Arduino - Grunder och design

Prova Vårt Instrument För Att Eliminera Problem





Definiera Arduino

En Arduino är faktiskt ett mikrokontrollerbaserat kit som antingen kan användas direkt genom att köpa från säljaren eller kan göras hemma med hjälp av komponenterna, på grund av dess open source-hårdvarufunktion. Den används i grunden i kommunikation och vid kontroll eller drift av många enheter. Det grundades av Massimo Banzi och David Cuartielles 2005.

1



Arduino-arkitektur:

Arduinos processor använder i princip Harvard-arkitekturen där programkoden och programdata har separat minne. Den består av två minnen - Programminne och dataminne. Koden lagras i flashprogramminnet, medan data lagras i dataminnet. Atmega328 har 32 kB flashminne för lagring av kod (varav 0,5 kB används för startladdaren), 2 kB SRAM och 1 kB EEPROM och fungerar med en klockhastighet på 16 MHz.


Arduino-arkitektur

Arduino-arkitektur



Arduino stiftdiagram

Ett typiskt exempel på Arduino-kort är Arduino Uno. Den består av ATmega328 - en 28-stifts mikrokontroller.

Arduino stiftdiagram

Arduino stiftdiagram

Arduino Uno består av 14 digitala in- / utgångsstift (varav 6 kan användas som PWM-utgångar), 6 analoga ingångar, en 16 MHz kristalloscillator, en USB-anslutning, ett strömuttag, ett ICSP-huvud och en återställningsknapp

Power Jack : Arduino kan drivas antingen från datorn via en USB eller via en extern källa som adapter eller ett batteri. Den kan drivas med en extern matning på 7 till 12V. Kraft kan appliceras externt via stiftet Vin eller genom att ge spänningsreferens genom IORef-stiftet.

Digitala ingångar : Den består av 14 digitala ingångar / utgångar, var och en tillhandahåller eller tar upp 40 mA ström. Några av dem har specialfunktioner som stift 0 och 1, som fungerar som Rx respektive Tx, för seriekommunikation, stift 2 och 3-som är externa avbrott, stift 3,5,6,9,11 som ger pwm-utgång och stift 13 där LED är ansluten.


Analoga ingångar : Den har 6 analoga ingångs- / utgångsstift, var och en ger en upplösning på 10 bitar.

ARef : Det ger referens till de analoga ingångarna

Återställa : Den återställer mikrokontrollern när den är låg.

Hur programmerar jag en Arduino?

Den viktigaste fördelen med Arduino är att programmen kan laddas direkt till enheten utan att någon hårdvaruprogrammerare behöver bränna programmet. Detta görs på grund av närvaron av 0.5KB av Bootloader som gör att programmet kan brännas in i kretsen. Allt vi behöver göra är att ladda ner Arduino-programvaran och skriva koden.

Programmering ArduinoArduino verktygsfönster består av verktygsfältet med knapparna som verifiera, ladda upp, nya, öppna, spara, seriell bildskärm. Den består också av en textredigerare för att skriva koden, ett meddelandeområde som visar återkopplingen som att visa felen, textkonsolen som visar utdata och en serie menyer som menyn Arkiv, Redigera, Verktyg.

5 steg för att programmera en Arduino

  • Program skrivna i Arduino kallas skisser. En grundskiss består av 3 delar

1. Deklaration av variabler
2. Initiering: Det skrivs i inställningsfunktionen ().
3. Kontrollkod: Den skrivs i loop () -funktionen.

  • Skissen sparas med .ino-förlängning. Alla åtgärder som att verifiera, öppna en skiss, spara en skiss kan göras med knapparna i verktygsfältet eller med verktygsmenyn.
  • Skissen bör lagras i skissbokskatalogen.
  • Välj rätt kort från verktygsmenyn och serienumren.
  • Klicka på uppladdningsknappen eller välj uppladdning från verktygsmenyn. Således laddas koden av startladdaren till mikrokontrollern.

Få av de grundläggande Adruino-funktionerna är:

  • digitalLäs (stift): Läser det digitala värdet vid den givna stiftet.
  • digitalWrite (pin, value): Skriver det digitala värdet till den angivna pin.
  • pinMode (stift, läge): Ställer in stiftet till ingångs- eller utmatningsläge.
  • analogLäs (pin): Läser och returnerar värdet.
  • analogWrite (stift, värde): Skriver värdet till stiftet.
  • serial.begin (baud rate): Ställer in början på seriell kommunikation genom att ställa in bithastigheten.

Hur man utformar din egen Arduino?

Vi kan också designa vår egen Arduino genom att följa schemat från Arduino-leverantören och även tillgängligt på webbplatserna. Allt vi behöver är följande komponenter - Ett brödbräda, en led, ett strömuttag, ett IC-uttag, en mikrokontroller, få motstånd, 2 regulatorer, 2 kondensatorer.

  • IC-uttaget och strömuttaget är monterade på kortet.
  • Lägg till 5v- och 3.3v-regulatorkretsarna med kombinationerna av regulatorer och kondensatorer.
  • Lägg till rätt strömanslutningar till mikrokontrollerns stift.
  • Anslut återställningsstiftet på IC-uttaget till ett 10K-motstånd.
  • Anslut kristalloscillatorerna till stift 9 och 10
  • Anslut ledningen till rätt stift.
  • Montera honrubrikerna på brädet och anslut dem till respektive stift på chipet.
  • Montera raden med 6 manliga rubriker, som kan användas som ett alternativ för att ladda upp program.
  • Ladda upp programmet på Microcontroller i den färdiga Adruino och bänd sedan av det och lägg tillbaka på användarsatsen.

7 skäl till varför Arduino föredras i dessa dagar

  1. Det är billigt
  2. Den levereras med en öppen källkods hårdvarufunktion som gör det möjligt för användare att utveckla sitt eget kit med en redan tillgänglig som referenskälla.
  3. Arduino-programvaran är kompatibel med alla typer av operativsystem som Windows, Linux och Macintosh etc.
  4. Den levereras också med programvarufunktion med öppen källkod som gör det möjligt för erfarna programutvecklare att använda Arduino-koden för att slå samman med befintliga programmeringsspråksbibliotek och kan utökas och modifieras.
  5. Det är lätt att använda för nybörjare.
  6. Vi kan utveckla ett Arduino-baserat projekt som kan vara helt fristående eller projekt som involverar direkt kommunikation med programvaran som laddas i datorn.
  7. Den levereras med en enkel anslutning för att ansluta till datorns CPU med seriell kommunikation via USB eftersom den innehåller inbyggd ström och återställningskretsar.

Så detta är en grundläggande idé om en Arduino. Du kan använda den för många typer av applikationer. Till exempel i applikationer som involverar styrning av vissa ställdon som motorer, generatorer, baserat på ingången från sensorer.

Fotokredit:

  • Arduino Pin Diagram från Flickr