Работа на ардуино: Работа с Arduino IDE

Что такое Ардуино? Объясняем простыми словами → / Амперка

Что можно сделать на Ардуино и зачем оно нужно? Разбираемся с популярной и дружелюбной платформой, которая позволяет быстро собирать умные электронные устройства своими руками.

Самодостаточная начинка

Arduino — это небольшая управляющая плата с собственным процессором и памятью. Помимо них на плате есть пара десятков контактов, к которым можно подключать всевозможные компоненты: светодиоды, датчики, моторы, чайники, роутеры, магнитные дверные замки и вообще всё, что работает от электричества.

В процессор Ардуино можно загрузить программу, которая будет управлять всеми этими устройствами по заданному алгоритму. Таким образом можно создать бесконечное количество уникальных классных гаджетов, сделанных своими руками и по собственной задумке.

Каталог плат Arduino ❯

Чтобы понять общую идею, взгляните на иллюстрацию. Она не отражает и миллионной доли всех возможностей, но всё же даёт первичное представление.

Простота и доступность

Платформа Arduino приобрела бешеную популярность благодаря простоте и дружелюбности. Даже полный ноль в программировании и схемотехнике может освоить основы работы с Ардуино за пару часов. Этому способствуют тысячи публикаций, учебников, заметок в интернете и отличная серия видеоуроков по Arduino на русском языке.

Программы для Ардуино пишутся на обычном C++, дополненным простыми и понятными функциями для управления вводом-выводом на контактах. Если вы уже знаете C++, Arduino станет дверью в новый мир, где программы не ограничены рамками компьютера, а взаимодействуют с окружающим миром и влияют на него. Если же вы новичок в программировании — не проблема, вы с лёгкостью научитесь, это просто.

Для удобной работы с платами Ардуино существует бесплатная официальная среда программирования Arduino IDE, работающая под Windows, Mac OS и Linux. С помощью неё загрузка новой программы в контроллер становится делом одного клика, только лишь подключите плату к компьютеру через USB. Хотя для более пытливых умов возможна работа и через Visual Studio, Eclipse, другие IDE или командную строку, а новичкам подойдёт визуальная среда программирования XOD IDE.

Вам не понадобится паяльник. Полноценные устройства можно собирать, используя специальную макетную доску, перемычки и провода абсолютно без пайки. Прототипирование ещё не было таким быстрым и простым, поэтому ардуинки быстро прижились в школах и кружках робототехники.

Принцип бутерброда

Ещё одной отличительной особенностью Arduino является наличие плат расширения под названием Shield. Эти «шилды» ставятся поверх ардуинки подобно слоям бутерброда и дают ей новые дополнительные возможности. Например, существуют платы расширения для подключения к локальной сети и интернету (Ethernet Shield), для управления мощными моторами (Motor Shield), для получения координат и времени со спутников GPS (приёмник GPS/ГЛОНАСС) и многие другие.

Каталог модулей Arduino Shield ❯

В итоге

Arduino — это сердце конструктора, в котором нет конечного, строго определённого набора деталей, и нет ограничений в разнообразии того, что вы можете из него собрать. Всё ограничено лишь вашей фантазией. Это новый мир, убойное хобби и отличный подарок. Свыше 10 миллионов людей в мире уже поняли это.

Взгляните лишь на несколько примеров того, что можно сделать на Ардуино. Ведь это грандиозно!

С чего начать

Вам понадобится сама плата. Например, Arduino Uno — самая популярная модель в настоящий момент. Для начала экспериментов её хватит с головой. Хотя если брать «на вырост», можно рассмотреть более мощную Arduino Mega 2560.

Также вам понадобится USB-кабель, макетная доска, перемычки, резисторы, транзисторы… и ещё десяток подручных вещей. Чтобы не утомлять себя поисками необходимого, возьмите всё, что потребуется, в виде одного из готовых наборов. Например, в наборах «Матрёшка Y» или «Матрёшка Z» мы собрали всё, что нужно для комфортного старта.

Специалист по робототехнике (педагог инженерного и робокласса на платформе Arduino)

Работа в Москве / Вакансии / Наука, образование, повышение квалификации / Внешкольное образование / Специалист по робототехнике (педагог инженерного и робокласса на платформе Arduino)

90 000

—

110 000

₽/месяц

ГБОУ Школа №1794

Клиент SuperJob с 2012 годаБолее 100 сотрудников

Образовательные услуги. Основное, среднее неполное и среднее полное образование, дополнительное образование.

Вакансия перемещена в архивВероятно, эта вакансия закрыта. Но у нас есть много других похожих вакансий, которые могут Вас заинтересовать.

Показать описание вакансии

Обязанности:
Ведение занятий по робототехнике для детей в инженерных классах, в классах «Математическая вертикаль» школы, ведение кружков по робототехнике, конструированию и моделированию

Работа с оборудованием инженерного и робокласса

Курирование проектов технической направленности

Требования:

Опыт работы с оборудованием инженерных и робоклассов

Владение предметной областью (программирование, робототехника, языки программирования и т д)
Умение работать и находить контакт с детьми 7-17 лет

Умение организовать, заинтересовать и направить

Умение импровизировать и поддержать инициативу, действовать на занятии по ситуации

Эмоционально уравновешен и всегда вежлив

Обеспечивает в коллективе теплую дружескую атмосферу

Поддерживает в детях искру, исследовательский дух и творческое начало

Имеет опыт работы: репетитором, педагогом, вожатым, воспитателем, методистом, тренером

Как найти работу?

Образцы резюме

5 правил идеального резюме

Пять вопросов, которые надо задать рекрутёру по телефону

О чём молчать на собеседовании

Ещё советы

Что 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 типов самых популярных 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 проект отличается от других и чего вы можете достичь с его помощью. Затем мы перейдем к 9 0003 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 тяжелой 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 которые можно записывать инструкции  , которые вы пишете с помощью языка программирования, который можно 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 в 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 типа 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 множества 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, двигателем, 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-то 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

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.

При работе с Arduino априори обрабатываются разные технологические понятия, которые не имеют ничего общего друг с другом, но объединяют их: цифровая и аналоговая электроника, электричество, программирование, микроконтроллеры, обработка сигналов, протоколы связи, архитектура процессора, механика, двигатели, дизайн электронной платы и т. д. …

Важность Arduino в мире оборудования

Платформа Arduino и, соответственно, бесплатное оборудование стали важным элементом не только в мире производителей, но и в индустрии производства оборудования.

Исследование состояния метизной отрасли в 2016 году производится по этой ссылке. Все больше компаний разрабатывают инновационные продукты, и у нас есть лучшие инструменты для создания прототипов и производства. Доступ к этим инструментам и знания об этих инструментах становятся все более и более универсальными. Из этих инструментов выделяются Arduino, Raspberry Pi и 3D-принтеры.

Короткое видео о том, что такое Arduino:

Что такое Arduino, как оно работает и что можно делать с Arduino

Посмотреть это видео на YouTube

Arduino Uno для начинающих — проекты, программирование и детали (учебник)

Узнайте об Arduino и Arduino UNO и о том, как вы можете интегрировать эту плату в свое рабочее пространство и программу кодирования. Создавайте интерактивные проекты makerspace, одновременно учась программировать и решать проблемы.
Все больше и больше мастерских по всему миру хотят добавить программирование и электронику в свои учебные программы для мастеров. Один из лучших способов сделать это — интегрировать плату Arduino в проекты и уроки makerspace.

Мы обнаружили, что многие преподаватели производителей не окунулись в программирование или Arduino, потому что считают программирование пугающим. Из-за этого мы хотели убедиться, что это руководство было написано для абсолютного новичка без какого-либо опыта.

Это руководство представляет собой общий обзор всех частей экосистемы Arduino. В следующих постах мы шаг за шагом проведем вас по созданию вашего первого простого проекта Arduino.

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ КНИГА (PDF) – Полное руководство для начинающих по Arduino

Arduino — это программируемая печатная плата с открытым исходным кодом, которую можно интегрировать в самые разные проекты, как простые, так и сложные. Эта плата содержит микроконтроллер, который можно запрограммировать на обнаружение и управление объектами в физическом мире. Реагируя на датчики и входы, Arduino может взаимодействовать с большим количеством выходов, таких как светодиоды, двигатели и дисплеи. Из-за своей гибкости и низкой стоимости Arduino стал очень популярным выбором для производителей и мастерских, стремящихся создавать интерактивные аппаратные проекты.

Arduino был представлен еще в 2005 году в Италии Массимо Банзи как способ для не инженеров получить доступ к недорогому и простому инструменту для создания аппаратных проектов. Поскольку плата с открытым исходным кодом, она выпущена под лицензией Creative Commons, которая позволяет любому производить свою собственную плату. Если вы поищите в Интернете, вы обнаружите, что существуют сотни совместимых с Arduino клонов и вариаций, но единственные официальные платы имеют название Arduino.

В следующем разделе мы обсудим несколько доступных плат Arduino и их отличия друг от друга.

Arduino — отличная платформа для прототипирования проектов и изобретений, но выбор правильной платы может привести к путанице. Если вы новичок в этом, вы, возможно, всегда думали, что есть только одна плата «Arduino», и все. На самом деле существует множество вариаций официальных плат Arduino, а также сотни других от конкурентов, предлагающих клоны. Но не волнуйтесь, позже в этом уроке мы покажем вам, с чего начать.

Ниже приведены несколько примеров различных типов плат Arduino. Платы с названием Arduino на них являются официальными платами, но на рынке также есть много действительно отличных клонов. Одной из лучших причин для покупки клона является тот факт, что они, как правило, дешевле своих официальных аналогов. Adafruit и Sparkfun, например, продают варианты плат Arduino, которые стоят дешевле, но имеют то же качество, что и оригиналы. Одно предостережение: будьте осторожны при покупке плат у компаний, которых вы не знаете.

Изображение предоставлено Sparkfun. com

Другим фактором, который следует учитывать при выборе доски, является тип проекта, который вы хотите реализовать. Например, если вы хотите создать носимый электронный проект, вы можете рассмотреть доску LilyPad от Sparkfun. LilyPad разработан так, чтобы его можно было легко вшить в электронный текстиль и носимые изделия. Если ваш проект имеет небольшой форм-фактор, вы можете использовать Arduino Pro Mini, которая занимает очень мало места по сравнению с другими платами. Ознакомьтесь с Руководством по сравнению плат Sparkfun с Arduino, чтобы ознакомиться с разбивкой и сравнением лучших плат.

Далее мы сосредоточимся на нашей любимой плате Arduino, с которой мы рекомендуем начинать новичкам.

Одной из самых популярных плат Arduino является Arduino Uno. Хотя на самом деле это была не первая выпущенная плата, она остается наиболее активно используемой и наиболее широко задокументированной на рынке. Из-за своей чрезвычайной популярности Arduino Uno имеет множество руководств по проектам и форумов в Интернете, которые могут помочь вам начать работу или выйти из затруднительного положения. Мы большие поклонники Uno из-за его замечательных функций и простоты использования.

Разбивка платы

Вот компоненты, из которых состоит плата Arduino, и их функции.

1. Кнопка сброса — перезапустит любой код, загруженный на плату Arduino
2. AREF — расшифровывается как «аналоговое задание» и используется для установки внешнего опорного напряжения
3. Контакт заземления — на Arduino есть несколько контактов заземления, и все они работают одинаково
4. Цифровой ввод/вывод — контакты 0–13 можно использовать для цифрового ввода или вывода

.

5. PWM — контакты, отмеченные символом (~), могут имитировать аналоговый выход

.

6. USB-соединение — используется для включения Arduino и загрузки скетчей
7. TX/RX – Светодиоды индикации передачи и приема данных
8. Микроконтроллер ATmega — это мозги, где хранятся программы
9. Светодиодный индикатор питания — этот светодиод загорается каждый раз, когда плата подключена к источнику питания
10. Регулятор напряжения — контролирует величину напряжения, подаваемого на плату Arduino
11. Гнездо питания постоянного тока — используется для питания Arduino с помощью блока питания

.

12. Контакт 3,3 В — этот контакт обеспечивает питание 3,3 В для ваших проектов
13. Контакт 5 В — этот контакт обеспечивает питание 5 В для ваших проектов
14. Контакты заземления — на Arduino есть несколько контактов заземления, и все они работают одинаково
15. Аналоговые контакты — эти контакты могут считывать сигнал с аналогового датчика и преобразовывать его в цифровой

.

Arduino Uno нуждается в источнике питания для работы и может питаться различными способами. Вы можете сделать то же, что и большинство людей, и подключить плату напрямую к компьютеру через USB-кабель. Если вы хотите, чтобы ваш проект был мобильным, рассмотрите возможность использования аккумуляторной батареи на 9 В. Последним методом будет использование источника питания переменного тока 9 В.

Еще один очень важный элемент при работе с Arduino — макетная плата без пайки. Это устройство позволяет вам создавать прототип вашего проекта Arduino без необходимости постоянной пайки схемы. Использование макетной платы позволяет создавать временные прототипы и экспериментировать с различными конструкциями схем. В отверстиях (точках привязки) пластикового корпуса находятся металлические зажимы, соединенные между собой полосками из токопроводящего материала.

Кстати, макетная плата не питается сама по себе и требует питания от платы Arduino с помощью перемычек. Эти провода также используются для формирования цепи путем соединения вместе резисторов, переключателей и других компонентов.

Вот как выглядит завершенная схема Arduino, подключенная к макетной плате.

После создания схемы на макетной плате вам необходимо загрузить программу (известную как скетч) в Arduino. Скетч — это набор инструкций, которые сообщают плате, какие функции она должна выполнять. Плата Arduino может хранить и выполнять только один скетч за раз. Программное обеспечение, используемое для создания эскизов Arduino, называется IDE, что означает «интегрированная среда разработки». Программное обеспечение можно загрузить бесплатно, и его можно найти по адресу https://www. arduino.cc/en/Main/Software 9.0005

Каждый скетч Arduino состоит из двух основных частей программы:

void setup() — настраивает действия, которые нужно сделать один раз и которые больше не повторяются.

void loop() — содержит инструкции, которые повторяются снова и снова, пока плата не будет выключена.

Следующее 15-секундное видео дает вам краткое представление о том, как макетная плата, Arduino, перемычки и эскиз работают вместе для выполнения определенной функции. В этом примере мы используем кнопочный переключатель мгновенного действия, чтобы мигать светодиодом. В следующем посте мы углубимся в создание схем и программ для нескольких проектов для начинающих.

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ КНИГА (PDF) – Полное руководство по Arduino для начинающих

Вам может быть интересно, что плата Arduino может делать помимо мигания светодиодом. Ниже приведены несколько примеров проектов, которые помогают продемонстрировать, насколько действительно удивительна эта плата и ее возможности. Если вы ищете больше идей для проектов, посетите такие сайты, как Instructables или Make Magazine, которые загружены полезными учебными пособиями.

Робот Arduino, следящий за светом – инструкции

Дрон Arduino, который следует за вами — инструкции

LED Cube с Arduino Uno — инструкции

Управление дверным замком с помощью Arduino и Bluetooth — журнал MAKE

Next мы поможем выделить некоторые из наиболее распространенных инструменты, которые вам понадобятся при работе с проектами Arduino.

• Острогубцы
• Инструмент для зачистки проводов
• Набор прецизионных отверток
• Кусачки заподлицо
• Прямой пинцет с тонким наконечником
• Цифровой мультиметр
• Паяльник
• Панавизе младший
• Присоска для припоя

Если вы хотите добавить к Arduino очень специфические функции, вам понадобится экран. Шилды Arduino подключаются к верхней части платы Arduino и могут добавлять такие возможности, как WiFi, Bluetooth, GPS и многое другое. Есть буквально сотни щитов на выбор, и вот несколько примеров.

• Экран Wi-Fi
• ЖК-экран
• Защитный экран GPS-логгера
• Защитный экран MP3 Music Maker
• Экран Ethernet
• Мотор/Шаговый/Сервощит

GPS Shield подключен к Arduino Uno — Sparkfun.com

Если вы хотите, чтобы Arduino ощущал окружающий мир, вам нужно добавить датчик. Существует широкий спектр датчиков на выбор, и каждый из них имеет определенное назначение. Ниже вы найдете некоторые из наиболее часто используемых датчиков в проектах.

• Датчик измерения расстояния
• Пассивный датчик движения
• Световой датчик
• Датчик угла изгиба
• Датчик давления
• Датчик приближения
• Датчик ускорения
• Датчик обнаружения звука
• RGB и датчик жестов
• Датчик влажности и температуры

Примеры датчиков Arduino

Ниже приведены некоторые из наших любимых мест, к которым мы обычно обращаемся, когда нам нужны материалы для производства или электронные компоненты.