A technológia iránt érdeklődő emberek világában valódi "arduinomania" van. Több ezer cikket, több száz blogot és fórumot szentelnek ennek a kis titokzatos eszköznek. Szóval mi ez - Arduino? És miért lett ilyen népszerű?
Az Arduino egy kisméretű elektronikus eszköz, amely egy nyomtatott áramköri kártyából áll, és amely különböző érzékelőket, motorokat, lámpákat vezérelhet, adatokat továbbíthat és fogadhat … Az Arduino különböző méretű és képességű készülékek egész családja. És ez is egy egész állatkert Arduino klónokból és az arduino-kompatibilis eszközök világából. De beszéljünk mindenről rendben.
Arduino "agy"
Az Arduino "agya" egy Atmega mikrovezérlő. A mikrovezérlő egy mikroprocesszor memóriával és különféle perifériás eszközökkel, egyetlen mikrokapcsolaton megvalósítva. Valójában egy chipes mikrokomputer, amely viszonylag egyszerű feladatok elvégzésére képes. Az Arduino család különböző modelljei különböző mikrovezérlőkkel vannak felszerelve.
A fotón egy Atmega328 mikrovezérlő látható. Az ilyen mikrovezérlők be vannak kapcsolva és (de más esetben).
Arduino "kezek"
De mit használ az agy, ha nincs keze? A kéz ebben az esetben az Arduino tábla kerülete körül elhelyezett elektromos vezetékek. Vannak olyan táblák, amelyekben sok csap van, és vannak táblák, amelyekben kevesebb van. Például az Arduino család legnagyobb táblája - több mint 70 független tűvel rendelkezik, a legkisebb pedig csak 22 tűvel.
A fotó az Arduino Mega és az Arduino Pro Mini összehasonlítását mutatja.
Digitális és analóg kimenetek
Nem minden Arduino csap egyforma. Vannak digitális kimenetek, és vannak analógak. Az alapvető különbség közöttük az, hogy a digitális érintkezőkön csak két érték lehet: vagy logikai "1" (IGAZ, 3 és 5 V között), vagy logikus "0" (HAMIS, 0 és 1,5 V között)), és az analóg kimeneteken - az 1-től a 0-ig terjedő tartomány sok kis szakaszra oszlik.
Miért van erre szükség? Nézzünk meg egy ilyen szemléltető példát. Ha egy LED-et csatlakoztat az Arduino digitális érintkezőjéhez, és a "1" logikát alkalmazza a tűre, akkor a LED maximális fényerővel világít; ha "0" értéket ad meg - a LED kialszik. Nincsenek köztes lehetőségek. Ha a LED csatlakozik az analóg kimenethez, akkor a LED fényereje simán szabályozható. A gyakorlatban az analóg kimeneteket leggyakrabban valamilyen analóg érzékelőkhöz kötik.
Mit irányíthat az Arduino
Ennek eredményeként az Arduino-nak annyi "keze" van, hogy rengeteg különféle perifériát csatlakoztathat hozzá. Köztük például:
- gombok,
- LED-ek,
- mikrofonok és hangszórók,
- elektromos motorok és szervók,
- LCD kijelzők,
- RFID és NFC olvasók,
- ultrahangos és lézeres távolságmérők,
- bluetooth, WiFi és Ethernet modulok,
- SD kártyaolvasók,
- GPS és GSM modulok …
És több tucat különböző érzékelő:
- megvilágítás,
- mágneses mező,
- giroszkópok és gyorsulásmérők,
- füst- és levegőminőség-érzékelők,
- hőmérséklet és páratartalom, és még sok minden más.
Mindez az Arduino sokoldalú rendszermaggá teszi, amely sokféle módon konfigurálható. Szeretne rádióvezérelt állateledelt készíteni? Szívesen! Becsukja az ablakot a loggiáján, amikor esni kezd? Szívesen! Szeretné okostelefonjáról szabályozni a szoba világításának fényerejét? Könnyen!
A fotó csak az Arduino-hoz csatlakoztatható perifériák apró töredékét mutatja. Valójában még sok-sok más van.
Kommunikáció Arduinóval
Honnan tudja a processzor, hogy pontosan mit kell tennie? Ezt el kell mondania neki. Van egy nyelv a mikrovezérlővel való kommunikációhoz, leegyszerűsítve és kifejezetten az Arduino számára adaptálva. A nyelv elsajátítása egyáltalán nem nehéz a vágy és bizonyos kitartás mellett, még akkor is, ha még soha nem programozott korábban.
Az Arduino számára írt üzeneteket programozásnak nevezzük. Ennek a folyamatnak az egyszerűsítése érdekében egy speciális szoftveres környezetet fejlesztettek ki - Arduino IDE. Több tucat példát tartalmaz a jó, működő programokról. Miután tanulmányozta őket, nagyon gyorsan megtudhatja az Arduinóval folytatott kommunikáció nyelvét.
Az Arduino lehetővé teszi, hogy programjai kimenjenek a virtuális világból a való világba. Láthatja, hogy az általad írt programok hogyan villogják a LED-et vagy forgatják a motor tengelyét, majd összetettebb és hasznosabb dolgokat hajthatnak végre. Az Arduino lehetővé teszi, hogy sok új és érdekes dolgot megtanuljon mind az elektronikában, mind a programozásban. Ennek eredményeként kiváló hobbivá válhat, izgalmas tevékenység gyerekekkel, csodálatos és kifizetődő időtöltés.
