Arduino definieren

Ein Arduino ist eigentlich ein auf Mikrocontrollern basierendes Kit, das entweder direkt beim Kauf beim Hersteller verwendet werden kann oder aufgrund seiner Open-Source-Hardwarefunktion mithilfe der Komponenten zu Hause hergestellt werden kann. Es wird hauptsächlich in der Kommunikation und zur Steuerung oder zum Betrieb vieler Geräte verwendet. Es wurde 2005 von Massimo Banzi und David Cuartielles gegründet.

Arduino Architektur:

Der Prozessor von Arduino verwendet grundsätzlich die Harvard-Architektur, bei der der Programmcode und die Programmdaten einen separaten Speicher haben. Es besteht aus zwei Speichern - dem Programmspeicher und dem Datenspeicher. Der Code wird im Flash-Programmspeicher gespeichert, während die Daten im Datenspeicher gespeichert werden. Der Atmega328 verfügt über 32 KB Flash-Speicher zum Speichern von Code (davon 0,5 KB für den Bootloader), 2 KB SRAM und 1 KB EEPROM und arbeitet mit einer Taktrate von 16 MHz.

Arduino Architektur

Arduino Pin Diagramm

Ein typisches Beispiel für ein Arduino-Board ist Arduino Uno. Es besteht aus ATmega328 - einem 28-poligen Mikrocontroller.

Arduino Pin Diagramm

Arduino Uno besteht aus 14 digitalen Ein- / Ausgangspins (von denen 6 als PWM-Ausgänge verwendet werden können), 6 analogen Eingängen, einem 16-MHz-Quarzoszillator, einer USB-Verbindung, einer Stromanschlussbuchse, einem ICSP-Header und einer Reset-Taste

Stromanschluss : Arduino kann entweder vom PC über USB oder über eine externe Quelle wie einen Adapter oder einen Akku mit Strom versorgt werden. Es kann mit einer externen Versorgung von 7 bis 12 V betrieben werden. Die Stromversorgung kann extern über den Pin Vin oder durch Angabe einer Spannungsreferenz über den IORef-Pin erfolgen.

Digitale Eingänge : Es besteht aus 14 digitalen Ein- / Ausgangspins, die jeweils 40 mA Strom liefern oder aufnehmen. Einige von ihnen haben spezielle Funktionen wie die Pins 0 und 1, die als Rx bzw. Tx für die serielle Kommunikation fungieren, die Pins 2 und 3, die externe Interrupts sind, die Pins 3,5, 6, 9, 11, die den PWM-Ausgang und den Pin liefern 13 wo LED angeschlossen ist.

Analoge Eingänge : Es verfügt über 6 analoge Eingangs- / Ausgangspins mit einer Auflösung von jeweils 10 Bit.

ARef : Verweist auf die analogen Eingänge

Zurücksetzen : Der Mikrocontroller wird zurückgesetzt, wenn er niedrig ist.

Wie programmiere ich ein Arduino?

Der wichtigste Vorteil von Arduino ist, dass die Programme direkt auf das Gerät geladen werden können, ohne dass ein Hardware-Programmierer das Programm brennen muss. Dies geschieht aufgrund des Vorhandenseins von 0,5 KB Bootloader, wodurch das Programm in die Schaltung eingebrannt werden kann. Alles was wir tun müssen, ist die Arduino Software herunterzuladen und den Code zu schreiben.

“Drehstrom-Induktionsmotor ”

Arduino programmieren Das Arduino-Werkzeugfenster besteht aus der Symbolleiste mit den Schaltflächen 'Überprüfen', 'Hochladen', 'Neu', 'Öffnen', 'Speichern' und 'Serieller Monitor'. Es besteht auch aus einem Texteditor zum Schreiben des Codes, einem Nachrichtenbereich, in dem das Feedback wie das Anzeigen der Fehler angezeigt wird, der Textkonsole, in der die Ausgabe angezeigt wird, und einer Reihe von Menüs wie dem Menü Datei, Bearbeiten, Extras.

5 Schritte zum Programmieren eines Arduino

In Arduino geschriebene Programme werden als Skizzen bezeichnet. Eine Grundskizze besteht aus 3 Teilen

1. Deklaration von Variablen
2. Initialisierung: Sie wird in die Funktion setup () geschrieben.
3. Steuercode: Er wird in die Funktion loop () geschrieben.

Die Skizze wird mit der Erweiterung .ino gespeichert. Alle Vorgänge wie Überprüfen, Öffnen einer Skizze oder Speichern einer Skizze können über die Schaltflächen in der Symbolleiste oder über das Werkzeugmenü ausgeführt werden.
Die Skizze sollte im Skizzenbuchverzeichnis gespeichert werden.
Wählen Sie die richtige Karte aus dem Werkzeugmenü und den Seriennummern.
Klicken Sie auf die Schaltfläche Hochladen oder wählen Sie im Menü Extras die Option Hochladen. Somit wird der Code vom Bootloader auf den Mikrocontroller hochgeladen.

Einige der grundlegenden Adruino-Funktionen sind:

digitalRead (Pin): Liest den digitalen Wert am angegebenen Pin.
digitalWrite (Pin, Wert): Schreibt den digitalen Wert auf den angegebenen Pin.
pinMode (Pin, Modus): Stellt den Pin auf den Eingangs- oder Ausgangsmodus ein.
analogRead (Pin): Liest den Wert und gibt ihn zurück.
analogWrite (Pin, Wert): Schreibt den Wert in diesen Pin.
serial.begin (Baudrate): Legt den Beginn der seriellen Kommunikation durch Einstellen der Bitrate fest.

Wie entwerfe ich mein eigenes Arduino?

Wir können auch unser eigenes Arduino entwerfen, indem wir dem Schema des Arduino-Anbieters folgen, das auch auf den Websites verfügbar ist. Wir benötigen lediglich die folgenden Komponenten: Ein Steckbrett, eine LED, eine Stromanschlussbuchse, eine IC-Buchse, einen Mikrocontroller, wenige Widerstände, 2 Regler, 2 Kondensatoren.

Die IC-Buchse und die Strombuchse sind auf der Platine montiert.
Fügen Sie die 5-V- und 3,3-V-Reglerkreise mit den Kombinationen von Reglern und Kondensatoren hinzu.
Fügen Sie den Mikrocontroller-Pins geeignete Stromanschlüsse hinzu.
Verbinden Sie den Reset-Pin der IC-Buchse mit einem 10K-Widerstand.
Verbinden Sie die Quarzoszillatoren mit den Pins 9 und 10
Verbinden Sie die LED mit dem entsprechenden Pin.
Montieren Sie die weiblichen Header auf der Platine und verbinden Sie sie mit den entsprechenden Stiften auf dem Chip.
Hängen Sie die Reihe mit 6 männlichen Headern ein, die als Alternative zum Hochladen von Programmen verwendet werden können.
Laden Sie das Programm auf den Mikrocontroller des vorgefertigten Adruino hoch, hebeln Sie es ab und setzen Sie es wieder in das Benutzer-Kit ein.

7 Gründe, warum Arduino heutzutage bevorzugt wird

Es ist preiswert
Es wird mit einer Open-Source-Hardwarefunktion geliefert, mit der Benutzer ihr eigenes Kit unter Verwendung eines bereits verfügbaren Kits als Referenzquelle entwickeln können.
Die Arduino-Software ist mit allen Arten von Betriebssystemen wie Windows, Linux und Macintosh usw. kompatibel.
Die Open-Source-Softwarefunktion ermöglicht es erfahrenen Softwareentwicklern, den Arduino-Code zum Zusammenführen mit den vorhandenen Programmiersprachenbibliotheken zu verwenden, und kann erweitert und geändert werden.
Es ist einfach für Anfänger zu bedienen.
Wir können ein Arduino-basiertes Projekt entwickeln, das vollständig eigenständig sein kann, oder Projekte, die eine direkte Kommunikation mit der auf dem Computer geladenen Software beinhalten.
Es bietet eine einfache Möglichkeit, über serielle Kommunikation über USB eine Verbindung mit der CPU des Computers herzustellen, da es integrierte Stromversorgungs- und Rücksetzschaltungen enthält.

Das ist also eine Grundidee für ein Arduino. Sie können es für viele Arten von Anwendungen verwenden. Zum Beispiel in Anwendungen, bei denen einige Aktuatoren wie Motoren und Generatoren auf der Grundlage der Eingabe von Sensoren gesteuert werden.

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