Содержание
Язык программирования Ардуино
Когда у вас есть на руках плата микроконтроллера и на компьютере установлена среда разработки, вы можете приступать к написанию своих первых скетчей (прошивок). Для этого необходимо ознакомиться с языком программирования.
Для программирования Arduino используется упрощенная версия языка C++ с предопределенными функциями. Как и в других Cи-подобных языках программирования есть ряд правил написания кода. Вот самые базовые из них:
- После каждой инструкции необходимо ставить знак точки с запятой (;)
- Перед объявлением функции необходимо указать тип данных, возвращаемый функцией или void если функция не возвращает значение.
- Так же необходимо указывать тип данных перед объявлением переменной.
- Комментарии обозначаются: // Строчный и /* блочный */
Подробнее о типах данных, функциях, переменных, операторах и языковых конструкциях вы можете узнать на странице по программированию Arduino. Вам не нужно заучивать и запоминать всю эту информацию. Вы всегда можете зайти в справочник и посмотреть синтаксис той или иной функции.
Все прошивки для Arduino должны содержать минимум 2 функции. Это setup() и loop().
Функция setup
Функция setup() выполняется в самом начале и только 1 раз сразу после включения или перезагрузки вашего устройства. Обычно в этой функции декларируют режимы пинов, открывают необходимые протоколы связи, устанавливают соединения с дополнительными модулями и настраивают подключенные библиотеки. Если для вашей прошивки ничего подобного делать не нужно, то функция все равно должна быть объявлена. Вот стандартный пример функции setup():
Функция loop
Функция loop() выполняется после функции setup(). Loop в переводе с английского значит «петля». Это говорит о том что функция зациклена, то есть будет выполняться снова и снова. Например микроконтроллер ATmega328, который установлен в большинстве плат Arduino, будет выполнять функцию loop около 10 000 раз в секунду (если не используются задержки и сложные вычисления). Благодаря этому у нас есть большие возможности.
Виды плат для сборки умного дома
Платы для создания системы Умный дом на Ардуино своими руками с нуля не любят компактность – все задачи лучше разнести по различным блокам. А вот много памяти для ПО и хранения информации не нужно. Чаще всего при самостоятельной сборке используются такие виды плат:
Arduino Leonardo и Micro
Плата Arduino Leonardo довольно мощная по сравнению с другими. Она популярна при создании игровых устройств, определяет мышь, клавиатуру и игровые джойстики.
Параметры платформы:
- чипсет ATMega32u4 (8 bit, 16 MHz);
- цифровые порты – 20, с поддержкой ШИМ – 7 из них;
- аналоговые порты – 12;
- флеш-память – 32 КВ;
- быстрая Sram для хранения программных данных – 2,5 КВ;
- медленная Eeprom, где хранится информация – 1 КВ.
Эту модификацию можно нагружать множеством датчиков благодаря наличию портов.
Arduino Micro – мини-аналог платформы Leonardo. Различие в том, что порт USB заменен на мини-USB и отсутствует питание от 12 В.
Arduino 101, Arduino Zero и Arduino MKR1000
Эти модели обладают большой вычислительной мощностью и подходят для конструирования сложных систем, где предусмотрено голосовое управление Умным домом на Ардуино, распознавание изображений.
Количество портов для подключения датчиков примерно как у Leonardo, а остальные параметры мощней.
У Arduino 101 есть дополнительные чипсеты и порт USB.
Параметры модели:
- процессор Intel Curie (32 bit, 32 MHz);
- память flash – 196 КВ;
- Sram: 24 KB;
- Eeprom: нет;
- Bluetooth Low Energy для подключения готовых решений.
Параметры аналогичной Arduino Zero:
- процессор: SAM-D21 (32 bit, 48 MHz);
- flash-накопитель: 256 KB;
- Sram: 32 KB;
- Eeprom: нет;
- встроенный отладчик EDBG для поиска ошибок программирования.
Arduino MKR1000 – мощная платформа-аналог Zero. Особенности:
- чип Wi-Fi с протоколом 802.11 b/g/n;
- поддержка алгоритма SHA–256 для защиты передачи данных.
Описание пинов платы
Микроконтроллер имеет 14 цифровых пинов, они могут быть использованы, как вход или выход. Из них 6 могут выдавать ШИМ-сигнал. Они нужны для регулировки мощности в нагрузке и других функций.
Пин ардуино | Адресация в скетче | Специальное назначение | ШИМ |
---|---|---|---|
Цифровой пин 0 | RX | ||
Цифровой пин 1 | 1 | TX | |
Цифровой пин 2 | 2 | Вход для прерываний | |
Цифровой пин 3 | 3 | Вход для прерываний | ШИМ |
Цифровой пин 4 | 4 | ||
Цифровой пин 5 | 5 | ШИМ | |
Цифровой пин 6 | 6 | ШИМ | |
Цифровой пин 7 | 7 | ||
Цифровой пин 8 | 8 | ||
Цифровой пин 9 | 9 | ШИМ | |
Цифровой пин 10 | 10 | SPI (SS) | ШИМ |
Цифровой пин 11 | 11 | SPI (MOSI) | ШИМ |
Цифровой пин 12 | 12 | SPI (MISO) | |
Цифровой пин 13 | 13 | SPI (SCK) К выходу дополнительно подсоединен встроенный светодиод |
Вызов ШИМ-сигнала осуществляется через команду AnalogWrite (номер ножки, значение от 0 до 255). Для работы с аналоговыми датчиками присутствует 6 аналоговых входов/выходов.
Пин | Адресация в скетче | Специальное назначение |
---|---|---|
Аналоговый пин A0 | A0 или 14 | |
Аналоговый пин A1 | A1 или 15 | |
Аналоговый пин A2 | A2 или 16 | |
Аналоговый пин A3 | A3 или 17 | |
Аналоговый пин A4 | A4 или 18 | I2C (SCA) |
Аналоговый пин A5 | A5 или 19 | I2C (SCL) |
Их тоже можно использовать, как цифровые.
Аналоговый сигнал обрабатывается 10 битным аналогово-цифровым преобразователем (АЦП), а при чтении микроконтроллер выдаёт численное значение от 0 до 1024. Это равно максимальному значению, которое можно записать в 10 битах. Каждый из выводов способен выдать постоянный ток до 40 мА.
Принципиальная схема платы выглядит так (нажмите для увеличения):
Настройка Arduino IDE
После установки необходимо настроить программу. Сделать это очень легко:
1. Сначала подключите вашу ардуинку к компьютеру с помощью USB кабеля.
2. Потом перейдите в «Пуск >> Панель управления >> Диспетчер устройств«. Там надо найти «Порты COM и LPT». В этом списке будет указана ваша arduino и порт к которому она подключена (COM2). Запомните это значение.
Arduino Uno в диспетчере устройств
3. Теперь запускаем Arduino IDE и сразу идем в меню «Инструменты >> Порт«. Там необходимо выбрать тот COM порт, который вы запомнили.
Выбор COM порта
4. Далее надо выбрать плату. Для этого в меню»Инструменты >> Платы» выбираете модель вашей платы.
Выбор платы ардуино
На этом настройка закончена. Не забывайте, что эти настройки придется менять если вы подключите плату к другому USB порту или будите использовать другую плату.
Шаг 2. Необходимые компоненты
Компоненты, которые вам нужны для этого проекта. Везде, где количество не указано, считайте его единственным.
- Микроконтроллер Atmel Atmega328p-pu
- 28-контактная база IC
- 16 МГц кварцевый генератор
- конденсатор 22 пФ — 2 шт.
- конденсатор 100 нФ — 4 шт.
- Электролитический конденсатор 100 мкФ — 3 шт.
- 3 мм красный светодиод — 2 шт.
- 330E 1/4W резистор — 2 шт.
- 240E 1/4W резистор — 1 шт.
- 390E 1/4W резистор — 1 шт.
- 10K 1/4W резистор — 1 шт.
- Кнопка для сброса
- Диод общего назначения 1N4007
- Линейный регулятор напряжения 7805
- Линейный регулятор переменного напряжения LM317
- DC разъем мама
- 2-контактный винтовой клеммный блок
- много разъемов «папа» и «мама»
Кроме всего вышеперечисленного для своей собственной Arduino Uno вам также понадобится паяльное оборудование и некоторые аппаратные средства, чтобы облегчить жизнь.
Вам также понадобится программатор USBASP ICSP или конвертер USB в TTL, такой как FTDI для программирования Arduino с вашего компьютера.
Вот проектная спецификация от компании Easyeda:
Собираем все компоненты и переходим к следующему шагу.
Более сложная схема с шестью катушками
Для лучших результатов можно использовать несколько катушек и плату Arduino Nano.
Понадобятся:
- контроллер Ардуино;
- 9-вольтовый источник питания;
- счетверенный компаратор LM339 — 2 шт.;
- макетная плата Veroboard 50 на 80 мм;
- резисторы на 1 кОм — 5 шт.;
- резисторы на 100 Ом — 5 шт.;
- диод сигнальный IN4148 — 5 шт.;
- конденсатор на 0.1 мкФ — 5 шт.;
- конденсатор керамический на 330 пФ — 5 шт.;
- резистор на 10К — 1 шт.;
- светодиодная лента с резистором на 150 Ом, под напряжение 3 В — для визуальной индикации.
Проводником здесь служит медный провод сечением 0.26 мм и 25 метров в длину. Также нужны 3 мяча для пинг-понга, лист пластика, 6-мм МДФ 22 на 23 см для основы катушек (два листа), двухкомпонентный эпоксидный клей и экранированный кабель сечением 2–3 мм и длиной 30 см. Под рукоять можно взять пластиковую ручку швабры с гибким шарниром или другую похожую конструкцию.
Подготовка
Сперва создадим на картоне шаблон, нарисовав на нем круг радиусом 40 мм и разделив его на 8 одинаковых сегментов. Должна получиться шестиугольная форма. С ее помощью рисуется контур на листе бумаги. Всего должно получиться пять форм, которые следует скопировать на доску МДФ, как показано на картинке. Получившееся следует вырезать в двух экземплярах.
Далее в центре каждого шестиугольника одной из форм фрезой сверлятся отверстия под будущие катушки:
И листы скрепляются эпоксидным клеем, в результате чего появляется основа детектора.
Затем на 40-мм цилиндр наматывается 40 витков проволоки. Должно получиться пять таких катушек. Обмотки можно склеить горячим клеем, оставляя в начале и конце по 20 см для соединения с платой.
После этого в каждом узле катушки высверливается 3-мм отверстие для подвода проводов, и намотанные блоки приклеиваются на место.
Важно делать их «заподлицо» с плитой МДФ, чтобы катушки не портились при работе с прибором
Монтаж
Схема будущего металлоискателя:
Монтажная плата размечается по созданному ранее макету.
Сперва ставится контроллер Arduino и чип LM339. Затем добавляются конденсаторы и резисторы, с ними же ставится экранированный кабель.
Конденсаторы на 0.1 мкФ можно разместить прямо на МДФ для экономии места и провода, там же ставятся диоды.
Когда система собрана, ее остается разместить в корпус. Для верхней и нижней части по шаблону вырезаются пластиковые листы, из пластика же делаются боковины. В крышке сверлятся отверстия для диодов — здесь пригодятся пластиковые шарики, которые разрезаются на половинки и ставятся под отверстиями для рассеивания света. Допустимо обойтись без них — рассеивание нужно лишь для красоты.
Источник питания в данном случае заключен в контейнер на крышке.
Готовый вид конструкции:
Плата Arduino Uno R3
Устройство построено на микроконтроллере АTmega16U2 и имеет повышенный уровень помехоустойчивости по цепи сброса.
Устройство отличается от предыдущей версии лишь тем, что в этом случае не используется интерфейс USB-UART FTDI при подключении к компьютеру. Эту задачу выполняет выполняет сам микроконтроллер ATmega 16U2.
Изменения распиновки платы выглядят следующим образом:
- Возле вывода AREF добавлены два пина: SDA, SCL.
- Возле пина RESET также добавлены два вывода: IOREF, позволяющий подключать платы расширения с подстройкой под необходимое напряжение; второй вывод не используется и находится в резерве.
Принцип работы
Перед сборкой ИК-термометра важно понять, как он устроен, и как работает. Блок-схема ИК-термометра изображена на Рисунке 2
Рисунок 2. | Блок-схема ИК-термометра ThermoPen. |
При нажатии кнопки на схему подается питание и запускается инициализация периферии МК, раздается звук включения. Через 1 секунду включается лазерный диод, и на OLED дисплее в реальном времени отображаются данные, считанные с датчика термометра. В коде программы также вычисляются минимальная и максимальная температура, напряжение и емкость аккумулятора. После отпускания кнопки питания прибор работает еще 4-5 секунд, что возможно благодаря конденсаторам.
Единственное назначение лазерного светодиода – дать пользователю представление о том, где измеряется температура. «Настоящее волшебство» стало возможным благодаря датчику температуры MLX90614 производства Melexis, использующему физический принцип, согласно которому любой объект испускает определенное количество ИК излучения, зависящее от его температуры. Датчик преобразует принятые ИК волны в электрический сигнал, пропорциональный температуре, который далее персчитывается МК в температуру в градусах Цельсия.
Дополнительно предусмотрены несколько светодиодов, сообщающих о состоянии аккумулятора (заряжается, заряжен, низкий заряд) и о включении питания. Для зарядки аккумулятора установлен разъем microUSB на отельной плате.
Разработка проекта
На современном рынке представлено множество устройств Arduino, имеющих различную комплектацию. Но универсального решения «на все случаи жизни» не существует. В зависимости от поставленной задачи каждый комплект подбирается в индивидуальном порядке. Чтобы избежать ошибок, требуется разработка проекта.
Какие проекты можно создавать на Arduino?
Ардуино позволяет создавать множество уникальных проектов. Вот лишь некоторые из них:
- Сборка кубика Рубика (система справляется за 0,887 с);
- Контроль влажности в подвальном помещении;
- Создание уникальных картин;
- Отправка сообщений;
- Балансирующий робот на двух колесах;
- Анализатор спектра звука;
- Лампа оригами с емкостным сенсором;
- Рука-робот, управляемая с помощью Ардуино;
- Написание букв в воздухе;
- Управление фотовспышкой и многое другое.
Составление проекта для умного дома
Рассмотрим ситуацию, когда необходимо сделать автоматику для дома с одной комнатой.
Такое здание состоит из пяти основных зон — прихожей, крыльца, кухни, санузла, а также комнаты для проживания.
При составлении проекта стоит учесть следующее:
- КРЫЛЬЦО . Включение света производится в двух случая — приближение хозяина к дому в темное время суток и открытие дверей (когда человек выходит из здания).
- САНУЗЕЛ . В бойлере предусмотрен выключатель питания, который при достижении определенной температуры выключается. Управление бойлером производится в зависимости от наличия соответствующей автоматики. При входе в помещение должна срабатывать вытяжка, и загорается свет.
- ПРИХОЖАЯ . Здесь требуется включение света при наступлении темноты (автоматическое), а также система обнаружения движения. Ночью включается лампочка небольшой мощности, что исключает дискомфорт для других жильцов дома.
- КОМНАТА . Включение света производится вручную, но при необходимости и наличии датчика движения эта манипуляция может происходить автоматически.
- КУХНЯ . Включение и отключение света на кухне осуществляется в ручном режиме. Допускается автоматическое отключение в случае продолжительного отсутствия перемещений по комнате. Если человек начинает готовить пищу, активируется вытяжка.
Отопительные устройства выполняют задачу поддержания необходимой температуры в помещении. Если в доме отсутствуют люди, нижний предел температуры падает до определенного уровня.
После появления людей в здании этот параметр поднимается до прежнего значения. Рекуперация воздуха осуществляется в случае, когда система обнаружила присутствие владельца. Продолжительность процесса — не более 10 минут в час.
Стоит обратить внимание, что если в доме планируется установка умных розеток, то для управления ими лучше использовать приложения на мобильных устройствах, WIFI или через SMS сообщения. Визуальное программирование для Arduino можно осуществлять с помощью специального приложения FLProg, которое можно скачать с официального сайта https://flprog.ru/
Визуальное программирование для Arduino можно осуществлять с помощью специального приложения FLProg, которое можно скачать с официального сайта https://flprog.ru/.
Что такое Arduino
Arduino — это платформа для добавления и программирования электронных устройств, с типами управления: ручной, полуавтоматический и автоматический. Платформа представляет собой некий конструктор, с прописанными правилами взаимодействия элементов между собой. Система открытая, поэтому каждый заинтересованный производитель вносит лепту в развитие Arduino.
Функции стандартного умного дома:
- сбор информации с помощью датчиков;
- анализ данных и принятие решения, посредством программируемого микроконтроллера;
- реализация принятых решений с помощью подаваемых команд, на различные подключенные в систему устройства.
Конструктор Arduino хорош тем, что в его системе можно использовать любые элементы умного дома, от разных производителей. Эта возможность позволяет платформе не быть ограниченной лишь одной экосистемой умного дома, а подбирать любые компоненты электроники, для реализации решения собственных задач.
Кроме огромного списка подключаемых в систему устройств, гибкости ей придает среда программирования C++. Пользователь может самостоятельно запрограммировать реакцию компонентов системы на возникающие события или воспользоваться уже созданной библиотекой.
Полезная информация! Arduino – итальянская компания, производящая и разрабатывающая компоненты ПО, для реальных и не сложных систем Smart Home, которые ориентированы на любого человека, заинтересовавшегося в этом вопросе. Архитектура полностью открыта, поэтому сторонние разработчики (преимущественно из Китая) уже успели полностью скопировать, и выпускают собственные альтернативные элементы системы, и ПО для них.
Научиться взаимодействовать с Ардуино можно двумя способами: методом самостоятельных проб и ошибок, или с помощью книги с комплектным набором для умного дома, которая расскажет о всех тонкостях работы в этой системе.
Набор умного дома Arduino
Программный код и программирование МК
В скетче Arduino используются библиотеки для работы с OLED экраном, отображения графических элементов и библиотека для ИК-датчика.
Для программирования микроконтроллера на плате предусмотрены контакты подключения внутрисхемного программатора, но можно в качестве программатора использовать другую плату Arduino Uno/Nano (Arduino as ISP; соответствующий скетч поставляется с Arduino IDE) [].
Изначально автор пытался использовать режим пониженного энергопотребления (sleep) МК в случае продолжительной работы, однако реализовать стабильную работу прибора с использованием режимов пониженного энергопотребления не удалось.
Точность измерения температуры зависит только от ИК-датчика и его состояния, поскольку калибруется он в заводских условиях. Зуммер срабатывает при превышении установленного порога температуры, значение которой задается в программе МК (установлено значение 120 °С).
Инструкция по сборке робота-автомобиля
В этой статье расскажем вам о том, как по шагам собрать универсального робота на колесной или гусеничной платформе. Управлять им будет микроконтроллер Ардуино нано. Если вам не нравится долго читать, посмотрите в конце статьи на видео, подготовленное нашими партнерами – каналом ArduMast Club.
Пример платформы робота-машины на Ардуино
Предлагаем инструкцию по созданию универсальной платформы, которая потом пригодится для создания самых разных проектов, независимо от выбранного контролера или типа шасси. Вы можете использовать стандартные варианты из Алиэкспресса, как на видео, можете снабдить машину гусеницами и создать вездеход, можете придумать вообще ни на что не похожий вариант. Главное, чтобы число двигателей не превышало 4 и сами ни не были слишком мощными (тогда придется менять тип управления моторами – другой драйвер двигателя).
Робот на Ардуино
Для реализации проекта нам понадобится:
- Контроллер Ардуино (в нашем случае, Arduino Nano).
- Драйвер двигателя L298N.
- Двигатели с редукторами.
- Корпус и шасси для крепления колес и оборудования
- Корпус для аккумуляторов 18650 с выключателем.
- Коммутационные провода.
Дополнительное оборудование, которое потребуется для создания полноценного проекта:
- Датчик расстояния и серво-мотор, на который он установлен.
- Инфракрасные датчики линии.
- Светодиоды для индикации и “красоты”.
- Пьезодинамик – пищалка.
- Bluetooth модуль (если собираетесь управлять машинкой дистанционно).
- Sensor shield (упрощает коммутацию).
- Модуль контроля заряда и подзарядки аккумуляторов.
- Сами аккумуляторы.
Общая схема машинки на Ардуино
Схема электропитания робота автомобиля
Вопрос организации правильного стабильного электропитания является одним из самых важных в любом проекте.В нашей модели применена рекомендованная нами схема питания, основанная на использовании литийионных аккумуляторов формата 18650 и платы защиты их от переразряда и перезаряда.
Давайте разберем самый простой вариант схемы питания электромоторов. Перед началом сборки лучше заранее припаять провода к моторам.
Схема питания и подключения двигателей в ардуино автомобиле
Все достаточно стандартно и вы найдете в интернете десятки подобных примеров. Но в этой схеме есть большой минус – в случае полного разряда аккумуляторы придут в негодность.
Для добавления контроллера разряда придется внести следующие изменения в схему:
Схема питания с контролем разряда аккумулятора
Теперь аккумуляторы будут защищены, но здесь нет возможности заряжать их.
Питание робота Ардуино
Для зарядки можно использовать модуль повышения напряжения с 5v до необходимого уровня зарядки, который зависит от количества серий используемых аккумуляторов. Он имеет гнездо типа микро USB и при частом использовании оно может сломаться, поэтому мы рекомендуем установить дополнительное гнездо для последующей подзарядки пяти вольтовым блоком питания. Для зарядки двух литий-ионных аккумуляторов необходимо настроить выходное напряжение на 8,4 Вольта.
Схема питания с модулем зарядки для ардуино робота машинки
Подключаем двигатели и плату
С питанием платформы мы разобрались, теперь подключим остальные компоненты. Для начала припаиваем провода к моторам, затем обматываем их изолентой, чтобы случайно в дальнейшем не оторвать контакты. Можно сделать так, что в итоге на 2 двигателя будут идти всего два провода вместо 4х. Это немного упростит монтаж и сэкономит место на платформе.
Монтируем драйвер двигателей на платформу так, чтобы его радиатор был спереди
ЭТО ВАЖНО! В противном случае, вам придется переписывать программу для микроконтроллера. Драйвер двигателя для Ардуино робота
Затем размещаем холдер и плату БМС. Не забываем оставлять место спереди для последующего монтажа каких-либо сенсоров. Ардуиио нужно разместить так, чтобы была в дальнейшем возможность подключить его к ПК для прошивки. Это же правило относится и к модулю для зарядки аккумуляторов.
Питание для ардуино и других электронных компонентов мы возьмем от драйвера двигателей.
Подключаем Bluetooth к машинке
Мы собираемся использовать модуль Bluetooth через SoftwareSerial (библиотеку SoftwareSerial.h), поэтому подключаем модуль блютуз к 3 и 4 цифровым пинам ардуино. RX к D3, TX к D4
Схема подключения Bluetooth к ардуино машинкеПодключаем BluetoothСхема подключения драйвера двигателя к роботу
Схема подключения компонентов к Arduino
Датчик расстояния машины
Платформа робота готова! Теперь осталось загрузить прошивку для контроллера Ардуино и программу для смартфона RC CAR. Вы можете посмотреть на нашем сайте обзор Android приложений для работы с Arduino.
Сборка «умного дома»: пошаговая инструкция
Разработка программного кода
Программа пишется юзером в оболочке Arduino IDE, которая сохраняет файлы в расширении «.ino». При программировании используется язык С++ в упрощенной форме – многие файлы библиотек, заголовков IDE составляет автоматически. Пользователю обязательно прописать при старте настройки setup() и loop() (выполняется постоянно), указать пользовательские библиотеки. В простых настройках IDE не запутается даже начинающий программист.
Сейчас для Ардуино в интернете много готовых программ и скетчей, поэтому можно воспользоваться готовым ПО с объяснениями принципа работы. Нужно только скачать, распаковать архив и отправить в папку IDE.
Установка клиентского приложения на смартфон (для ОС Android)
Для отслеживания и управления Умным домом со смартфона нужно:
- загрузить файл SmartHome.apk;
- разрешить установку софта на телефон;
- активировать и настроить приложение.
Работа с роутером
Для настроек маршрутизатора:
- зайти в настройки устройства;
- прописать IP адрес Arduino;
- указать переход на чипсет Адруино по порту 80.
Особенности проектов
Большинство электронщиков предпочитают создавать свои проекты на основе микроконтроллера Аrduino Uno, о которой и мы писали уже несколько раз.
Для начала стоит познакомиться с функционалом микропроцессора Ардуино уно, на котором строится большинство проектов, а также рассмотреть причины выбора данного приспособления. Ниже описаны факторы, по которым начинающему изобретателю стоит остановиться на Аrduino uno:
- Довольно простой в использовании интерфейс. Понятно, где какой контакт, и к чему прикреплять соединительные провода.
- Чип на плате подключается прямо к USB-порту. Преимущество этой установки заключается в том, что последовательная связь – это очень простой протокол, который проверен временем, а USB делает соединение с современными компьютерами очень удобным.
- Легко найти центральную часть микроконтроллера, которая представляет собой чип ATmega328. Он имеет больше аппаратных функций, таких как таймеры, внешние и внутренние прерывания, пины PWM и несколько режимов ожидания.
- Устройство с открытым исходным кодом, поэтому большое количество радиолюбителей могут исправить баги и неполадки в программном обеспечении. Это облегчает отладку проектов.
- Тактовая частота равна 16 МГц, что достаточно быстро для большинства приложений и не ускоряет работу микроконтроллера.
- Очень удобно управлять мощностью внутри него, и она имеет функцию встроенного регулирования напряжения. Также микроконтроллер можно отключить от USB-порта без внешнего источника питания. Можно подключить внешний источник питания до 12 В. Причем микропроцессор сам определит нужное напряжение.
- Наличие 13 цифровых контактов и 6 аналоговых контактов. Эти пины позволяют подключать оборудование к плате Arduino uno со стороннего носителя. Контакты используются в качестве ключа для расширения вычислительной способности Arduino uno в реальном мире. Просто подключите свои электронные устройства и датчики к разъемам, которые соответствуют каждому из этих контактов.
- Имеется в наличии разъем ICSP для обхода USB-порта и сопряжения с Arduino напрямую в качестве последовательного устройства. Этот порт необходим, чтобы перезагрузить чип, если он поврежден и больше не может использоваться на вашем компьютере.
- Наличие 32 КБ флэш-памяти для хранения кода разработчика.
- Светодиод на плате подключается к цифровому контакту 13 для быстрой отладки кода и упрощения этого процесса.
- Наконец, у него есть кнопка для сброса программы на чипе.
Arduino был создан в 2005 году двумя итальянскими инженерами – Дэвидом Куартиллесом и Массимо Банзи с целью, чтобы ученики научились программировать микроконтроллер Arduino uno и улучшить свои навыки в области электроники и использовать их в реальном мире.
Arduino uno может воспринимать окружающую среду, получая вход от различных датчиков, и способен влиять на окружающую среду, контролируя свет, двигатели и другие исполнительные механизмы. Микроконтроллер запрограммирован с использованием языка программирования Arduino (на основе проводки) и среды разработки Arduino (на основе обработки).
В итоге, что мы получим?
Сегодня Arduino востребовано среди людей, которые ничего не знают о программировании.
Причиной этому является простой интерфейс, а также ряд преимуществ — простой язык программирования, возможность создания своего алгоритма, благодаря открытому исходному коду, а также легкость переноса программ с помощью USB-кабеля. Необходимый для Ардуино софт имеется в Интернете, поэтому тут проблем нет.
Как видно, Ардуино — не просто плата, позволяющая подключить различные устройства. Это мощная база, которую можно использовать для создания «Умного дома». При этом нет нужды тратить большие деньги за дорогостоящие устройства, стоимость которых в 5-10 раз больше.
Это и есть основные преимущества системы.
К особенностям платы стоит отнести возможность подключения к компьютеру и получения визуализации процессов на дисплее планшета или ПК.
Управление автоматикой возможно через Интернет или посредством сообщений. Так что Ардуино отлично подходит для создания устройств повышенной сложности.