5 причин, почему все должны изучать Arduino! • Оки Доки
Вы слышали о плате микроконтроллера Arduino… может быть, нет. Но если да, возможно, вы не знаете, для чего он нужен.
Как и Raspberry Pi, Arduino может помочь вам разобраться в программировании, но это устройство больше ориентировано на электронику. Его легко использовать и легко изучить. Хотите знать, полезно ли изучение Arduino? Вот пять причин, по которым вы должны начать изучать Arduino уже сегодня.
Сложно ли научиться Arduino?
Программирование, электроника, создание крутых вещей с кодом и компонентами; это в основном то, что вы можете ожидать от использования Arduino.
Как и в случае с изучением всего нового, для использования Arduino требуется момент переориентации. Но в конечном итоге разобраться с этим несложно. Подумайте, сможете ли вы выполнить следующие основные задачи:
Программы для Windows, мобильные приложения, игры — ВСЁ БЕСПЛАТНО, в нашем закрытом телеграмм канале — Подписывайтесь:)
- Подключить кабели?
- Подключить компоненты?
- Использовать клавиатуру?
Если ответ на все три вопроса — «да», значит, вы сможете изучить Arduino. Это все практики, которых может достичь большинство людей — и большинство людей должно уметь изучать Arduino.
Если у вас еще нет Arduino, стоит взять Стартовый комплект Arduino UNO.
Зачем изучать Ардуино?
Итак, вы знаете, что Arduino проста в использовании. Но зачем вам тратить время на изучение этой платы микроконтроллера? Что ж, это невероятно гибко. С Arduino вы можете делать все, от управления роботом до управления проектом домашней автоматизации — и многое другое.
Ключевые преимущества изучения Arduino:
- Вы можете создавать потрясающие проекты
- Arduino отлично подходит для программирования
- Вы легко научитесь электронике
- Это дешевое хобби для начала
- Arduino может подойти вам лучше, чем Raspberry Pi
Давайте подробнее рассмотрим, почему мы все должны использовать Arduino.
1. Arduino — основа для потрясающих проектов
Основная причина приобрести Arduino заключается в том, что с ее помощью можно делать разные вещи. Если вы считаете себя мастером-мастером, то будете чувствовать себя как дома.
Но что вы можете сделать? Все и вся, от глупых и глупых до серьезных и практичных. Ваш единственный предел — ваше воображение.
Arduino можно использовать для следующих проектных идей:
- Управление освещением Philips Hue
- Сборка роботов (см. Видео выше)
- Проекты домашней автоматизации (освещение, гаражные ворота, даже поливочные установки)
- Управление видеоиграми
- Музыкальные проекты (включая соединение органических элементов)
- Системы сигнализации
Это лишь малая часть того, что вы можете сделать с Arduino.
Только начинаете с Arduino? Начните с одного из этих простых проектов Arduino для начинающих.
Но что, если вы не любите делать вещи? Не волнуйтесь, есть еще много причин изучить Arduino.
2. Arduino: отличное введение в программирование
Традиционно кривая обучения программированию была довольно крутой. Не только синтаксис является чужеродным, но и логика программирования может занять некоторое время. Для многих это разочаровывающий опыт.
Хорошая новость в том, что код Arduino прощает ошибок. По-прежнему есть кривая обучения, но это определенно проще, чем пытаться написать код для своего первого мобильного приложения или игры.
Программирование на Arduino возможно на любом языке, но лучше всего начать с Arduino IDE (интегрированной среды разработки). Вы найдете его версии для Windows, macOS, Linux и других платформ. IDE поддерживает C и C ++ и включает библиотеки для различных аппаратных компонентов, таких как светодиоды и переключатели. Когда программа, известная как «эскиз», завершена, она загружается на плату Arduino через USB-кабель. Здесь его можно запустить и он останется в памяти до замены.
Конечно, программирование для Arduino не идеально. Во-первых, снисходительный характер кода Arduino означает, что легко писать небрежный код и развивать вредные привычки. Вы легко можете не понять, что на самом деле означает этот код.
Программирование Arduino также является относительно простым, поэтому вы, вероятно, не изучите с его помощью сложные методы кодирования.
Но если вы ищете способ постичь абсолютные основы программирования, Arduino отлично подойдет.
Если идея кодирования вас пугает, вы можете изучить и другие языки, совместимые с Arduino, помимо официального. Например, Scratch 4 Arduino — это визуальная альтернатива, более понятная для новичков. Вы изучите концепции кодирования, не беспокоясь о синтаксисе.
Немного поигравшись с кодом Arduino, вы можете понять, что он вам действительно нравится.
3. С Arduino легко изучить электронику
Когда я впервые получил свой Arduino, у меня не было практических знаний в области электроники или схем. Я забыл все, чему научился в школе, и чувствовал себя не в своей тарелке, играя с крошечным микроконтроллером.
Но я быстро понял, что это не должно быть так сложно. Вам нужно будет изучить основы схем, если вы хотите понять, что делаете. Но где можно узнать об электронике для Arduino?
Мы бы рекомендовали начать с YouTube, где вы можете найти сотни видеороликов, связанных с Arduino.
Играя с Arduino, вы приобретете новые навыки работы с электроникой в зависимости от того, над какими проектами вы работаете. Если вы никогда раньше не работали с проводами, макетными платами или паяльными пистолетами, то это безопасный и интересный способ обучения.
Не только это, вы также сможете поиграть с множеством крутых электронных компонентов. Большинство стартовых комплектов Arduino включает светодиоды, резисторы, конденсаторы, акселерометры, моторы, кнопки, дисплеи и многое другое. Вы почувствуете себя ребенком, который снова и снова играет с деталями Lego.
Но больше всего, когда вы укрепляете уверенность в схемах и компонентах, вы, скорее всего, откроете в себе творческую сторону, о существовании которой вы даже не подозревали. Это прекрасный способ проявить практическое творчество.
4. Arduino — дешевое и полезное хобби.
Один из самых больших аргументов в пользу Arduino — это то, насколько легко начать работу. Некоторые хобби для начала стоит сотни долларов. Подумайте о живописи, деревообработке или фотографии, где вы можете легко обойтись без денег, просто чтобы купить необходимое оборудование и материалы для начала.
И наоборот, хороший стартовый комплект Arduino будет стоить менее 100 долларов.
Становится лучше. Если вы готовы покупать компоненты в Китае и ждать доставки несколько недель, вы можете получить их менее чем за 10 долларов.
Даже вашу плату Arduino можно купить дешево, если вы купите клон. Поскольку аппаратная часть Arduino имеет открытый исходный код, вы можете получить легальную «подделку» Arduino по цене менее 3 долларов каждая.
По таким низким ценам вы можете реализовать столько проектов, сколько захотите, не беспокоясь о том, что вы обанкротитесь.
5. Присоединяйтесь к команде Arduino против Raspberry Pi
Поскольку Arduino и Raspberry Pi появились примерно в одно время, люди могут подумать, что это одно и то же. По правде говоря, хоть и есть кроссовер, но эти две платы разные.
Arduino — это плата микроконтроллера, а Raspberry Pi — одноплатный компьютер. Arduino должен быть запрограммирован с другого устройства, тогда как Raspberry Pi может запускать операционную систему. Вы можете запрограммировать Arduino с Raspberry Pi, но не наоборот.
Эти различия привели к некоторому разделению сообществ. Что лучше: Arduino или Raspberry Pi?
Чтобы узнать это, вам нужно попробовать их оба. Но вы, вероятно, обнаружите, что если у вас врожденный интерес к электронике и созданию проектов, Arduino решает эту проблему.
Как начать работу с Arduino
К настоящему времени вы должны понять, почему изучение Arduino — хорошая идея. От простого языка программирования и простой интеграции с другими компонентами до доступного хобби, более универсального, чем использование Raspberry Pi, — преимущества обучения использованию Arduino очевидны.
Если вы готовы, сейчас самое время прочитать наше руководство для начинающих по Arduino.
Начало работы с Arduino: руководство для начинающих
Arduino — это платформа для создания прототипов электроники с открытым исходным кодом, основанная на гибком, простом в использовании аппаратном и программном обеспечении. Он предназначен для художников, дизайнеров, любителей и всех, кто интересуется созданием интерактивных объектов или сред.
Программы для Windows, мобильные приложения, игры — ВСЁ БЕСПЛАТНО, в нашем закрытом телеграмм канале — Подписывайтесь:)
Применение набора ARDUINO для моделирования и изучения физических процессов
Автор: Драмарецкий Дмитрий Павлович
Рубрика: Педагогика
Опубликовано в Молодой учёный №26 (421) июль 2022 г.
Дата публикации: 30.06.2022 2022-06-30
Статья просмотрена: 272 раза
Скачать электронную версию
Скачать Часть 4 (pdf)
Библиографическое описание:Драмарецкий, Д. П. Применение набора ARDUINO для моделирования и изучения физических процессов / Д. П. Драмарецкий. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2022. — № 26 (421). — С. 236-238. — URL: https://moluch.ru/archive/421/93659/ (дата обращения: 02.03.2023).
В статье автор описывает способы применение набора по моделированию ARDUINO на уроках физики и внеурочное время в средней школе.
Ключевые слова: ARDUINO, физика, моделирование, проект, умная теплица.
Arduino — это платформа для разработки устройств на базе микроконтроллера, на простом и понятном языке программирования в интегрированной среде Arduino IDE. Добавив датчики, приводы, динамики, добавочные модули (платы расширения) и дополнительные микросхемы, вы можете использовать Arduino в качестве «мозга» для любой системы управления. С помощью Arduino можно реализовать практически любой ваш замысел. Это может быть автоматическая система управления поливом, или веб-сервер, или даже автопилот для мультикоптера [1].
В школьном наборе по моделированию имеется два управляющих модуля Arduino UNO и один Arduino Nanо. Разница между данными платами — в размерах и памяти. В комплекте имеются: макетные платы, наборы резисторов, фоторезисторы, светодиоды, в том числе и трехцветный RGB, датчики ультразвука, реостаты, переключатели, сервоприводы и шаговый мотор, три дисплея один из них LCD, гироскоп, инфракрасный датчик, реле, датчик пульса, датчик атмосферного и многие другие сенсоры.
Для работы с данным набором необходимо приложение Sketch Arduino. Для виртуальной сборки схем — программа Fritzing. Если вы не знакомы с языками программирования С++, в сети Интернет очень много готовых проектов и схем по сборке.
Данный набор применяю на уроках физики, в качестве демонстрационного материала и выполнения практических заданий, а так же мини-проектов.
При выполнении лабораторной работы «Определение влажности воздуха» в 8 классе, учащиеся помимо психрометра, по схеме собирают цепь: подключают датчик влажности воздуха и температуры, LCD дисплей и сверяют данные. Процесс сборки проиллюстрирован на рис. 1.
Рис 1. Выполнение сборки датчика влажности воздуха DHT11
Во время изучения раздела «Электромагнитные колебания» и «Переменный ток» в 11 классе, учащиеся собирают простейший осциллограф.
При изучении раздела «Механические колебания» в 9 классе, учащиеся собирают цепь, применяя датчик KY-039 который служит для измерения сердцебиения на пальце.
При знакомстве с разделом «Постоянный ток» в 10 классе, учащиеся самостоятельно моделируют вольтметр на базе Arduino.
В качестве демонстрационного материала использую: фоторезистор, реостат, реле.
Во внеурочное время учащиеся работают над проектом «Умная теплица». В школьной хозяйстве имеется две теплицы и у двух учащихся 8 класса появилась идея о создании автоматизированной теплицы. На рис.2 показан процесс работы над проектом.
Рис. 2. Процесс работы над проектом
Функции будут следующими: автоматическое регулирование температуры и влажности воздуха, регулирование освещения в теплице применяя фитоленты полного спектра, оповещение с помощью смс применяя GSM модуль. Сообщение будет поступать только тогда, когда будет наблюдаться критическая температура или влажность, с просьбой открыть дверь для проветривания или когда влажность почвы будет низкой.
Применяя набор по моделированию Arduino в своей педагогической деятельности, выделил плюсы и минусы.
Плюсы:
— Развитие функциональной грамотности, учащиеся применяют полученные знания для моделирования физических приборов и процессов, а также «умных» систем.
— Развитие естественно-научной грамотности, при работе над проектом учащиеся применяют знания биологии, химии, физики и географии.
— Межпредметная связь: если вы физик и информатик, то Arduino, позволит углубить навыки учащихся в программировании (упрощенная версия С++), а также на языке Python очень много готовых программ для устройств.
— Повышение мотивации к изучению предмета физики.
— При отсутствии специального оборудования в кабинете физики — набор станет для вас незаменимым инструментом.
— Относительно недорогая стоимость.
Минусы:
— Отсутствие набора на рынке области, возможно приобрести только через Интернет магазины «Aliexpress» «Alibaba» и др.
— Для создания проекта или устройства постоянно нужно приобретать модули (датчики, сенсоры) и микроконтроллеры.
— Для подготовки к уроку и на изучение самого набора требуется дополнительное время.
Литература:
1. Блум Джереми. Изучаем Arduino: инструменты и методы технического волшебства: Пер. с англ. — СПб.: БХВ-Петербург, 2015. — 336 с.
Основные термины (генерируются автоматически): ARDUINO, LCD, учащийся, GSM, IDE, RGB, UNO, внеурочное время, демонстрационный материал, процесс работы.
Ключевые слова
моделирование, физика, проект, Arduino, умная теплицаARDUINO, физика, моделирование, проект, умная теплица
Похожие статьи
Программирование микроконтроллеров
Arduino | Молодой ученыйКлючевые слова: программирование, Arduino IDE, Arduino.
Arduino — это универсальный комплекс аппаратно-программных средств для построения различных систем [1]
Различают несколько вариаций Arduino, а именно:
Модель системы освещения на основе микроконтроллера.
Целью работы являлось создание модели системы освещения на базе открытых аппаратных
Рис. 6. Принципиальная электрическая схема систем. Программный код работы Arduino
Практическая значимость проекта заключается в использовании модели в процессе обучения…
Анализатор воздуха на платформе
Arduino | Статья в журнале…Цель работы
Управление светодиодом
Arduino UNO через среду LabVIEWС помощью платы Arduino UNO можно подключать огромное количество различных периферийных устройств.
В данной статье представлен один из способов использования платы Arduino
Создание и реализация системы «Умный дом» на базе…
Платформе Arduino Uno. Arduino Uno один из самых распространённых микроконтроллеров.
В результате работы нами был создан макет системы «Умный дом» и создана веб-страница, с помощью которой мы управляем всей нашей периферией.
Из опыта использования
Arduino в курсовом и дипломном…Материалы могут быть полезны специалистам в области педагогики.
Рис.1 Специализированный стенд и стенд на основе Arduino. В то же время на рынке существуют
Arduino – это инструмент для проектирования и прототипирования электронных устройств…
Часы реального
времени | Статья в журнале «Молодой ученый»Ключевые слова: ардуино уно, часы реального времени. Целью моей работы является моделирование процесса управления железнодорожным
Одним из первых проектов, которые новички собирают на основе платы Arduino, являются простые часы, ведущие отсчет времени.
Управление железнодорожным переездом | Статья в журнале.
..Целью моей работы является моделирование процесса управления железнодорожным переездом.
Arduino — аппаратная вычислительная платформа, основными компонентами которой
Рассылаемые в настоящее время версии могут быть заказаны уже распаянными.
Роль
внеурочной деятельности в формировании личности…Для учителя, проводящего внеурочную деятельность, необходимо организовать свою работу так, чтобы привлечь обучающихся ко всем видам работы, используемым учителем. Ведь именно через разнообразные формы деятельности ребенок может раскрыть в себе новые…
Создание наглядных
демонстрационных материалов…Польшакова, Н. В. Создание наглядных демонстрационных материалов с использованием различных программно-прикладных пакетов
Рис. 3. Этапы работы в программе «CorelDRAW». Преимущества «CorelDRAW» над другими программами вытекают в основном из преимуществ…
Похожие статьи
Программирование микроконтроллеров
Arduino | Молодой ученыйКлючевые слова: программирование, Arduino IDE, Arduino.
Arduino — это универсальный комплекс аппаратно-программных средств для построения различных систем [1]
Различают несколько вариаций Arduino, а именно: Arduino UNO, Arduino Nano, Arduino Mini, Arduino…
Модель системы освещения на основе микроконтроллера.
Целью работы являлось создание модели системы освещения на базе открытых аппаратных
Рис. 6. Принципиальная электрическая схема систем. Программный код работы Arduino
Практическая значимость проекта заключается в использовании модели в процессе обучения…
Анализатор воздуха на платформе
Arduino | Статья в журнале…Цель работы: определить предельно допустимые уровни параметров внешней среды для человека. Разработать устройство «Анализатор воздуха» на базе Arduino и апробировать алгоритм его работы в различных ситуациях.
Управление светодиодом
Arduino UNO через среду LabVIEWС помощью платы Arduino UNO можно подключать огромное количество различных периферийных устройств.
В данной статье представлен один из способов использования платы Arduino UNO. Рассмотрены основные блоки для работы с Arduino в среде LabVIEW.
Создание и реализация системы «Умный дом» на базе…
Платформе Arduino Uno. Arduino Uno один из самых распространённых микроконтроллеров.
В результате работы нами был создан макет системы «Умный дом» и создана веб-страница, с помощью которой мы управляем всей нашей периферией.
Из опыта использования
Arduino в курсовом и дипломном…Материалы могут быть полезны специалистам в области педагогики.
Рис.1 Специализированный стенд и стенд на основе Arduino. В то же время на рынке существуют
Arduino – это инструмент для проектирования и прототипирования электронных устройств…
Часы реального
времени | Статья в журнале «Молодой ученый»Ключевые слова: ардуино уно, часы реального времени. Целью моей работы является моделирование процесса управления железнодорожным
Одним из первых проектов, которые новички собирают на основе платы Arduino, являются простые часы, ведущие отсчет времени.
Управление железнодорожным переездом | Статья в журнале…
Целью моей работы является моделирование процесса управления железнодорожным переездом.
Arduino — аппаратная вычислительная платформа, основными компонентами которой
Рассылаемые в настоящее время версии могут быть заказаны уже распаянными.
Роль
внеурочной деятельности в формировании личности…Для учителя, проводящего внеурочную деятельность, необходимо организовать свою работу так, чтобы привлечь обучающихся ко всем видам работы, используемым учителем. Ведь именно через разнообразные формы деятельности ребенок может раскрыть в себе новые…
Создание наглядных
демонстрационных материалов…Польшакова, Н. В. Создание наглядных демонстрационных материалов с использованием различных программно-прикладных пакетов
Рис. 3. Этапы работы в программе «CorelDRAW». Преимущества «CorelDRAW» над другими программами вытекают в основном из преимуществ…
Что такое Ардуино? | Документация по Arduino
Введение в то, что такое Arduino и для чего ее можно использовать.
ПОСЛЕДНЯЯ РЕДАКЦИЯ:
20.02.2023, 09:07
Arduino — это электронная платформа с открытым исходным кодом, основанная на простом в использовании аппаратном и программном обеспечении. Платы Arduino могут считывать входные данные — свет на датчике, палец на кнопке или сообщение в Твиттере — и превращать их в выходные данные — активировать двигатель, включать светодиод, публиковать что-либо в Интернете. Вы можете сообщить своей плате, что делать, отправив набор инструкций микроконтроллеру на плате. Для этого вы используете язык программирования Arduino (на основе Wiring) и программное обеспечение Arduino (IDE) на основе Processing.
На протяжении многих лет Arduino был мозгом тысяч проектов, от повседневных объектов до сложных научных инструментов. Вокруг этой платформы с открытым исходным кодом собралось всемирное сообщество создателей — студентов, любителей, художников, программистов и профессионалов. Их вклад позволил накопить невероятное количество доступных знаний, которые могут быть очень полезны как новичкам, так и экспертам.
Arduino был создан в Ivrea Interaction Design Institute как простой инструмент для быстрого прототипирования, предназначенный для студентов, не имеющих опыта работы с электроникой и программированием. Как только она достигла более широкого сообщества, плата Arduino начала меняться, чтобы адаптироваться к новым потребностям и задачам, дифференцируя свое предложение от простых 8-битных плат до продуктов для приложений IoT, носимых устройств, 3D-печати и встроенных сред.
Почему Ардуино?
Благодаря простому и доступному пользовательскому интерфейсу Arduino используется в тысячах различных проектов и приложений. Программное обеспечение Arduino простое в использовании для начинающих, но достаточно гибкое для опытных пользователей. Он работает на Mac, Windows и Linux. Преподаватели и студенты используют его для создания недорогих научных инструментов, для проверки принципов химии и физики или для начала работы с программированием и робототехникой. Дизайнеры и архитекторы создают интерактивные прототипы, музыканты и художники используют его для инсталляций и для экспериментов с новыми музыкальными инструментами. Создатели, конечно, используют его, например, для создания многих проектов, выставленных на Maker Faire. Arduino — ключевой инструмент для изучения новых вещей. Любой — дети, любители, художники, программисты — могут начать мастерить, просто следуя пошаговым инструкциям набора или делясь идеями в Интернете с другими членами сообщества Arduino.
Для физических вычислений доступно множество других микроконтроллеров и платформ микроконтроллеров. Parallax Basic Stamp, Netmedia BX-24, Phidgets, MIT Handyboard и многие другие предлагают аналогичную функциональность. Все эти инструменты объединяют запутанные детали программирования микроконтроллеров в простой в использовании пакет. Arduino также упрощает процесс работы с микроконтроллерами, но дает учителям, студентам и заинтересованным любителям некоторые преимущества перед другими системами:
Недорогой — платы Arduino относительно недороги по сравнению с другими платформами микроконтроллеров. Самая дешевая версия модуля Arduino может быть собрана вручную, и даже предварительно собранные модули Arduino стоят менее 50 долларов США. операционные системы. Большинство систем микроконтроллеров ограничены Windows.
Простая и понятная среда программирования. Программное обеспечение Arduino (IDE) простое в использовании для начинающих, но при этом достаточно гибкое, чтобы им могли воспользоваться и опытные пользователи. Для учителей она удобно основана на среде программирования Processing, поэтому учащиеся, обучающиеся программированию в этой среде, будут знакомы с тем, как работает Arduino IDE.
Открытый исходный код и расширяемое программное обеспечение. Программное обеспечение Arduino публикуется как инструмент с открытым исходным кодом, доступный для расширения опытными программистами. Язык можно расширить с помощью библиотек C++, и люди, желающие понять технические детали, могут перейти от Arduino к языку программирования AVR C, на котором он основан. Точно так же вы можете добавить код AVR-C непосредственно в свои программы Arduino, если хотите.
Открытый исходный код и расширяемое оборудование. Схемы плат Arduino публикуются под лицензией Creative Commons, поэтому опытные разработчики схем могут создавать собственные версии модуля, расширяя и улучшая его. Даже относительно неопытные пользователи могут собрать макетную версию модуля, чтобы понять, как он работает, и сэкономить деньги.
Как использовать Arduino?
См. руководство по началу работы. Если вы ищете вдохновение, вы можете найти множество учебных пособий на Arduino Project Hub.
Текст руководства по началу работы с Arduino находится под лицензией Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0. Образцы кода в руководстве являются общественным достоянием.
Внесите свой вклад в Arduino
Присоединяйтесь к сообществу и предлагайте улучшения для этой статьи через GitHub. Обязательно ознакомьтесь с политикой участия, прежде чем делать запрос на включение.
ПОДДЕРЖИТЕЧто-то упустили?
Загляните в наш магазин и купите то, что вам нужно, чтобы следовать этому руководству.
ПОСЕТИТЕ НАШ МАГАЗИНПредложите изменения
Содержимое docs.arduino.cc размещено в общедоступном репозитории GitHub. Вы можете прочитать больше о том, как внести свой вклад в политику взносов.
РЕДАКТИРОВАНИЕ ЭТОЙ СТРАНИЦЫЧто такое Arduino, как он работает и что вы можете делать с Arduino – Circuit Schools
Сегодня мы собираемся объяснить , что такое Arduino , а также основные характеристики, которые его определяют. Это один из самых популярных типов материнских плат в мире разработчиков, но, в отличие от Raspberry Pi, он не имеет единой модели, а предлагает открытые аппаратные базы, чтобы другие производители могли создавать свои собственные платы.
Итак, в этом мы начнем с объяснения того, что такое Arduino, поговорим о его концепции, чем этот проект отличается от других и чего вы можете достичь с его помощью. Затем мы рассмотрим , как работают эти платы и, наконец, несколько примеров проектов, которые можно реализовать с нашей платой Arduino.
Содержание
Что такое Arduino
Arduino — это платформа для создания электроники с открытым исходным кодом , основанная на бесплатном, гибком и простом в использовании аппаратном и программном обеспечении для создателей и разработчиков. Эта платформа позволяет создавать различные типы одноплатных микрокомпьютеров, которые сообщество создателей может использовать по-разному.
Чтобы понять эту концепцию, сначала вам нужно узнать о концепции свободного оборудования и свободного программного обеспечения. Бесплатное оборудование — это устройства, спецификации и схемы которых находятся в открытом доступе, поэтому любой может их воспроизвести. Это означает, что Arduino предлагает базу , чтобы любой другой человек или компания могли создавать свои собственные платы , которые могут отличаться друг от друга, но одинаково функциональны при запуске с одной и той же базы.
Свободное программное обеспечение — это программа для ЭВМ , чей код доступен любому , поэтому любой, кто хочет использовать, может использовать и изменять его. Arduino предлагает платформу Arduino IDE (интегрированная среда разработки), которая представляет собой среду программирования, с помощью которой любой может создавать приложения для плат Arduino, чтобы им можно было предоставить всевозможные утилиты.
Происхождение проекта Arduino
Этот проект Arduino родился в 2003 году. Чтобы облегчить доступ и использование электроники и программирования, его создали несколько студентов из Института интерактивного дизайна Ивреи, Италия. Сделали они это для того, чтобы у студентов-электронщиков была более дешевая альтернатива популярному BASIC Stamp, платы, которые в те времена стоили более ста долларов, так что не все могли их себе позволить.
Результатом напряженной работы стала Arduino, плата со всеми необходимыми элементами для подключения периферийных устройств к входам и выходам микроконтроллера , которую можно запрограммировать как в Windows, так и в macOS и GNU/Linux. Проект, который продвигает философию «обучения на практике», что означает, что лучший способ учиться — это практически тверкать проект.
Как работает Arduino
Arduino — это плата, основанная на микроконтроллере ATMEL AVR. Микроконтроллеры интегральные схемы, в которых можно записывать инструкции , которые вы пишете с помощью языка программирования, который вы можете использовать в среде Arduino IDE. Эти инструкции позволяют создавать программы, взаимодействующие со схемой на плате.
Наиболее часто используемыми микроконтроллерами на платформах Arduino являются Atmega168, Atmega328, Atmega1280, ATmega8 из-за их простоты, но они расширяются до микроконтроллеров Atmel с 32-разрядной архитектурой ARM, а также до микроконтроллеров Intel.
Микроконтроллер Arduino имеет коммуникационные порты и порты ввода/вывода. с помощью которого мы можем подключать различные типы периферийных устройств на плате. Информация об этих периферийных устройствах, которые вы подключаете, будет передана микроконтроллеру, который будет отвечать за обработку данных, поступающих через них.
С другой стороны, Arduino предоставляет нам программное обеспечение, состоящее из среды разработки (IDE) , которая реализует язык программирования arduino, инструменты для переноса прошивки на микроконтроллер и загрузчик, выполненный на плате. Главной особенностью программного обеспечения и языка программирования является его простота и удобство использования.
Arduino обещает стать простым способом выполнения интерактивных проектов для всех. Для тех, кто хочет сделать проект, процесс состоит в том, чтобы загрузить и установить IDE, немного поискать в Интернете и просто «вырезать и вставить» интересующий нас код и загрузить его на наше HW. Затем делаем соответствующие проводки с периферией и у нас уже есть ПО, взаимодействующее с Аппаратной частью. Все это с минимальными экономическими вложениями: стоимость Arduino и периферийных устройств.
Arduino — это проект, а не конкретная модель платы, а это означает, что, разделяя его базовую конструкцию, вы можете найти различных типов плат . Существуют различные формы, размеры и цвета для нужд проекта, над которым вы работаете, есть простые или с улучшенными функциями, Arduino, ориентированные на Интернет вещей или 3D-печать, и, конечно же, в зависимости от этих функций вы найдете переменный диапазон цен.
Кроме того, платы Arduino также имеют другие типы компонентов, называемые щитами или рюкзаками. Это своего рода платы, которые подключаются к основной плате для добавления бесконечного количества функций, таких как GPS, часы реального времени, радиосвязь, сенсорные ЖК-экраны, макетные платы и многие другие элементы. Есть даже магазины со специализированными разделами по таким вещам.
Для чего используется Arduino? что вы можете сделать, если у вас есть Arduino.
Arduino можно использовать для создания автономных элементов, подключения к устройствам и взаимодействия как с аппаратным, так и с программным обеспечением. Это помогает нам как управлять элементом, например, мотором, который поднимает или опускает жалюзи в зависимости от существующего освещения в комнате, благодаря датчику освещенности, подключенному к Arduino, так и считывать информацию из источника, такого как It может быть клавиатурой или веб-страницей и преобразовывать информацию в действие, такое как включение света и запись того, что вы печатаете, на дисплее.
С помощью Arduino можно автоматизировать что угодно, чтобы создать автономных агентов (если хотите, мы можем назвать их роботами). Для управления освещением и устройствами или чем-либо еще, что вы можете придумать, вы можете выбрать решение на основе Arduino, особенно при разработке устройств, подключенных к Интернету.
Arduino — это технология, которая требует быстрого обучения с базовыми знаниями в области программирования и электроники, что позволяет разрабатывать проекты в области умных городов, Интернета вещей, носимых устройств, здравоохранения, досуга, образования, робототехники и т. д.
Важность сообщества Arduino
Есть еще один важный фактор успеха Arduino, это сообщество, которое поддерживает все эти разработки, делится знаниями, разрабатывает библиотеки для облегчения использования Arduino и публикует свои проекты, чтобы их можно было тиражировать , улучшить или стать основой для другого связанного проекта.
Итого:
Arduino = аппаратное обеспечение + ПО + сообщество
Arduino = аппаратное обеспечение + ПО + сообщество
|
Ниже показано, как выглядит первая официальная Arduino
Arduino упрощает работу с микроконтроллерами и предлагает следующие преимущества: дешевизна, мультиплатформенность, простая среда программирования, бесплатное и расширяемое программное обеспечение за счет библиотек C++, бесплатное и расширяемое аппаратное обеспечение.