Noțiuni introductive despre arduino uno: led de control cu ​​buton

Numele Arduino este de obicei cuvânt buzz printre majoritatea studenților la electronică sau amatori deopotrivă. Capacitatea sa de a construi lucrurile mai rapid și mai ieftin, cu un suport masiv de comunitate online, a făcut-o o alegere ideală pentru mulți oameni care tocmai încep să utilizeze electronice sau programare. Datorită mediului său de proiectare și programare hardware simplificat, este posibil chiar și pentru persoanele fără niciun fel de electronică sau informatică să o învețe cu ușurință. Deci, ce este de fapt acest Arduino? Cum poți începe cu el? Ce poți face cu el pentru a-ți îmbunătăți stilul de viață?

Toate aceste întrebări vor fi încercate să primească răspuns în acest tutorial, pe măsură ce trecem. Vom configura Arduino IDE pe computerul / laptopul dvs. și vom încărca un exemplu de program de clipire pe Arduino. Apoi, vom construi, de asemenea, un mic hardware folosind o placă de pâine cu un circuit simplu format dintr-un comutator și LED și vom programa Arduino conform acestuia. Sună destul de interesant? !!

Ce este de fapt Arduino?

Înainte de a începe să învățăm Arduino, ar trebui să știm mai întâi ce este. Acest lucru este important, deoarece există o concepție greșită în rândul oamenilor că Arduino este un microcontroler. Acest lucru nu este adevărat, să precizăm aici că Arduino nu este un microcontroler. Deci ce este?

Arduino este o platformă de dezvoltare open-source care constă dintr-un hardware ușor de utilizat și un mediu de programare. Aici hardware-ul ușor de utilizat se referă la Arduino UNO, iar mediul de programare se referă la IDE Arduino. Există multe alte plăci hardware decât Arduino UNO, cum ar fi Arduino Mega, nano, mini etc. Dar în scopul acestui tutorial vom rămâne doar cu Arduino UNO. Arduino IDE este software-ul cu ajutorul căruia vom programa placa Arduino UNO.

Configurarea IDE Arduino

Primul pas al procesului nostru va fi configurarea IDE-ului Arduino pe laptop / computer. Instrucțiunile de mai jos sunt directe doar pentru utilizatorii de Windows, pentru alte platforme procedura este aproape aceeași. Dacă aveți o problemă, utilizatorii de Mac și utilizatorii de Linux pot folosi linkurile respective. De asemenea, asigurați-vă că aveți drepturile de administrator ale computerului pentru o instalare ușoară.

Pasul 1: Descărcați ID-ul Arduino din site-ul oficial Arduino, făcând clic pe linkul de mai jos

Pasul 2: Acesta va descărca un fișier exe, care va fi cel mai recent IDE Arduino al timpului dvs. Până când documentez acest lucru, cea mai recentă versiune este Arduino-1.8.5 și dimensiunea fișierului este de 90,4 MB. Există șanse foarte mari ca acesta să fie actualizat până când încercați acest lucru.

Odată ce descărcarea este finalizată, lansați fișierul exe. Este posibil să vi se ceară drepturi de administrator, dacă vi se solicită faceți clic pe da.

Pasul 3: Faceți clic pe „Sunt de acord” pentru a fi de acord cu Acordul de licență al Arduino.

Pasul 4: Următorul În opțiunile de instalare, asigurați-vă că toate casetele de selectare sunt bifate așa cum se arată mai jos și apoi faceți clic pe următorul.

Pasul 5: Acum, trebuie să selectăm locația în care trebuie instalat IDE. În mod implicit, va fi instalat în directorul Fișiere program al unității C. Este recomandat să îl lăsați ca atare și să faceți clic pe Instalare

Pasul 5: ar trebui să vedeți instalarea IDE pe computer. Așteptați până când bara de progres este finalizată. Ecranul va fi ceva de genul acesta prezentat mai jos. După finalizare, va apărea „terminat”, apoi faceți clic pe butonul de închidere.

Pasul 6: După închiderea programului de instalare. Accesați desktopul dvs. și găsiți fișierul exe Arduino și lansați-l. Se va afișa o etichetă de pornire și apoi va deschide IDE-ul cu un cod minim, așa cum se arată mai jos

Conectarea plăcii Arduino la computer:

Odată ce Arduino IDE este instalat pe computerul nostru, următorul pas va fi conectarea plăcii Arduino UNO la computerul nostru. Pentru a face acest lucru, pur și simplu utilizați cablul de programare (culoare albastră) pentru a vă conecta placa Arduino la portul USB al computerului.

Acest cablu de programare albastru are trei funcții în total, care sunt enumerate mai jos

1. Oferă puterea necesară pentru ca Arduino UNO să funcționeze, astfel încât să puteți rula proiectele doar alimentându-le direct prin cablul USB

2. Programează microcontrolerul ATmega328 pe placa Arduino UNO. Programul pe care îl scrieți pe IDE este trimis în microcontroler prin acest cablu

3. Acționează ca un cablu de comunicație serial; poate vorbi cu computerul prin comunicare serială, acționând ca un instrument de depanare bun. Veți înțelege mai multe despre acest lucru pe măsură ce vom săpa adânc.

Odată ce placa este alimentată, veți observa un LED mic care rămâne ridicat. Acest lucru indică faptul că placa este alimentată cu energie electrică. De asemenea, ar trebui să observați un alt LED intermitent din cauza programului implicit de clipire care a fost deja încărcat de furnizor pe Arduino UNO

Deoarece este prima dată când vă conectați placa la computer, este posibil să dureze ceva timp până când driverele vor începe instalarea automat. Să verificăm dacă placa a fost descoperită cu succes de computerul nostru. Pentru a face acest lucru, căutați „ Manager dispozitive ” pe computer.

După deschiderea managerului de dispozitive, va apărea o opțiune numită „ Porturi (COM și LPT)” și verificați dacă placa este listată sub acea opțiune, așa cum se arată mai jos

Notă: numele portului pentru placa mea Arduino a apărut ca Arduino Uno, numele Arduino-ului dvs. ar putea diferi în funcție de furnizorul plăcii. Poate fi CCH450 sau ceva de genul așa că nu vă faceți griji cu privire la numele portului.

Dacă nu găsiți opțiunea numită „ Porturi (COM & LPT)” înseamnă că placa dvs. nu este descoperită. În acest caz, este o problemă cu driverul, deci trebuie să instalați manual driverele corecte pentru placa dvs.

În unele cazuri, veți găsi mai multe porturi COM listate în secțiunea de porturi și nu veți ști care este pentru placa Arduino, deoarece denumirea va fi, de asemenea, diferită. În acest caz, deconectați placa și conectați-vă din nou. Verificați ce port COM dispare și apare din nou, acest port COM este Arduino UNO.

După ce ați găsit portul COM corect, notați numărul portului COM al plăcii dvs. Aici pentru placa mea, numărul portului COM este 13. Acest număr se va schimba de fiecare dată când schimbați portul USB la care este conectată placa.

Încărcarea programului de clipire

Acum, să încărcăm primul nostru program pe placa Arduino prin ID-ul Arduino pe care tocmai l-am descărcat. Arduino IDE atunci când este instalat vine cu câteva exemple de programe care sunt foarte utile pentru începători. Deci, să deschidem unul dintre programele de exemplu, alegând Fișier -> Exemple -> Noțiuni de bază -> Clipește așa cum se arată mai jos

Aceasta va deschide programul Blink; obiectivul programului este să clipească Led-ul de pe placa Arduino. Odată ce programul este deschis, trebuie să selectăm placa corectă. Pentru a selecta placa pe care o folosim, alegeți Instrument -> Placi -> Arduino UNO / Genuino așa cum se arată mai jos

Apoi, trebuie să selectăm portul COM corect pentru placa noastră. Am remarcat deja că portul COM pentru Arduino era COM13. Ar fi putut fi diferit pentru tine. Pentru a selecta portul Com, alegeți Instrumente -> Port -> COM13

Dacă totul este corect, ar trebui să observați Arduino UNO pe COM 13 ca partea de jos a ecranului. După verificare, faceți clic pe pictograma de încărcare (evidențiată în albastru) pentru a încărca codul pe tablă, așa cum se arată mai jos

Odată ce butonul este apăsat, veți observa „ Compilare schiță ” și apoi, dacă codul este încărcat cu succes, veți vedea un mesaj „ Încărcare finalizată ”, așa cum se arată mai jos

Asta este, am încărcat primul program pe placa Arduino cu succes. Dar, ce este? Ce am făcut? Care este rezultatul programului? Pentru a cunoaște răspunsul la toate aceste întrebări, să construim un mic hardware cu ajutorul căruia putem aprinde un LED atunci când este apăsat un buton și să scriem programul de la sine de la zero

Materiale necesare:

Materialele necesare pentru acest proiect sunt

• Arduino UNO
• Cablu de programare
• Apasa butonul
• LED (orice culoare)
• 1k rezistor
• Pâine
• Conectarea firelor

Conexiune hardware:

Schema completă de conectare a setării este prezentată mai jos. Trebuie doar să urmați figura pentru a face conexiunile ca atare.

În hardware-ul nostru este introdus butonul care este conectat la al doilea pin al Arduino. Dacă aruncați o privire atentă, puteți observa că o parte a butonului este conectată la sol și cealaltă parte este conectată la pinul 2. Acest lucru înseamnă că ori de câte ori apăsăm butonul pinul 2 va fi conectat la masă

Apoi LED-ul este conectat la pinul 3 printr-un rezistor de 1k. Din nou pinul catodic al ledului (pinul scurtcircuitat) este conectat la masă și pinul anodic (pinul mai lung) este conectat la pinul 3 printr-un rezistor. Acest rezistor se numește rezistor de limitare a curentului, deoarece limitează cantitatea de curent care curge prin LED. Dacă acest curent nu este limitat, curentul în exces va curge prin LED-ul deteriorându-l permanent.

Programarea Arduino:

Acum, când hardware-ul nostru este gata, putem începe programarea plăcii noastre Arduino UNO. Programul complet Arduino va fi oferit la sfârșitul acestei pagini, mai jos suntem doar trecând prin ele rând cu rând.

Pentru fiecare program Arduino ar trebui să existe două funcții obligatorii. Aceste două funcții sunt void setup () și void loop (), sunt numite minimul minim. Tot ceea ce scriem în interiorul setării void () va fi executat o singură dată și tot ceea ce scriem în bucla void va fi executat mereu. Ambele funcții sunt prezentate mai jos, acesta este ceea ce obțineți atunci când selectați Fișier -> Nou .

void setup () { // puneți codul de configurare aici, pentru a rula o dată: } void loop () { // puneți codul principal aici, pentru a rula în mod repetat: }

Să începem scrierea programului în configurare () funcția. În mod normal, declarațiile pin se vor face în interiorul funcției setup () . În hardware-ul nostru trebuie să declarăm că pinul 2 este un pin de intrare și pinul 3 este un pin de ieșire. Acest lucru se poate face prin următoarele rânduri

pinMode (2, INPUT); pinMode (3, OUTPUT);

Dar avem o mică schimbare aici, deoarece pinul 2 este folosit ca INPUT nu ar trebui lăsat niciodată plutitor. Adică un pin de intrare trebuie întotdeauna conectat fie la + 5V, fie la masă. În cazul nostru, intrarea va fi conectată la masă numai dacă apăsăm butonul și dacă nu apăsăm butonul va fi lăsat plutitor. Pentru a evita acest lucru, folosim ceva numit rezistor intern pull up. Acest rezistor este prezent în microcontrolerul ATmega 328 și nu îl puteți vedea. Pentru a folosi acest rezistor trebuie doar să scriem o linie pe Arduino IDE.

Această linie va conecta pinul 2 + 5V printr-un rezistor, făcându-l astfel să meargă la înălțime când nu este conectat la masă. Deci schimbăm cuvântul cheie INPUT ca INPUT_PULLUP așa cum se arată mai jos

pinMode (2, INPUT_PULLUP);

Acum că am terminat cu funcția noastră setup (), să trecem la funcția loop (). Aici trebuie să verificăm dacă pinul 2 este împământat (LOW) și dacă este împământat trebuie să facem LED-ul să strălucească făcându-l pin3 HIGH. Dacă nu este legat la pământ (altfel) trebuie să menținem LED-ul oprit făcând pinul 3 ca LOW. Să punem aceste cuvinte în program de genul

if (digitalRead (2) == LOW) { digitalWrite (3, HIGH); } else { digitalWrite (3, LOW); }

Aici termenul digitalRead () este folosit pentru a citi starea unui pin INPUT. Dacă pinul este conectat la masă, acesta va reveni LOW și dacă pinul este conectat la + 5V, acesta va reveni la HIGH.

În mod similar, termenul digitalWrite () este utilizat pentru a seta starea unui pin OUTPUT. Dacă setăm pinul ca HIGH, acesta va furniza + 5V ca ieșire și dacă setăm pinul ca LOW va furniza 0V ca ieșire.

Deci, pentru programul nostru, când apăsăm butonul pinul 2 va fi împământat (LOW), deci facem pinul 3 la ieșire + 5V (HIGH). Acest + 5V va fi suficient pentru a porni LED-ul. Dacă această condiție nu este îndeplinită, atunci pinul 3 va fi făcut 0V (LOW), care va opri în cele din urmă LED-ul.

Acesta este programul nostru complet, permiteți-ne să încărcăm codul pe placa noastră Arduino, la fel cum am încărcat codul de clipire de mai sus.

Verificarea rezultatului nostru:

Odată ce am încărcat cu succes codul pe placa Arduino, este timpul să verificăm rezultatul programului nostru. Conexiunea hardware a Arduino-ului meu este prezentată mai jos, pentru a verifica ieșirea tot ce trebuie să facem este să apăsăm butonul și să verificăm dacă LED-ul se aprinde. Atunci când îl eliberăm, LED-ul ar trebui să se stingă.

Dacă aveți vreo problemă în obținerea acestei lucrări, puteți să vă informați în secțiunea de comentarii pentru ajutor. Sau puteți utiliza, de asemenea, forumurile pentru ajutor tehnic. Sper că ați înțeles tutorialul și ați făcut primul pas cu Arduino, odată ce vă veți simți confortabil cu acest element de bază, vă puteți scufunda profund pentru a explora Arduino mult mai mult.

După ce cunoașteți elementele de bază despre Arduino, puteți încerca interfața componentelor de bază, cum ar fi LCD 16x2, motor DC, servomotor, tastatură etc.

Verificați, de asemenea, toate tutorialele și proiectele Arduino.