети Интернет с помощью модуля Ethernet shield W5100. Ethernet Shield позволяет легко подключить вашу плату Arduino к локальной сети или сети Интернет. Он предоставляет возможность Arduino отправлять и принимать данные из любой точки мира с помощью интернет-соединения. Подробнее …

В этом эксперименте мы покажем, как плата Arduino получает доступ к данным RFID-карт и брелоков Mifare с помощью RFID-считывателя RC522C. Идентификация объектов производится по уникальному цифровому коду, который считывается из памяти электронной метки, прикрепляемой к объекту идентификации. Считыватель содержит в своем составе передатчик и антенну, посредством которых излучается электромагнитное поле определенной частоты. Подробнее …

В этом эксперименте мы покажем, как к плате Arduino подключить SD-карту. Если вашим Аrduino-проектам не хватает памяти, а объем энергонезависимой памяти EEPROM в платах Arduino совсем небольшой, можно использовать внешние носители. Один из самых простых по подключению к платам Arduino – это SD-карта. Можно подсоединиться к SD-карте напрямую, а можно использовать модули. Подробнее …

В этом эксперименте мы рассмотрим модуль часов реального времени на микросхеме DS1307. Микросхема Dallas DS1307 представляет собой часы реального времени с календарем и дополнительной памятью NW SRAM (56 байт). Микросхема подключается к микроконтроллеру при помощи шины I2C. Количество дней в месяце рассчитывается с учетом високосных лет до 2100 г. В микросхеме DS1307 имеется встроенная схема, определяющая аварийное отключение питания Подробнее …

В этом эксперименте мы организуем беспроводную ИК-связь, которая нам позволит отправлять на плату Arduino команды с помощью любого ИК-пульта. В качестве приемника будем использовать микросхему TSOP31236. В одном корпусе она объединяет фотодиод, предусилитель и формирователь. На выходе формируется обычный ТТЛ-сигнал без заполнения, пригодный для дальнейшей обработки микроконтроллером. Подробнее …

В этом эксперименте мы познакомимся с акселерометром и гироскопом и будем с помощью Arduino получать показания с этих датчиков. Модуль GY-521 на микросхеме MPU6050 содержит гироскоп, акселерометр и температурный сенсор. На плате модуля GY-521 расположена необходимая обвязка MPU6050, в том числе подтягивающие резисторы, стабилизатор напряжения на 3,3 В с малым падением напряжения с фильтрующими конденсаторами. Обмен с микроконтроллером осуществляется по шине I2C. Подробнее …

В этом эксперименте мы рассмотрим ультразвуковой датчик для измерения расстояния и создадим проект вывода показаний датчика на экран ЖКИ Wh2602. Ультразвуковой дальномер HC-SR04 – это помещенные на одну плату приемник и передатчик ультразвукового сигнала. Излучатель генерирует сигнал, который, отразившись от препятствия, попадает на приемник. Измерив время, за которое сигнал проходит до объекта и обратно, можно оценить расстояние. Подробнее …

В этом эксперименте мы рассмотрим ультразвуковой датчик для измерения расстояния и создадим проект вывода показаний датчика на экран ЖКИ Wh2602. Серия MQ-сенсоров для Ардуино, построены на базе мини-нагревателя внутри и используют электрохимический сенсор. Они чувствительны для определенных диапазонов газов и используются в помещениях при комнатной температуре. Подробнее …

В этом эксперименте мы рассмотрим датчик для измерения относительной влажности воздуха и температуры DHT11 и создадим проект вывода показаний датчика на экран ЖКИ Wh2602. Датчик DHT11 состоит из емкостного датчика влажности и термистора. Кроме того, датчик содержит в себе простенький АЦП для преобразования аналоговых значений влажности и температуры. Подробнее …

Arduino проект 20: Датчик температуры DS18B20

В этом эксперименте мы рассмотрим подключение к Arduino шагового двигателя. Шаговые двигатели представляют собой электромеханические устройства, задачей которых является преобразование электрических импульсов в перемещение вала двигателя на определенный угол. ШД нашли широкое применение в области, где требуется высокая точность перемещений или скорости. Подробнее …

В этом эксперименте мы рассмотрим подключение к Arduino двухосевого аналогового джойстика. Для плат Arduino существуют модули аналогового джойстика, имеющие ось X, Y (потенциометры 10 кОм) и дополнительную кнопку – ось Z. Джойстик позволяет плавно и точно отслеживать степень отклонения от нулевой точки. Сам джойстик подпружиненный, поэтому он будет возвращаться в центральное состояние после его отпускания из определенной позиции. Подробнее …

Сервопривод управляется с помощью импульсов переменной длительности. Угол поворота определяется длительностью импульса, который подается по сигнальному проводу. Это называется широтно-импульсной модуляцией. Сервопривод ожидает импульса каждые 20 мс. Длительность импульса определяет, насколько далеко должен поворачиваться мотор. Подробнее …

В этом эксперименте мы рассмотрим графический дисплей Nokia 5110, который можно использовать в проектах Arduino для вывода графической информации. Жидкокристаллический дисплей Nokia 5110 – монохромный дисплей с разрешением 84×48 на контроллере PCD8544, предназначен для вывода графической и текстовой информации. Питание дисплея должно лежать в пределах 2.7–3.3 В (максимум 3.3 В, при подаче 5 В на вывод VCC дисплей может выйти из строя). Но выводы контроллера толерантны к +5 В, поэтому их можно напрямую подключать к входам Arduino. Немаловажный момент – низкое потребление, что позволяет питать дисплей от платы Arduino без внешнего источника питания. Подробнее …

Arduino проект 15: Индикатор LCD1602. Принцип подключения, вывод информации на него

В этом эксперименте мы познакомимся с аналоговым датчиком для измерения температуры LM335. LM335 – это недорогой температурный чувствительный элемент с диапазоном от –40 °C до +100 °C и точностью в 1 °C. По принципу действия датчик LM335 представляет собой стабилитрон, у которого напряжение стабилизации зависит от температуры. Подробнее …

В этом эксперименте мы познакомимся с аналоговым датчиком для измерения освещенности – фоторезистором. Распространённое использование фоторезистора – измерение освещённости. В темноте его сопротивление довольно велико. Когда на фоторезистор попадает свет, сопротивление падает пропорционально освещенности. Подробнее …

В этом эксперименте мы познакомимся с реле, с помощью которого с Arduino можно управлять мощной нагрузкой не только постоянного, но и переменного тока. При подключении реле к Arduino контакт микроконтроллера не может обеспечить мощность, необходимую для нормальной работы катушки. Поэтому следует усилить ток – поставить транзистор. Для усиления удобнее применять n-p-n-транзистор. Подробнее …

В этом эксперименте мы познакомимся с транзистором MOSFET и с помощью него будем управлять мощной нагрузкой – электродвигателем. Выводы Arduino, сконфигурированные как OUTPUT, находятся в низкоимпедансном состоянии и могут отдавать 40 мА в нагрузку и не в состоянии обеспечить питание мощной нагрузки и большого напряжения. Одним из способов управления мощной нагрузкой является использование полевых MOSFET-транзисторов. Подробнее …

В этом эксперименте мы произведем генерацию звуков на Arduino c помощью пьзоизлучателя. Пьезоизлучатели бывают двух типов – со встроенным генератором и без. Пьезоизлучатели со встроенным генератором излучают фиксированный тональный сигнал сразу после подачи на них номинального напряжения. Они не могут воспроизводить произвольного сигнала. Подробнее …

В этом эксперименте мы рассмотрим каскадное подключение нескольких микросхем 74HC595, что позволит, используя 3 вывода Arduino, управлять множеством контактов, что будет продемонстрировано в примере вывода фигур на экран светодиодной матрицы 8×8. В эксперименте будем использовать двухцветную светодиодную матрицу FYM-23881BUG-11. Подробнее …

Arduino проект 8: Микросхема сдвигового регистра 74НС595. Управляем матрицей из 4 разрядов, экономим выходы Arduino

В этом эксперименте мы рассмотрим работу Arduino с 4-разрядной семисегментной матрицей. Получим представление о динамической индикации, позволяющей использовать одни выводы Arduino при выводе информации на несколько семисегментных индикаторов. Предназначена для одновременного вывода на матрицу 4 цифр, также есть возможность вывода десятичной точки. Подробнее …

Arduino проект 6: Семисегментный индикатор одноразрядный. Выводим цифры

Arduino проект 5: RGB-светодиод. Широтно-импульсная модуляция. Переливаемся цветами радуги

Arduino проект 4: Светодиодная шкала 10 сегментов. Вращением потенциометра меняем количество светящихся светодиодов

В этом эксперименте мы познакомимся с потенциометром и будем управлять яркостью светодиода и изменением сопротивления потенциометра. Сейчас мы рассмотрим, как подобрать ограничительный резистор и как будет влиять номинал резистора на яркость светодиода. Подробнее …

Это эксперимент по работе с кнопкой. Мы будем включать светодиод по нажатии кнопки и выключать по отпускании кнопки. Рассмотрим понятие дребезга и программные методы его устранения. При использовании Arduino в качестве входов используют pull-up- и pulldown-резисторы, чтобы вход Arduino не находился в «подвешенном» состоянии (в этом состоянии он будет собирать внешние наводки и принимать произвольные значения), а имел заранее известное состояние (0 или 1). Подробнее …

В этом эксперименте мы научимся управлять светодиодом. Заставим его мигать. Светодиод – это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток непосредственно в световое излучение. По-английски светодиод называется light emitting diode, или LED. Подробнее …

Источник: m-gen.ru