מהו ארדואינו? מה אתה יכול לעשות עם זה? הסביר

אם אתה דומה לי, התעסקות עם אלקטרוניקה היא משהו שהיית רוצה מאוד לעשות - בתיאוריה לפחות. במציאות, אילוצי זמן וחוסר ידע מונעים ממך לנסות.

כיצד להסיר וירוס מטלפון אנדרואיד באופן ידני

זה פשוט קשה מדי.

אתה אוהב לנתח גאדג'טים שבורים, אבל לעולם אל תעשה שום דבר עם החתיכות שאתה מוצא חוץ מלחסום אותם ליום גשום (מגירה מלאה בחלקי מיקרוגל? בדוק!)

ה ארדואינו היא התשובה לכל זה, ולמען האמת כל מה שיכול להיחשב כיף בזמן הלמידה הוא מכשיר מהפכני באמת לדעתי.

מהו ארדואינו?

Arduino הוא הרבה דברים: מותג, פיסת חומרה, שפת תכנות ומערכת אקולוגית שלמה של מוצרים. אבל בגדול, כאשר אנו מדברים על ארדואינו, אנו מתייחסים ל- פלטפורמת אב טיפוס של אלקטרוניקה עם קוד פתוח .

אבל מה זה אומר?

לך או לי, Arduino הוא מחשב קטן שאתה יכול לתכנת לעשות דברים. הוא יכול לקבל נתונים מהעולם על ידי חיבור חיישנים ככניסות, והוא יכול ליצור אינטראקציה על ידי הוספת דברים כמו מפעילים (מנועים) או נוריות לפלט.

אונו ארדואינו

לוח המעגלים הארדואינו הפופולרי ביותר הוא דגם ה- Uno. הסיבה לכך היא בין היתר כי הוא היה אחד הראשונים, ולכן הוא זכה לאימוץ נרחב לפני שנוצרו עיצובים נוספים.

ה- Arduino Uno מוגדר על ידי צורתו ומיקום סיכות הכניסה והפלט.

המוח של דגם ה- Uno הוא שבב לוגי ATMega328P או 168. זה הדבר שאוחסן את התוכנית שלך ומריץ את הקוד.

בחלק העליון של המעגל (כלומר, עם מחבר ה- USB בצד שמאל), תמצא 14 סיכות כניסה/פלט דיגיטליות. אלה יכולים לפלוט, או לקרוא, אות דיגיטלי של אפס או אחד (+5V).

בפינה השמאלית התחתונה תמצאו חמישה סיכות קלט אנלוגיות. אלה יכולים להגיע ל 1024 רמות מתח שונות מחיישנים אנלוגיים. דוגמה אחת לחיישן אנלוגי היא חיישן אור פשוט; או נגד תלוי אור (LDR). עליך לבדוק אם החיישן שלך הוא אנלוגי או דיגיטלי לפני חיבורו.

בפינה השמאלית התחתונה קבוצה של סיכות כוח. באופן כללי, אתה תהיה מודאג רק מהסיכות +5V ו- GND (קרקע/0V), כדי לספק כוח לחיישנים והתקני פלט קטנים יותר. אם אתה מחבר מנועים בעלי עוצמה גבוהה יותר או מחרוזת נוריות LED, חשוב להפעיל אותם חיצונית, ולא לנסות למשוך את כל הכוח מהארדואינו שלך.

במקרה הטוב אתה יכול פשוט לשרוף את הארדואינו, שלא יקר להחליף אותו. במקרה הגרוע ביותר, אם הוא מחובר באמצעות USB, אתה עלול לגרום נזק למחשב שלך.

מיקום הסיכות וצורת הלוח חשובות מכמה סיבות.

ראשית, המושג 'מגנים'. אלה שדרוגים שאתה יכול לערום על גבי הארדואינו כדי להוסיף פונקציונליות. זה יכול להיות לוח מעגלים מעוצב משלך, או כזה שקנית, כגון מסך LCD.

דוגמה למגן ארדואינו מוערם למעלה; זהו מגן אב טיפוס להוספת רכיבים משלך

שנית, מכיוון ש- Uno היא צורה סטנדרטית, תמצא מגוון עצום של מארזים, הן עיצובים מוכנים או תלת-ממדיים להדפסה להורדה והדפסה בבית, או אפילו לשנות את עצמך.

זו חומרת קוד פתוח

המשמעות היא שכל אחד יכול להעתיק את הארדואינו, לשנות אותו ולמכור אותו כמו שלו. זה לא חוקי. למעשה, Arduino עצמה בנויה על גב פרויקטים אחרים של קוד פתוח. לדוגמה, תוכנת הפיתוח של Arduino מבוססת תִיוּל , שהוא עצמו מבוסס על עיבוד!

הכלל היחיד הוא שאי אפשר לקרוא לזה מכשיר 'ארדואינו' בפועל מכיוון שהוא סימן מסחרי מוגן. עם זאת אתה יכול לטעון שהוא 'תואם Arduino'.

מימין: ארדואינו מזויף. משמאל: שיבוט לא רשמי.

בעוד לוח רשמי של Arduino יכול לרכוש יותר מ -20 $, תוכל למצוא שיבוטים בעלי פונקציונליות זהה בפחות מ -5 $. למעשה, אם קנית את כל הרכיבים בנפרד, תוכל אפילו להכין בעצמך מאפס.

אבל עליך לעשות זאת רק אם אתה רוצה ללמוד עוד על מה בדיוק כלול בלוח מעגלים של Arduino, לא בגלל שאתה רוצה לחסוך כסף. זה לא זול יותר, והתוצאה הסופית לא מלוטשת.

חלק מהיצרנים יוצרים לוחות תואמים Arduino שהם זהים בדיוק, אבל פשוט זולים יותר. חלקם מוסיפים אפילו יותר פונקציונליות ממה שיש ללוחות המקוריים. הם עשויים להיות בצורה ייחודית המיועדת ליישום מסוים, להוסיף עוד כמה מחברים, אולי יש להם תצוגת מטריקס LED מובנית או להוסיף Wi-Fi.

Lilypad Arduino, מיועד לשימוש עם פרויקטים לבישים וחוט מוליך

אחד הלוחות התואמים Arduino האהובים עלינו הוא NodeMCU, בתמונה למטה. הוא זעיר, כולל Wi-Fi מובנה וניתן לרכוש אותו ב -3 $ בלבד. הוא מושלם לפרויקטים קומפקטיים של אינטרנט ופרויקטים של אוטומציה ביתית.

לוח NodeMCU תואם Arduino ומוסיף Wi-Fi

בינתיים, ה מתבגרת סדרת לוחות הפיתוח אורזים אגרוף עיבוד הרבה יותר גדול מלוחות Arduino, עם גורם צורה זעיר - מה שהופך אותם למושלמים לפרויקטים קטנים המסתמכים על עיבוד רב עוצמה בבסיסם.

מה מיוחד בארדואינו אז?

בקרי לוגיקה הניתנים לתכנות אינם מושג חדש; הם היו בסביבה הרבה לפני ארדואינו.

קשורים: מהם בקרי לוגיות הניתנים לתכנות?

אבל ארדואינו הקל על זה. הוא שילב פיסת חומרה קלה לשימוש-בדומה לערכות אלקטרוניקה שגדלנו עליהן-וסביבת תכנות ברמה גבוהה נגישה. Arduino הפכה לקהילת משתמשים ברחבי העולם שכתבה הדרכות, שיתפה קוד והפיצה את הידע שלהם. אב טיפוס אלקטרוניקה מורכב כבר לא היה נחלתם הבלעדית של בוגרי הנדסת חשמל.

Arduino הפכה את פרויקטי החומרה הכוללים מוצרי אלקטרוניקה מורכבים לתכנות לנגישים לכולם - כך שאמנים וסוגים יצירתיים יכולים להתרכז בהפיכת הרעיונות שלהם למציאות. זהו כלי ההתעסקות האולטימטיבי!

האם כדאי לרכוש ערכת מתחילים של Arduino?

אין הרבה מה לעשות עם הארדואינו לבד. אין ספק שיש לו LED מובנה, שתוכל לספק דקות של בידור תוך כדי שהוא מהבהב בדרכים שונות. אבל בכדי באמת ליצור כמה פרויקטים מהנים, תזדקק לכמה פיסות נוספות, כמו חיישנים, מנועים, נוריות רב -צבעוניות. אז תרצה כמה כבלים שיחברו את הביטים האלה, ואולי אפילו לוח לחם.

שגר בבית שלי

קָשׁוּר: מהו לוח לחם וכיצד הוא עובד?

זה המקום שבו נכנסת ערכת Starter Arduino. אבל איזה מהם לקנות? החביב עלי כרגע הוא ערכת המתחילים של גרוב.

זהו לוח הכל-על-אין חכם עם חיישנים קבועים מראש, נוריות LED, זמזם ואפילו מסך OLED. הלוח באמצע תואם Arduino, אך כולל 12 מחברי Grove. מערכת Grove מקלה על חיבור רכיבים באמצעות כבל אחד, ללא צורך בלוח לחם או בהרבה כבלי מגשר מבולגנים.

הדבר המדהים באמת בערכת המתחילים של גרוב הוא שברגע שתרצה להמשיך מעיצוב הלוח הכולל באחד ולהתחיל לאב טיפוס של מכשירים אמיתיים, אתה יכול פשוט לחתוך את כל הלוח ואת הרכיבים משם, לעבור לכבלי מערכת Grove ( או כבלי מגשר לתוך חורי הסיכה הסטנדרטיים). זוהי מערכת גמישה במיוחד כדי להתחיל את חווית התכנות שלך בארדואינו.

קשור: ערכת המתחילים הטובה ביותר של Arduino עד כה

איזו שפה היא ארדואינו?

מבחינה טכנית, Arduino הוא הרחבה של C/C ++. המשמעות היא שארדואינו הוסיף מערך של פונקציות ותכונות על גבי השפה הסטנדרטית של C ++, אך עדיין פועל לפי אותם כללים ומוסכמות בסיסיים.

אתה לא צריך לדעת כבר C או C ++ כדי לתכנת עם Arduino; לא עשיתי את זה כשהתחלתי. קצת רקע בכל סוג אחר של תכנות בהחלט יכול לעזור, אבל זה גם לא חיוני. אתה יכול להתחיל פשוט על ידי טעינת תוכניות פשוטות לדוגמא ולנסות לשנות אותן. לאחר מכן, המשך להחלפת חיישנים או יציאות אחרות. לבסוף, נסה לקרוא ולשנות תוכניות מורכבות יותר, ובקרוב תכין פרויקטים מקוריים משלך.

אך אל דאגה: ישנם אלפי הדרכות לפרויקט וקוד לדוגמא, להורדה ולשימוש בחינם. ואם אתה נתקע, יש קהילה ענקית שמחכה לעזור . כמו כל דבר אחר, אנא ודא שחיפשת אותו בגוגל קודם; כנראה למישהו הייתה את אותה הבעיה בדיוק כמוך!

להלן מספר מאפיינים המגדירים תוכנית Arduino:

בטח יש לך א להכין() ו לוּלָאָה() פונקציה מוגדרת.
להכין() פועל פעם אחת כאשר מכשיר ה- Arduino מאופס או מופעל בפעם הראשונה. היית משתמש בפונקציה זו כדי ליצור את המצב הראשוני של המשתנים, לספר ל- Arduino אילו סיכות חומרה צריכות לעשות מה, או להפעיל את הספריות הדרושות לך לחיישנים שונים.
לוּלָאָה() פועל ברציפות. כאשר כל הקוד בפונקציית הלולאה () הושלם, הוא חוזר לתחילת הלולאה () ועושה זאת שוב! זה המקום שבו קוד התוכנית הראשי שלך הולך; דברים כמו לבדוק משתנה חיישן ולפעול על פיו.
אתה יכול להגדיר גם פונקציות עזר משלך, כדי להכיל בלוקים של קוד. אלה יכולים לקבל כל מספר משתנים כתשומות, ולהחזיר משתנה אחורה. אם לא מוחזר משתנה, הפונקציה מסומנת כבטלה. זה המקרה עם הגדרת חלל () ו לולאת חלל () .
אתה יכול לייבא ספריות אחרות של Arduino כדי להוסיף תכונות ליישום שלך, או כדי לעזור בעת שימוש בחיישנים מסוימים.
אתה יכול להשאיר הערות בקוד שלך על ידי הקדמתן בקו נטוי כפול // (אפילו בסוף שורת קוד קיימת); או השאר הערה מרובת שורות על ידי הקדמתה ב / * , ולסיים אותו עם * /

קבל יצירה!

ארדואינו שינה לחלוטין את משחק האלקטרוניקה של התחביב. מה שלא היה אפשרי ללא ידע מקיף בעבר, יכול להיות מושג כעת על ידי כל אחד-הודות למגוון הרחב של בקרי מיקרו זולים הקיימים, והקהילה הענקית המקיפה אותו.

גם ההתחלה די קלה ויש לנו מדריך למתחילים שימושי להוציא אותך מהשטח. או, עיין בפרויקט המתחילים שלנו בארדואינו: הדרכה לבקרת רמזורים.

לַחֲלוֹק לַחֲלוֹק צִיוּץ אימייל 15 פרויקטים גדולים של ארדואינו למתחילים

מתעניין בפרויקטים של Arduino אך אינך בטוח מאיפה להתחיל? פרויקטים מתחילים אלה ילמדו אותך כיצד להתחיל.

קרא הבא נושאים קשורים

הסבר על הטכנולוגיה
עשה זאת בעצמך
ארדואינו
תחביבים
רעיונות לפרויקטים של DIY

על הסופר ג'יימס ברוס(707 מאמרים פורסמו)

לג'יימס תואר ראשון בבינה מלאכותית והוא מוסמך CompTIA A+ ו- Network+. כשהוא לא עסוק כעורך ביקורות חומרה, הוא נהנה מ- LEGO, VR ומשחקי לוח. לפני שהצטרף ל- MakeUseOf, הוא היה טכנאי תאורה, מורה לאנגלית ומהנדס מרכז נתונים.

עוד מאת ג'יימס ברוס

הירשם לניוזלטר שלנו

הצטרף לניוזלטר שלנו לקבלת טיפים, סקירות, ספרים אלקטרוניים בחינם ומבצעים בלעדיים!

לחצו כאן להרשמה