Jaunajai kopienai vienmēr veidojot viegli izpildāmus un jautrus projektus, jums nekad nepietrūks ideju par to, ko varat darīt ar Arduino mikrokontrollera plati.
Tas nozīmē, ka jebkura Arduino projekta vissvarīgākā daļa ir kods, kas vada visu. Arduino pareiza programmēšana ir atslēga, lai nodrošinātu pareizi darbojošos elektronikas projektu. Bet kā jūs kodējat Arduino?
Kas ir Arduino?
Arduino ir atvērtā koda prototipu veidošanas platforma. Tas ir ērti lietojams, tajā ir GPIO galvene sensoru un citu elektronisko komponentu savienošanai, kā arī salīdzinoši vienkārša programmēšanas valoda. Dēļi ir dažādu formu un izmēru dēļi, sākot no tik maziem kā Arduino Nano izvietojamiem projektiem līdz Arduino Mega 2560 projektiem ar lielāku aparatūru. Izlasiet mūsu Arduino rokasgrāmata iesācējiem lai iegūtu vairāk informācijas par platformu.
Kā ieprogrammēt Arduino
Arduino programmēšana ir tikpat vienkārša kā aparatūras pievienošana. Viss, kas jums nepieciešams, ir Arduino plate, atbilstošs USB kabelis (pārbaudiet, kāda veida USB ports ir jūsu Arduino) un dators, lai sāktu darbu. Jūs izmantosit Arduino programmēšanas valodu, kuras pamatā ir C++.
Kamēr tai ir a lejupielādējama IDE, varat arī izmantot savu tīmekļa pārlūkprogrammu, lai kodētu Arduino. Ņemiet vērā, ka jums būs jāinstalē Arduino aģents, ja izmantojat pārlūkprogrammas IDE - Pirmo reizi izmēģinot to, jums tiks lūgts lejupielādēt un instalēt aģentu, pirms varēsit to piekļūt kodēšana.
Arduino programmas sastāvdaļas
Arduino programmas sauc par skicēm. Tie parasti ir rakstīti divās galvenajās funkcijās:
- uzstādīt(): Šī funkcija darbojas tikai vienu reizi vienā Arduino sāknēšanas ciklā. Tas nozīmē, ka visas inicializācijas, deklarācijas vai iestatīšana tiek veiktas šīs funkcijas ietvaros.
- cilpa (): Šī funkcija turpina darboties atkal un atkal, kamēr jūsu Arduino ir jauda. Lielākā daļa funkcionālā koda ir rakstīts šajā metodē.
Tāpat kā ar jebkuru citu programmu vai skriptu, visas svarīgās bibliotēkas un vērtības tiek deklarētas un importētas pirms divām iepriekš minētajām funkcijām. Pamatojoties uz jūsu prasībām, jūs varat pievienot papildu funkcijas, ja vēlaties.
Varat izmantot seriālo monitoru, lai redzētu datus, ko jūsu Arduino sūta, izmantojot seriālo USB savienojumu. Serial Monitor tiek izmantots arī mijiedarbībai ar plati, izmantojot datoru vai citas spējīgas ierīces. Tas ietver arī sērijas ploteri, kas var attēlot jūsu sērijas datus labākai vizuālai attēlošanai.
Pamata komponentu izmantošana ar Arduino
Mēs veiksim nelielu iestatījumu, kurā Arduino var nolasīt pogas ievadi un iedegt LED, pamatojoties uz to, vai tā ir nospiesta vai nē. Tomēr, pirms mēs nonākam pie kodēšanas, mums ir jāsavieno mūsu aparatūra. Jums būs nepieciešami šādi vienumi:
- Uzspied pogu
- LED
- 10kΩ rezistors
- 220Ω rezistors
Izpildiet tālāk norādīto elektroinstalācijas shēmu, lai pareizi savienotu visu. Pievērsiet īpašu uzmanību GPIO (vispārēja mērķa ievades izvades) tapai, ar kuru katrs vads tiek savienots uz Arduino plates.
Kad visa aparatūra ir pievienota, turpiniet un kopējiet un ielīmējiet tālāk norādīto kodu tiešsaistes IDE. Visā kodā atradīsit komentārus, lai labāk izskaidrotu katras daļas darbību.
#definēt LED_PIN 8 //Definējiet LED tapu
#definēt BUTTON_PIN 7 //Definējiet pogas tapu
//Tagad mēs inicializējam LED un pogu iestatīšanas funkcijā
nederīgsuzstādīt(){
pinMode(LED_PIN, IZEJA);
pinMode(BUTTON_PIN, IEVADE);
}
//Šis fragments cilpas pār pogas statusu un mainās
//LED statuss uz HIGH (ieslēgts), kad poga ir nospiesta (HIGH)
nederīgscilpa(){
ja (digitalRead(BUTTON_PIN) == AUGSTS) {
digitalWrite(LED_PIN, AUGSTS);
}
cits {
digitalWrite(LED_PIN, LOW);
}
}Tomēr Arduino ir vairāk nekā tikai gaismas diodes un pogas. Apskatīsim dažus sarežģītākus kodus, kas integrē attāluma sensoru un skaņas signālu.
Ultraskaņas sensora izmantošana ar Arduino
Jūsu Arduino var nolasīt sensora datus un mijiedarboties atbilstoši apkārtējai videi. Mēs pievienosim HC-SR04 ultraskaņas attāluma mērīšanas sensoru un skaņas signālu, lai izveidotu tuvuma trauksmi.
Lūk, kā izskatās kods; jūs atradīsit rindiņu pa rindiņām skaidrojumus visā.
// HC-SR-04 un skaņas signāla tapu deklarēšana
konststarpt TRIG_PIN = 6;
konststarpt ECHO_PIN = 7;
konststarpt LED_PIN = 3;
konststarpt DISTANCE_THRESHOLD = 50;//Mainīgie attāluma aprēķināšanai
peldēt ilgums_mums, distance_cm;//Piespraudes režīmu iestatīšana un seriālā monitora inicializācija
nederīgsuzstādīt(){
Seriāls.sākt (9600);
pinMode(TRIG_PIN, IZEJA);
pinMode(ECHO_PIN, IEVADE);
pinMode(LED_PIN, IZEJA);
}nederīgscilpa(){
//Ģenerējiet 10 mikrosekunžu impulsu TRIG tapai
digitalWrite(TRIG_PIN, AUGSTS);
kavēšanās Mikrosekundes(10);
digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);//Izmēriet impulsa ilgumu no ECHO tapas
ilgums_us = pulseIn(ECHO_PIN, AUGSTS);
//Aprēķināt attālumu
attālums_cm = 0.017 * ilgums_us;ja(attālums_cm < DISTANCE_THRESHOLD)
digitalWrite(LED_PIN, AUGSTS); //Ieslēgt LED
cits
digitalWrite(LED_PIN, LOW); //Izslēdziet LED//Izdrukājiet vērtību Serial Monitor
Seriāls.drukāt("attālums:");
Seriāls.drukāt(attālums_cm);
Seriāls.println("cm");
kavēšanās(500);
}
Kā palaist Arduino programmu?
Tagad, kad esat gatavs darbam ar aparatūru un kodu, ir pienācis laiks augšupielādēt kodu savā Arduino. Izpildiet šīs darbības.
- Noklikšķiniet uz Pārbaudīt Atzīmējiet pogu, lai apkopotu kodu un nodrošinātu, ka tajā nav kļūdu.
- Atlasiet Arduino plati un tai atbilstošo COM ports no nolaižamās izvēlnes.
- Noklikšķiniet uz Augšupielādēt pogu un gaidiet, līdz tiek pabeigta koda augšupielāde.
Tiklīdz noklikšķināsit uz pogas Augšupielādēt, apakšā esošajā melnajā konsoles logā sāksit redzēt darbības. Pieņemot, ka jūsu Arduino darbojas un pareizi savienots, jūsu kods tiks augšupielādēts un jūs varat sākt pārbaudīt savu projektu.
Mikrokontrolleri var būt jautri
Mikrokontrolleri, piemēram, Arduino, ir lielisks veids, kā iekļūt DIY elektronikas pasaulē. Arduino bērniem ir īpaši lieliska aktivitāte. Tiklīdz jūs iemācīsities kodēt Arduino, jaudīgākas plates, piemēram, Raspberry Pi, pilnībā atver dažādas iespējas, ko varat izveidot, izmantojot tikai dažus pamata sensorus un dažas līnijas no koda.
