Arduino darba sākšana ar aparatūru un programmatūru un Arduino apmācības: 11 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

Mūsdienās veidotāji, izstrādātāji dod priekšroku Arduino, lai strauji attīstītu projektu prototipus.

Arduino ir atvērtā koda elektronikas platforma, kuras pamatā ir viegli lietojama aparatūra un programmatūra. Arduino ir ļoti laba lietotāju kopiena. Arduino plates dizains izmanto dažādus kontrolierus, kas ietver (AVR Family, nRF5x Family un mazāk STM32 kontrolieru un ESP8266/ESP32). Plātnei ir vairākas analogās un digitālās ieejas/izejas tapas. Plātnē ir arī USB seriālais pārveidotājs, kas palīdz ieprogrammēt kontrolieri.

Šajā rakstā mēs redzēsim, kā izmantot Arduino IDE un Arduino dēļus. Arduino ir viegli lietojams un ļoti laba iespēja prototipēšanas projektiem. Jūs iegūsit daudz bibliotēku un vairākas aparatūras būves arduino plāksnei, kuru var piespraust pie moduļa plates un Arduino plates.

Ja jūs izmantojat Arduino plati, jums nebūs nepieciešams programmētājs vai rīks, lai programmētu Arduino dēļus. Tā kā šīs plates jau ir mirgojušas ar seriālo sāknēšanas programmu un ir gatavas zibspuldzei, izmantojot USB uz seriālo saskarni.

1. darbība: punkti, kas jāaptver

Šajā apmācībā, kas pievienota 4. darbībā, ir apskatīti šādi punkti.

1. Paskaidrots shematiski 2. Bootloader izskaidrots 3. Kā lietot Web redaktoru 4. Kā lietot Arduino IDE 5. Piemērs uz mirgojoša LED 6. Sērijas interfeisa piemērs 7. Piemērs slēdža saskarnei, izmantojot aptaujas metodi 8. Piemērs slēdža saskarnei, izmantojot pārtraukšanas metode 9. Piemērs ADC.

2. darbība: kas ir sāknēšanas ielādētājs?

Vienkāršā valodā Bootloader ir koda gabals, kas pieņem kodu un raksta to uz mūsu pašu zibspuldzi.

Bootloader ir koda fragments, kas vispirms tiek izpildīts ikreiz, kad kontrolieris tiek ieslēgts vai tiek atiestatīts, un pēc tam tiek palaista lietojumprogramma.

Kad sāknēšanas ielādētājs tiek izpildīts, tas pārbaudīs komandu vai datus par saskarni, piemēram, UART, SPI, CAN vai USB. Bootloader var izmantot, izmantojot UART, SPI, CAN vai USB.

Bootloader gadījumā mums katru reizi nav jāizmanto programmētājs. Bet, ja kontrolierim nav bootloader, tad mums ir jāizmanto programmētājs/mirgojošs.

Un mums ir jāizmanto programmētājs/Flasherto flash bootloader. Kad sāknēšanas ielādētājs tiek mirgots, programmētājs/zibspuldze nav nepieciešama.

Ardiuno ir aprīkots ar sāknēšanas ielādētāju

3. darbība: LED, atslēgu un ADC saskarne

Šajā apmācībā ir apskatīti šādi saskarņu veidi.

1. Led interfeiss

2. Atslēgas interfeiss

3. Pot saskarne

1. LED saskarne:

Led ir savienots ar Arduino PC13 tapu. Lielākajai daļai arduino ir viens USER vadīts. Tātad izstrādātājam ir jāizmanto mirgojošs piemērs no piemēru bibliotēkas.

2. Slēdža interfeiss:

Slēdžu var nolasīt divos veidos: viens ir aptaujas metode, bet otrs ir balstīts uz pārtraukumiem. Aptaujas metodē slēdzis tiks nepārtraukti lasīts un var rīkoties.

Pārtraukšanas metodē darbību var veikt, nospiežot taustiņu.

3. Pot saskarne:

Analog POT ir savienots ar Arduino analogo tapu.

4. darbība. Nepieciešamās sastāvdaļas

Arduino UNOArduino Uno Indijā-

Arduino Uno Lielbritānijā -

Arduino Uno ASV -

Arduino Nano

Arduino Nano Indijā-

Arduino Nano Lielbritānijā -

Arduino Nano ASV -

HC-SR04HC-SR04 Lielbritānijā-https://amzn.to/2JusLCu

HC -SR04 ASV -

MLX90614

MLX90614 Indijā-

MLX90614 Lielbritānijā -

MLX90614 ASV -

BreadBoardBreadBoard Indijā-

BreadBoard ASV-

BreadBoard Lielbritānijā-

16X2 LCD16X2 LCD Indijā-

16X2 LCD Lielbritānijā -

16X2 LCD ASV -

5. solis: apmācība

6. darbība: LCD interfeiss

16x2 LCD ir 16 rakstzīmes un 2 rindu LCD, kam ir 16 savienojuma tapas. Šim LCD displejam ir nepieciešami dati vai teksts ASCII formātā.

Pirmā rinda sākas ar 0x80 un otrā rinda sākas ar 0xC0 adresi.

LCD var darboties 4 bitu vai 8 bitu režīmā. 4 bitu režīmā dati/komanda tiek nosūtīti Nibble formātā, vispirms augstāk un pēc tam zemāk.

Piemēram, lai nosūtītu 0x45, tiks nosūtīts pirmais 4, pēc tam tiks nosūtīts 5.

Lūdzu, skatiet shēmu.

Ir 3 vadības tapas, kas ir RS, RW, E. Kā lietot RS: kad tiek nosūtīta komanda, tad RS = 0, kad tiek nosūtīti dati, tad RS = 1 Kā lietot RW:

RW tapa ir Lasīt/rakstīt. kur RW = 0 nozīmē rakstīt datus uz LCD RW = 1 nozīmē lasīt datus no LCD

Rakstot uz LCD komandu/datiem, mēs iestatām tapu kā LOW. Lasot no LCD, mēs iestatām tapu kā HIGH. Mūsu gadījumā mēs to esam pieslēguši līdz LOW līmenim, jo mēs vienmēr rakstīsim uz LCD. E lietošana

Šī ir augsta līmeņa plūsma, kas mums jāievēro, nosūtot COMMAND/DATA uz LCD. Augstāka Nibble Enable Pulse, Pareiza RS vērtība, pamatojoties uz COMMAND/DATA

Lower Nibble Enable Pulse, Pareiza RS vērtība, pamatojoties uz COMMAND/DATA

7. solis: apmācība

8. solis: Ultraskaņas sensora saskarne

Ultraskaņas modulī HCSR04 mums ir jānorāda sprūda impulss uz sprūda tapas, lai tas ģenerētu ultraskaņu ar frekvenci 40 kHz. Pēc ultraskaņas ģenerēšanas, t.i., 8 impulsiem pa 40 kHz, tas padara atbalss tapu augstu. Atskaņas tapa paliek augsta, līdz tā neatgūst atbalss skaņu.

Tātad atbalss tapas platums būs laiks, kad skaņa nonāks objektā un atgriezīsies atpakaļ. Kad mums ir laiks, mēs varam aprēķināt attālumu, jo zinām skaņas ātrumu. HC -SR04 var izmērīt diapazonā no 2 cm līdz 400 cm.

Ultraskaņas modulis ģenerēs ultraskaņas viļņus, kas ir virs cilvēka nosakāmā frekvenču diapazona, parasti virs 20 000 Hz. Mūsu gadījumā mēs pārraidīsim frekvenci 40Khz.

9. darbība: MLX90614 temperatūras sensora saskarne

MLX90614 ir uz i2c balstīts IR temperatūras sensors, kas darbojas, lai noteiktu siltuma starojumu.

Iekšēji MLX90614 ir divu ierīču savienojums: infrasarkanais termopilu detektors un signālu kondicionēšanas lietojumprogrammu procesors. Saskaņā ar Stefana-Boltzmana likumu jebkurš objekts, kas nav zemāks par absolūto nulli (0 ° K), infrasarkanajā spektrā izstaro (ne cilvēka acīm redzamu) gaismu, kas ir tieši proporcionāla tā temperatūrai. Īpašais infrasarkanais termopils MLX90614 iekšpusē uztver, cik daudz infrasarkanās enerģijas izstaro materiāli tā redzes laukā, un rada tam proporcionālu elektrisko signālu. Šo termopāļa radīto spriegumu uztver lietojumprogrammas procesora 17 bitu ADC, pēc tam kondicionē, pirms to nodod mikrokontrolleram.

10. solis: apmācība