Материнская плата ардуино для чего нужна
Cегодня в сфере автоматизации лидирующие позиции занимают схемы, построенные на микроконтроллерах или логических элементах, в том числе программируемых. На них проще и быстрее заставить «железо» выполнять заданный алгоритм, а габариты устройства будут в разы меньше чем аналогичные на электромеханических реле или дискретных электронных компонентах. Но, достаточно долго, сфера цифровой электроники и программирования была чем-то страшным для среднестатистического самодельщика, ведь нужно было покупать программаторы, источники питания, травить печатные платы и так далее.
Раньше, безусловно, на рынке продавались отладочные платы от производителей микроконтроллеров, но они стоили слишком дорого для использования на практике, а не для обучения. Но в 2005 году в Италии появился проект «Ардуино», который изначально предназначался как плата с микроконтроллером, для обучения студентов. Но компоновка и идеология этого проекта оказалась настолько удачной, что она стала популярной во всём мире.
После некоторых изменений, доработок и выпуска разных версий как по габаритам, так и по мощности и возможностям, мы получили целое семейство плат Arduino для удобного макетирования и сборки готовых устройств. Они состоят из микроконтроллера, необходимой для его работы обвязки, источника питания и встроенного USB-TTL конвертера или любого другого устройства для загрузки прошивки с компьютера по USB.
Ардуино — это открытый проект, все схемы и необходимые прошивки для самостоятельной сборки выложены в свободном доступе. Что позволяет, в случае необходимости сделать своё вариант платы, с уникальными размерами и разводкой или же просто повторить оригинал своими руками.
Что особенного в этих «Ардуинах»?
Платы Arduino любой серии представляют собой не только плату с микроконтроллером и обвязкой, на них разведены и контакты, на которые выведены все ножки микроконтроллера, а к этим контактам припаивают так называемые гребёнки. К ним с помощью перемычек с разъёмами и штекерами («папа» и «мама» соответственно) подключаются исполнительные устройства и датчики для взаимодействия с окружающим миром.
Так можно соединить бесчисленное количество модулей, главное, чтобы они не использовали одни и те же входы или выходы микроконтроллера, и при этом, не было конфликтов в «общении».
Так можно соединить бесчисленное количество модулей, главное, чтобы они не использовали одни и те же входы или выходы микроконтроллера, и при этом, не было конфликтов в «общении».
Сам микроконтроллер, сердце платы, программируется на упрощенном варианте языка программирования C, а прошивки здесь называются «скетчами». Программы пишут в удобной и простой среде — Arduino IDE и загружаются на плату буквально в два клика. Простота и понятность для человека далёкого от программирования. Сам же язык «Ардуино», как заявляет разработчик, базируется на языке Wiring, но это не имеет особого значения, ведь Arduino IDE корректно работает с программами, написанными как на «своём нативном языке», так и на чистом C.
Плата Arduino Uno R3: схема, описание, подключение устройств
Плата Arduino Uno - центр большой империи Arduino, самое популярное и самое доступное устройство. В ее основе лежит чип ATmega - в последней ревизии Ардуино Уно R3 - это ATmega328 (хотя.
Распиновка
Как вы наверное поняли, микроконтроллер – это микросхема с кучей ножек. У каждой ножки есть своя функция, в частности у блоков GPIO и интерфейсов связи есть свои личные ноги. Для экономии размера и уменьшения количества ног микросхемы производители практически всегда объединяют несколько функций на одной ножке. Чтобы понять, куда подключать внешнюю “железку”, нужно посмотреть на распиновку (pinout) микросхемы или платы: это картинка, на которой подписаны функции всех ножек МК или пинов платы. Вот для примера упрощённые распиновки плат Arduino Nano и Wemos Mini, на них вы найдёте уже знакомые из предыдущей главы аббревиатуры:
Почти на всех Ардуино-совместимых платах есть “отладочный” светодиод, подключенный к одному из пинов. На распиновках я отметил его как LED.
Прошивка esp8266 через Arduino IDE
ESP8266 - это популярный китайский микроконтроллер от компании Espressif, основным достоинством которого является встроенный интерфейс WiFi и совместимость с ардуино. Совместимость означает возможность писать программы и загружать их через Arduino IDE,ведь.
Начало работы с ESP8266 NodeMcu v3 Lua с WiFi
NodeMcu – платформа на основе ESP8266 для создания различных устройств интернета вещей (IoT). Модуль умеет отправлять и получать информацию в локальную сеть либо в интернет при помощи Wi-Fi. Недорогой модуль часто.
Что такое Arduino?
Arduino – это плата используемая для создания устройств способных взаимодействовать с окружающей средой и воспринимать различные данные из нее при помощи различных датчиков и управляющих устройств, таких как двигатели и т.д. Также это платформа с открытым исходным кодом, основанная на микроконтроллерах. Термин «открытый исходный код» означает, что все ресурсы платы, включая CAD файлы и т.д., находятся в свободном доступе для всех пользователей. Поэтому каждый может изменить их исходя из своих потребностей. Платы Arduino были разработаны для того, чтобы предоставить любому интересующемуся пользователю недорогой и легкий способ создания микроконтроллерных устройств, взаимодействующих с окружающей физической средой.
Следует выделить 2 сегмента:
- Аппаратную часть – саму плату;
- Программную часть – которая включает в себя Arduino IDE (простое и легкое в освоении программное обеспечение для написания программ Arduino).
Простота и легкость в освоении Arduino сделали данную платформу невероятно популярной по всему миру.
Arduino Lilypad
Например Arduino LilyPad USB - ATmega32U4 Board или LilyPad 328 Main Board ATmega328P . Этот вариант платы чаще всего используется для проектов, встроенных в одежду. Плата спроектирована таким образом, что ее можно легко закрепить и спрятать на ткани. Также, в случае с данной платой, провода можно заменить токопроводящей нитью.
Если подытожить можно сказать, что для новичков или же просто для несложных проектов лучше всего использовать плату Uno или Mini. Если же вы работаете над большим и сложным проектом лучше подойдет плата Arduino Mega.
На этом все. Отправляйтесь за своей первой платой и радуйте окружающих своими проектами.
Микроконтроллер – чрезвычайно универсальное устройство, на его основе можно сделать бесконечно много разных электронных устройств, как полезных, так и бесполезных. Под управлением микроконтроллеров работает любая техника, в которой есть какие-то настройки, режимы или автоматизация (стиральная машина, микроволновка, мультиварка…), некоторые узлы автомобилей, станки с ЧПУ, простенькие гаджеты и так далее.
Что же делает МК настолько мощным и универсальным инструментом? Ведь фактически он умеет делать всего три вещи*:
- Измерять напряжение на пине
- Выдавать напряжение с пина
- Программироваться
(*) – ещё у МК может быть собственный беспроводной интерфейс, но это уже частный случай.
В том то и дело, что этого достаточно для решения всех мыслимых и немыслимых задач! Микроконтроллер может управлять любой внешней нагрузкой, опрашивать кнопки/крутилки/энкодеры/клавиатуры/джойстики, может работать практически с любыми датчиками, общаться с любыми сторонними микросхемами, выводить информацию на дисплей, в том числе сенсорный, управляться через Интернет из любой из точки планеты и многое другое. Самое важное, что всё это может работать абсолютно в любых сочетаниях и быть запрограммировано огромным количеством способов, то есть одна маленькая микросхема может стать сердцем бесконечного количества электронных устройств и проектов!
Плата Arduino Leonardo: описание, схема, подключение и сравнение
Arduino Leonardo — платформа, в основе которой лежит микроконтроллер ATmega32u4. С помощью этой платы можно создавать проекты, в которых устройство Ардуино активно взаимодействует с компьютером и выступает как привычная периферия - мышки, клавиатуры, игровые контроллеры. В.
Как подобрать нужную плату для своего проекта?
Поскольку Arduino - платформа с открытым исходным кодом, любой производитель может сделать платы, совместимые с Arduino. Один из способов провести различие между исходными платами и совместимыми моделями - найти торговое название на плате. Название Arduino является торговой маркой и предназначено для плат, изготовленных компанией в Италии. Все совместимые платы Arduino используют другое, но похожее торговое название Freeduino, Netduino и т. д. Если вы хотите более дешевую альтернативу Arduino, вы всегда можете купить платы клонов. Обычно они не уступают в качестве оригиналу.
Наряду с Arduino Uno, которая является самой популярной из всех Arduino плат, есть и другие версии, которые можно найти на рынке. Поскольку спецификации различаются, подходить к выбору платы стоит максимально тщательно. Различные платы и их спецификации приведены в таблице ниже.
Тем, кто делает первые шаги в мире Arduino, лучше использовать наиболее популярные платы, такие как Arduino Uno, Arduino Mega или Arduino Mini. Так как информации по ним намного больше, чем по другим платам.
Сравним эти платы:
Arduino Shields – платы расширения для ардуино
Одним из ключевых преимуществ платформы Arduino является популярность. Популярную платформу активно поддерживают производители электронных устройств, выпускающие специальные версии различных плат, расширяющих базовую функциональность контроллера. Такие платы, совершенно логично называемые платами расширения.
WiFi ESP8266 в проектах Arduino
Микросхема ESP8266 - один из самых популярных инструментов для организации беспроводной связи в проектах умного дома. С помощью беспроводного контроллера можно организовывать связь по интерфейсу WiFi, обеспечивая проектам Arduino выход в.
Что такое МК?
Микроконтроллер – это сильно навороченная программируемая микросхема, самый простой аналог – компьютер, точнее системный блок (без блока питания). Да, вы не ослышались! Микроконтроллер работает сам по себе, на нём может быть запущена простенькая операционная система, может даже быть выход в Интернет, а мы можем подключать к нему устройства ввода, датчики, дисплеи и прочие железки. Чем не компьютер?
Внутри любого микроконтроллера находится несколько аппаратных блоков, все они соединены между собой:
- Ядро (процессор) – отвечает за работу всех остальных блоков, связывает их между собой. Сам состоит из десятка элементов (кэш, набор вычислительных блоков, и т.д.). Аналог – процессор компьютера.
- Flash память – постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Хранит исполняемый код программы, также может хранить статические данные (изображения, веб-страницы, текст, таблицы с числами, и т.д.). Не очищается после сброса питания. Аналог – жёсткий диск компьютера.
- SRAM память – оперативное запоминающее устройство (ОЗУ). Хранит данные, изменяющиеся в процессе работы программы (промежуточные результаты вычислений, значения переменных, принятые от внешних устройств данные и т.д.). Очищается после сброса питания. Аналог – оперативная память компьютера.
Также в МК могут быть и другие блоки:
- GPIO (General Purpose Input-Output) – вход-выход общего назначения. Измеряет поданный на пин цифровой сигнал, либо выдаёт его с пина. Подробнее в этом уроке. Пины GPIO мы будем называть цифровые пины.
- АЦП (ADC, аналогово-цифровой преобразователь) – измеряет поданное на пин напряжение, аналоговый сигнал, и передаёт в программу. Подробнее в этом уроке. Такие пины мы будем называть аналоговые пины.
- ЦАП (DAC, цифро-аналоговый преобразователь) – выдаёт указанное напряжение с пина (аналоговый сигнал).
- Таймер (счётчик) – считает такты работы процессора
- Позволяет с очень высокой точностью (до наносекунд) измерять время.
- Часто таймер используется для генерирования ШИМ сигнала на своих выводах, они помечаются как PWM. Подробнее в этом уроке. Такие пины мы будем называть ШИМ-пины.
- UART – связь с одним внешним устройством. По одному проводу передаёт, по второму – принимает. Может работать только на передачу или только на приём, используя один провод. Названия пинов:
- RX (Receive) – приём.
- TX (Transmit) – передача.
- SDA (Serial DAta) – линия данных.
- SCL (Serial CLock) – линия синхронизации.
- MOSI (Master Output Slave Input) – линия данных от МК к внешней микросхеме.
- MISO (Master Input Slave Output) – линия данных от внешней микросхемы к МК.
- SCLK (Serial CLocK) – линия синхронизации.
Arduino USB UART чипы и драйвера CH340, CH340G, FTDI
Чипы FTDI, CH340, ATMEGA16U2 с драйверами позволяют плате Arduino и USB адаптерам подключаться к компьютеру и взаимодействовать с внешним окружением через Serial UART. С их помощью Ардуино может скачивать прошивку, загружать и.
Arduino Mega
Если вы работаете над сложным проектом с большим количеством подключаемых модулей, можно использовать Arduino Mega R3 2560 (Оригинал), MEGA2560 R3 (Arduino-совместимая) или одну из имеющихся у нас расширенных плат . В этом случае вы избавите себя он необходимости установки микросхемы IC74595 для увеличения количества портов ввода/вывода.
Плата Arduino Mega 2560
Плата Arduino Mega 2560 предназначена для создания проектов, в которых не хватает возможностей обычных Arduino Uno. В этом устройстве максимальное из всех плат семейства Arduino количество пинов и расширенный набор интерфейсов.
Подведем итоги
Arduino позволила широкому кругу любителей освоить цифровую электронику и собирать устройства на базе микроконтроллеров без головной боли, связанной с программаторами, прошивкой, правильным выставлением «фьюзов» и риском сжечь чип.
Модульность конструкцииArduino позволяет быстро ремонтировать или модернизировать ваше устройство и легко собрать его, не обладая особыми навыками монтажа электронных схем и компонентов, говоря простым языком — без паяльника.
Если вам интересна эта тема — поставьте лайк или напишите комментарий. Это важно для нас и мы будем знать что интересно нашим читателям.
Микроконтроллер ESP32 - это одна из самых доступных и мощных платформ для создания умных ардуино-проектов с поддержкой WiFi. Придя на смену ESP8266, этот чип дал новые возможности для разработчиков, хотя по-прежнему.
Макетная плата для монтажа без пайки для Ардуино
Макетные платы используются для конструирования и отладки прототипов самых различных устройств на Ардуино. Другое название таких плат – монтажные платы breadboard. Платы бывают нескольких разновидностей и отличаются по размерам и некоторым.
Ардуино - это электронная платформа с открытым исходным кодом, основанная на простом в использовании оборудовании и программном обеспечении. Платформа Ардуино предназначена для тех, кто хочет сделать простой но в тоже время сложный проект.
Плата ARDUINO - серия UNO (*Китайский клон, практически не отличается от оригинала, но стоит в разы дешевле!)
Плата ARDUINO - серия UNO (*Китайский клон, практически не отличается от оригинала, но стоит в разы дешевле!)
Электронный конструктор с возможностью программирования.
Что можно делать на Ардуино!?
На платформе Ардуино можно сделать очень много полезных и не очень вещей, например:
Мигалку светодиодами, всевозможные выключатели (звуковые, вибрационные, световые, сенсорные, WiFi, Bluetooth, GSM, Internet - да и в принципе любые которые вы сможете придумать), прибор для измерения расстояния различной чувствительности и точности (дальномер), умный дом, "глупый дом :)", построить робота, сделать 3D принтер или гравёр, летательный аппарат, видеокамеру, монитор, телевизор, смарт телевизор :) и ещё множество других устройств.Всё зависит от вашей фантазии и воображения!
Кто может начать общаться с Ардуино?
Общение с ардуино очень простой и увлекательный процесс, который будет доступен даже домохозяйке с маломальским пониманием и представлением что такое электричество.
Школьники у которых появилась информатика просто должны попробовать этот увлекательный процесс.Для чего вообще стоит познакомиться с Ардуино?
В первую очередь для общего развития :) Вообще Ардуино может помочь начинающим радиолюбителям и не только любителям понять как электрический ток может работать не только как источник энергии, а ещё и как способ представления и передачи информации. Как электричество из розетки превращается в картинку на экране монитора, как действие от нажатия кнопки на клавиатуре превращается в информацию на компьютере или вашем смартфоне!
Что самое важное при разработке проекта? Правильно выбрать базу для своего устройства. Данная статья поможет новичкам правильно выбрать плату Arduino для своих проектов. А также разобраться с их отличиями и предназначением.
Что нужно для начала?
Самый простой способ познакомится с проектами на Ардуино самый простой вариант — это заказать готовый набор на «Алиэкспресс». В зависимости от стоимости в наборе может быть как просто набор перемычек, так и целый комплекс из шилдов с реле, сервоприводами, датчиками и все остальным, что необходимо для обучения.
2. клоны плат — стоят дёшево (например, ту же UNO r3 можно купить за 150-250 рублей), но могут быть проблемы с качеством исполнения платы или встречаются удешевленные версии с CH340 в качестве USB-TTL преобразователя (нужен для прошивки МК через USB), но это не проблема. Совместимость обеспечивается ручной установкой драйверов, которые «гуглятся» за пару минут.
3. И, наконец, бесчисленные Arduino-подобные платы (freeduino, xDuino и пр.), как в точности повторяющие оригинал (отличие в расцветке и названии), так и с различными доработками и встроенными полезностями.
Дешевле будет купить отдельно плату и нужные перемычки, датчики и исполнительные устройства для конкретно вашего проекта. После покупки вам останется установить Arduino IDE, собрать схему, написать или скачать готовый скетч и загрузить в микроконтроллер по USB.
Плата Arduino Nano v 3.0 : распиновка, схемы, драйвер
Arduino Nano входит в тройку самых популярных плат ардуино. Она позволяет создавать компактные устройства, использующие тот же контроллер, что и в Arduino Uno. Название платы нано говорит само за себя -.
Подключение шилда LCD Keypad Shield 1602 к Arduino
LCD Keypad Shield - одна из самых популярных плат расширения для ардуино. Она может существенно упростить работу с жидкокристаллическими экранами, позволяя разработчику сосредоточиться на других задачах. В этой статье мы рассмотрим.
Arduino Uno
Такие платы как Arduino Uno R3 (Оригинальная), UNO R3 (Arduino-совместимая) или одна из данных, о тлично подойдут тем, кто делает первые шаги и только знакомится с данной платформой. Плата имеет 14 цифровых и 6 аналоговых выводов. Таким образом в нашем распоряжении имеется 20 GPIO (портов ввода/вывода), чего будет достаточно для большинства проектов среднего и начального уровня. Arduino Uno R3 выпускается в двух моделях: обычная и SMD версия. Новичкам лучше использовать обычную версию. Так как если в процессе создания проекта вы сожжете контроллер, восстановить плату можно заменив его, в то время как SMD версию восстановить не удастся и придется полностью менять плату.
Что можно сделать при помощи Arduino?
Главное достоинство Arduino – это огромная гибкость. Возможности и выбор всевозможных проектов практически безграничен. К плате могут быть подключены практически любые модули: пожарные датчики, датчики препятствий, датчики присутствия, GPS-модули, GSM-модули и многие многие другие. При создании проекта можно не ограничивать себя в полете фантазии.
Arduino Pro Mini – распиновка и подключение
Контроллер Arduino Pro Mini – самое миниатюрное и дешевое устройство в линейке. Плата соизмерима по размерам с флешкой. Базой контроллера является ATmega 168 с частотой 8 МГц или 16 МГц. Используется ардуино для установки в небольшие по габаритам проекты. Платформа совместима с.
Arduino Mini
Если вы хотите удешевить ваш проект или сделать его более компактным, можно использовать плату Arduino Pro Mini 328 - 5V/16MHz, Arduino Pro Mini 328 - 3.3V/8MHz или один из аналогов . Она имеет все функциональные возможности Uno, но ощутимо меньше по размеру. Ее длина около 3-х см.
Загрузчик Ардуино и прошивка через Arduino IDE и программатор
Загрузка скетча или прошивка контроллера Ардуино - основная операция, с которой рано или поздно сталкивается любой ардуинщик. Именно возможность быстро и без лишних проблем загрузить в память контроллера управляющую программу и.
Читайте также: