Τώρα στον κόσμο των ανθρώπων που ενδιαφέρονται για την τεχνολογία, υπάρχει μια πραγματική "arduinomania". Χιλιάδες άρθρα, εκατοντάδες ιστολόγια και φόρουμ είναι αφιερωμένα σε αυτήν τη μικρή μυστηριώδη συσκευή. Λοιπόν, τι είναι αυτό - Arduino; Και γιατί έγινε τόσο δημοφιλές;
Το Arduino είναι μια μικρή ηλεκτρονική συσκευή, που αποτελείται από μία πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος, η οποία μπορεί να ελέγχει διαφορετικούς αισθητήρες, κινητήρες, φώτα, να μεταδίδει και να λαμβάνει δεδομένα … Το Arduino είναι μια ολόκληρη οικογένεια συσκευών διαφορετικών μεγεθών και δυνατοτήτων. Και επίσης αυτός είναι ένας ολόκληρος ζωολογικός κήπος κλώνων Arduino και ο κόσμος των συσκευών που είναι συμβατές με arduino. Αλλά ας μιλήσουμε για τα πάντα με τη σειρά.
Arduino "εγκέφαλος"
Ο «εγκέφαλος» του Arduino είναι ένας μικροελεγκτής Atmega. Ο μικροελεγκτής είναι ένας μικροεπεξεργαστής με μνήμη και διάφορες περιφερειακές συσκευές, που εφαρμόζονται σε ένα μόνο μικροκύκλωμα. Στην πραγματικότητα, είναι ένας μικροϋπολογιστής ενός τσιπ ικανός να εκτελεί σχετικά απλές εργασίες. Διαφορετικά μοντέλα από την οικογένεια Arduino είναι εξοπλισμένα με διαφορετικούς μικροελεγκτές.
Η φωτογραφία δείχνει έναν μικροελεγκτή Atmega328. Τέτοιοι μικροελεγκτές είναι ενεργοποιημένοι και (αλλά σε διαφορετική περίπτωση).
Arduino "χέρια"
Αλλά ποια είναι η χρήση του εγκεφάλου εάν δεν έχει χέρια; Τα χέρια σε αυτή την περίπτωση είναι τα ηλεκτρικά καλώδια που τοποθετούνται γύρω από την περίμετρο του πίνακα Arduino. Υπάρχουν σανίδες με μεγάλο αριθμό καρφιτσών, και υπάρχουν σανίδες με λιγότερες. Για παράδειγμα, ο μεγαλύτερος πίνακας στην οικογένεια Arduino - - έχει περισσότερες από 70 ανεξάρτητες καρφίτσες και το μικρότερο έχει μόνο 22 καρφίτσες.
Η φωτογραφία δείχνει μια σύγκριση μεταξύ του Arduino Mega και του Arduino Pro Mini.
Ψηφιακές και αναλογικές εξόδους
Δεν είναι όλες οι καρφίτσες Arduino οι ίδιες. Υπάρχουν ψηφιακές έξοδοι και αναλογικές. Η θεμελιώδης διαφορά μεταξύ τους είναι ότι μπορεί να υπάρχουν μόνο δύο τιμές στις ψηφιακές ακίδες: είτε ένα λογικό "1" (TRUE, από 3 έως 5 volt) ή ένα λογικό "0" (FALSE, από 0 έως 1,5 volt), και σε αναλογικές εξόδους - το εύρος από το λογικό 1 έως το 0 διαιρείται σε πολλές μικρές ενότητες.
Γιατί είναι απαραίτητο; Ας δούμε ένα ενδεικτικό παράδειγμα. Εάν συνδέσετε ένα LED στον ψηφιακό πείρο του Arduino και εφαρμόσετε μια λογική "1" στον πείρο, τότε το LED θα ανάψει με τη μέγιστη φωτεινότητα. αν δώσετε "0" - το LED θα σβήσει. Δεν υπάρχουν ενδιάμεσες επιλογές. Εάν το LED είναι συνδεδεμένο στην αναλογική έξοδο, η φωτεινότητα του LED μπορεί να ελεγχθεί ομαλά. Στην πράξη, οι αναλογικές έξοδοι συνδέονται συχνότερα με κάποιο είδος αναλογικών αισθητήρων.
Τι μπορεί να ελέγξει το Arduino
Ως αποτέλεσμα, το Arduino έχει τόσα πολλά "χέρια" που μπορείτε να συνδέσετε έναν τεράστιο αριθμό διαφορετικών περιφερειακών σε αυτό. Μεταξύ αυτών, για παράδειγμα:
- κουμπιά,
- LED,
- μικρόφωνα και ηχεία,
- ηλεκτρικοί κινητήρες και σερβο,
- Οθόνες LCD,
- Αναγνώστες RFID και NFC,
- υπερηχητικοί και λέιζερ εύρη,
- μονάδες Bluetooth, WiFi και Ethernet,
- Αναγνώστες καρτών SD,
- Ενότητες GPS και GSM …
Και επίσης δεκάδες διαφορετικοί αισθητήρες:
- φωτισμός,
- μαγνητικό πεδίο,
- γυροσκόπια και επιταχυνσιόμετρα,
- αισθητήρες ποιότητας καπνού και αέρα,
- θερμοκρασία και υγρασία και πολύ, πολύ περισσότερο.
Όλα αυτά καθιστούν το Arduino έναν ευέλικτο πυρήνα συστήματος που μπορεί να διαμορφωθεί με μεγάλη ποικιλία τρόπων. Θέλετε να δημιουργήσετε έναν ραδιοελεγχόμενο τροφοδότη κατοικίδιων; Παρακαλώ! Θέλετε να κλείσει το παράθυρο στο χαγιάτι σας όταν αρχίζει να βρέχει; Παρακαλώ! Θέλετε να ελέγξετε τη φωτεινότητα του φωτισμού στο δωμάτιο από το smartphone σας; Ανετα!
Η φωτογραφία δείχνει μόνο ένα μικρό κλάσμα των περιφερειακών που μπορούν να συνδεθούν με το Arduino. Στην πραγματικότητα, υπάρχουν πολλά, πολλά περισσότερα.
Επικοινωνία με τον Arduino
Πώς ξέρει ο επεξεργαστής τι να κάνει; Πρέπει να του το πεις αυτό. Υπάρχει μια γλώσσα για επικοινωνία με τον μικροελεγκτή, απλοποιημένη και προσαρμοσμένη ειδικά για το Arduino. Η γνώση αυτής της γλώσσας δεν είναι καθόλου δύσκολη με την επιθυμία και την επιμονή, ακόμα κι αν δεν έχετε προγραμματίσει ποτέ ξανά.
Η σύνταξη μηνυμάτων για το Arduino ονομάζεται προγραμματισμός. Και για να απλοποιηθεί αυτή η διαδικασία, έχει αναπτυχθεί ένα ειδικό περιβάλλον λογισμικού - Arduino IDE. Περιλαμβάνει δεκάδες παραδείγματα καλών προγραμμάτων εργασίας. Αφού τα μελετήσατε, θα μάθετε πολύ γρήγορα πολλά για τη γλώσσα επικοινωνίας με τον Arduino.
Το Arduino επιτρέπει στα προγράμματά σας να βγουν από τον εικονικό κόσμο και στον πραγματικό κόσμο. Θα μπορείτε να δείτε πώς τα προγράμματα που γράφετε κάνουν το LED να αναβοσβήνει ή να περιστρέψει τον άξονα του κινητήρα και, στη συνέχεια, να κάνετε πιο περίπλοκα και χρήσιμα πράγματα. Το Arduino θα σας επιτρέψει να μάθετε πολλά νέα και ενδιαφέροντα πράγματα τόσο στην ηλεκτρονική όσο και στον προγραμματισμό. Ως αποτέλεσμα, μπορεί να γίνει ένα εξαιρετικό χόμπι για εσάς, μια συναρπαστική δραστηριότητα με παιδιά, ένα υπέροχο και ευχάριστο χόμπι.
