Teraz w świecie miłośników technologii panuje prawdziwa „arduinomania”. Tysiące artykułów, setki blogów i forów poświęcone są temu tajemniczemu urządzeniu. Więc co to jest - Arduino? I dlaczego stał się tak popularny?
Arduino to niewielkie urządzenie elektroniczne, składające się z jednej płytki drukowanej, która może sterować różnymi czujnikami, silnikami, światłami, przesyłać i odbierać dane… Arduino to cała rodzina urządzeń o różnych rozmiarach i możliwościach. A także to całe zoo klonów Arduino i świat urządzeń kompatybilnych z arduino. Ale porozmawiajmy o wszystkim w porządku.
Arduino „mózg”
„Mózgiem” Arduino jest mikrokontroler Atmega. Mikrokontroler to mikroprocesor z pamięcią i różnymi urządzeniami peryferyjnymi, zaimplementowany w jednym mikroukładzie. W rzeczywistości jest to mikrokomputer jednoukładowy zdolny do wykonywania stosunkowo prostych zadań. Różne modele z rodziny Arduino wyposażone są w różne mikrokontrolery.
Na zdjęciu mikrokontroler Atmega328. Takie mikrokontrolery są włączone i (ale w innym przypadku).
Arduino „ręce”
Ale jaki jest pożytek z mózgu, jeśli nie ma rąk? Dłonie w tym przypadku to przewody elektryczne umieszczone na obwodzie płytki Arduino. Są tablice z dużą liczbą szpilek i są tablice z mniejszą ich liczbą. Na przykład największa płytka z rodziny Arduino - - ma ponad 70 niezależnych pinów, a najmniejsza ma tylko 22 piny.
Zdjęcie przedstawia porównanie Arduino Mega i Arduino Pro Mini.
Wyjścia cyfrowe i analogowe
Nie wszystkie piny Arduino są takie same. Są wyjścia cyfrowe i są analogowe. Podstawowa różnica między nimi polega na tym, że na pinach cyfrowych mogą występować tylko dwie wartości: albo logiczna „1” (PRAWDA, od 3 do 5 V), albo logiczna „0” (FAŁSZ, od 0 do 1,5 V).), a na wyjściach analogowych - zakres od logicznego 1 do 0 podzielony jest na wiele małych sekcji.
Dlaczego jest to potrzebne? Spójrzmy na taki ilustrujący przykład. Jeśli podłączysz diodę LED do cyfrowego pinu Arduino i zastosujesz logikę „1” do pinu, dioda LED zaświeci się z maksymalną jasnością; jeśli podasz "0" - dioda zgaśnie. Nie ma opcji pośrednich. Jeśli dioda LED jest podłączona do wyjścia analogowego, jasność diody LED można regulować płynnie. W praktyce wyjścia analogowe są najczęściej podłączane do pewnego rodzaju czujników analogowych.
Co Arduino może kontrolować?
W efekcie Arduino ma tyle „ręk”, że można do niego podłączyć ogromną liczbę różnych peryferiów. Wśród nich na przykład:
- guziki,
- diody LED,
- mikrofony i głośniki,
- silniki elektryczne i serwa,
- wyświetlacze LCD,
- Czytniki RFID i NFC,
- dalmierze ultradźwiękowe i laserowe,
- moduły bluetooth, WiFi i Ethernet,
- czytniki kart SD,
- Moduły GPS i GSM…
A także dziesiątki różnych czujników:
- oświetlenie,
- pole magnetyczne,
- żyroskopy i akcelerometry,
- czujniki dymu i jakości powietrza,
- temperatura i wilgotność oraz wiele, wiele więcej.
Wszystko to sprawia, że Arduino jest wszechstronnym rdzeniem systemu, który można konfigurować na wiele różnych sposobów. Chcesz zrobić karmnik sterowany radiowo? Zapraszamy! Czy chcesz, aby okno na Twojej loggii zamknęło się, gdy zacznie padać? Zapraszamy! Chcesz sterować jasnością oświetlenia w pomieszczeniu ze swojego smartfona? Łatwo!
Zdjęcie pokazuje tylko niewielką część urządzeń peryferyjnych, które można podłączyć do Arduino. W rzeczywistości jest ich o wiele, wiele więcej.
Komunikacja z Arduino
Skąd procesor dokładnie wie, co ma robić? Musisz mu to powiedzieć. Istnieje język komunikacji z mikrokontrolerem, uproszczony i dostosowany specjalnie dla Arduino. Opanowanie tego języka wcale nie jest trudne z chęcią i pewną wytrwałością, nawet jeśli nigdy wcześniej nie programowałeś.
Pisanie wiadomości dla Arduino nazywa się programowaniem. Aby uprościć ten proces, opracowano specjalne środowisko programowe - Arduino IDE. Zawiera dziesiątki przykładów dobrych, działających programów. Po ich przestudiowaniu bardzo szybko nauczysz się dużo o języku komunikacji z Arduino.
Arduino pozwala Twoim programom wyjść ze świata wirtualnego do świata rzeczywistego. Będziesz mógł zobaczyć, jak programy, które piszesz, powodują miganie diody LED lub obracają wał silnika, a następnie robią bardziej złożone i przydatne rzeczy. Arduino pozwoli Ci nauczyć się wielu nowych i ciekawych rzeczy zarówno z elektroniki jak i programowania. Dzięki temu może stać się dla Ciebie doskonałym hobby, ekscytującą aktywnością z dziećmi, wspaniałą i satysfakcjonującą rozrywką.
