Arduino — это то, о чем слышал, наверное, каждый человек, увлекающийся электроникой. Популярность завоевана тем, что Arduino обладает уникальными качествами.
В свое время никто бы и не подумал, что маленькое предприятие, в основу которой входили радиолюбители, будет настолько развито, что получит известность во всем мире и станет эталоном стандартов разъемов и расположения сигналов для остальных мировых лидеров в сфере электроники и радиотехники.
Сегодня мы разберем, что же из себя представляет так называемый Arduino и каким образом он стал эталоном в обучении и при разработке своих прототипов, а также то, какие типы Arduino существуют и то, с помощью чего мы сможем употребить его в своих нуждах.
Arduino — прекрасный вариант для молодых программистов
Arduino будет прекрасной платформой для тех, кто собирается обучаться программированию различных контроллеров и иных схем, используемых в электронике. Соответственно, Arduino будет хорошим выбором всем, кто является радиолюбителем, желающим создавать различные устройства с наличием дисплея и иных сложных автоматизированных систем.
Все датчики, модули передачи данных, драйверы, микросхемы — это все относится к системе Arduino. В основном, на Arduino построены устройства, базой которых являются микроконтроллеры и даже не обязательно то, если они будут работать не на модулях расширения данной платформы.
Так что же такое Arduino?
Как это ни странно, Arduino представляет из себя не только микросхему какого-либо компьютера, но и полноценную платформу, которая базируется в обычном использовании программного обеспечения. Сам Arduino представляет из себя платформу открытого доступа, то есть вся документация и исходники доступны для пользователя абсолютно бесплатно. Также человеку будут доступны схемы и источники самих программ.
Весь компьютер на базе Ардуино состоит из двух компонентов: базовая плата с микроконтроллером и модуль расширения, который называется shield. Почти все компьютеры и платы на основе Arduino имеют интерфейс, связанный через USB кабель, благодаря которому вы и можете их запрограммировать при помощи персонального компьютера.
Также существуют платы, на которых сигналы микроконтроллера идут к гнездам. К тем в свою очередь присоединяются модули расширения. Помимо гнезд, сигналы могут идти также и к точкам пайки. «Микроконтроллер Ардуино» или же «Микрокомпьютер Ардуино» — так называют данные платы, потому что они представляют из себя миниатюрные запрограммированные модули.
Программирование на Arduino
Ардуино обладает собственным языком программирования, синтаксис которого во многом схож с такими ЯП, как С++ или С#. Такое удобство стало очень распространенным в группе разработчиков микрочипов.
Множество библиотек, а также огромное количество завершенных приложений со всего мира — это то, что является сильнейшей стороной Ардуино, как программной среды. Пользователи со всех уголков Земли пополняют базу данных с разработанными на нем приложениями.
Сама среда, как вы уже поняли, является общедоступной, а потому её можно использовать в любых ваших нуждах. В пример можно привести базовую плату: вам не обязательно её покупать — документацию в руки и творите сами всё необходимое вам обеспечение.
История о том, как появился Arduino
Италия — страна, где зародилась идея создания уникальной платформы для разработки управляемых микроконтроллеров. Первый прототип Arduino был создан в проектном институте в Милане. Изначально он был годен лишь для того, чтобы обучать студентов базовому программированию, которые ранее не работали с электроникой и в целом программированием.
В конце концов идея, зародившаяся в институте, быстро себя зарекомендовала как хорошая платформа для разработки не только прототипов устройств, но и цельно-работающих вариантов. Благодаря данной платформе программисты со всего мира имеют возможность легко и быстро воплощать свои идеи в реальность.
Стоило проекту Arduino выйти за пределы института, как организации пришлось создавать новые версии и адаптироваться под ситуации, поскольку круг потребностей стал быстро расширяться. Компания не стала медлить и тут же предложила большой ассортимент базовых плат, которые работали не просто на восьмибитных единицах, но и с более расширенными способностями.
Теперь Arduino могли использовать в работе 3D-принтеров, IoT-устройств и других требовательных приложений. Опять же, как и было ранее отмечено, система Ардуино работает в Open Source, то есть код и файлы находятся в открытом доступе, что позволяет другим разработчикам настраивать самостоятельно платформу под собственные требования. Именно так Ардуино до сих пор и развивается путём усилий программистов и радиолюбителей со всего мира.
Особенности Arduino
В мире существовал определенный стандарт разъемов, который прожил недолгое время, ведь с появлением Ардуино все стали переходить на те стандарты, которая предлагала эта платформа. Сам Ардуино обладает огромным количеством различных модулей расширения, что и дало ему еще одну популярность в использовании среди программистов и радиолюбителей.
Эта способность помогает всем пользователям тем, что они могут свободно пользоваться программным обеспечением, если выводы платы совпадают с выводами на плате Arduino. Это позволяет с легкостью добиться необходимого результата в функциональности того или иного устройства.
Также особенность заключается в том, что сам программист может сосредоточить своё внимание на программирование только одной микросхемы, а не всей платы в целом, что опять же поможет сэкономить как время работы, так и окончательную стоимость самой работы. К тому же Ардуино очень прост и лёгок в использовании.
Его возможности широкого доступа к разнообразным потребностям пользователей являются одним из главных особенностей всей платформы. Почти для каждой проблемы есть своё решение и способ создания той платы, которая будет необходима для человека. Устройства, которые созданы, пользователь может использовать как напрямую, так и в виде проекта.
Также программное обеспечение, с помощью которого и происходит кодирование и программирование электронных плат Ардуино, очень простое в обслуживании и не вызовет никаких проблем даже у начинающих программистов. Но даже несмотря на это, оно является очень гибким и широким в употреблении, что опять же дает возможность в создании необходимого устройства.
Также эта Arduino IDE доступно для многих основных операционных систем, что предоставляет возможность огромному кругу лиц создать своё устройство на основе микроконтроллера, несмотря на их финансовое положение и предпочтения.
Мы не можем определить даже примерные ограничения в использовании Ардуино, потому что его используют как профессионалы в сфере радиотехники, так и простые любители для небольших задач. Тем не менее, как в первом случае, так и во втором он работает прекрасно и справляется со своими задачами.
Arduino используют для обучения молодых студентов основным базам программирования, радиотехники и электроники. Например, устройства на основе Ардуино используют в различных лабораторных работах для измерения электрических величин, а также в экспериментах с химическими элементами.
Во всех школах Ардуино используют для обучения учеников робототехнике. Дизайнеры же могут с помощью Arduino создавать различные проекты и их визуализацию для их представления в будущем. Это даёт огромные возможности в экспериментировании своих возможностей. Для многих людей Ардуино — это возможность к развитию своих навыков в различных сферах. Им могут пользоваться люди всех возрастов: как дети, так и взрослые.
Также не важно и то, каким занятием увлекается тот или иной человек. Ардуино могут пользоваться даже музыканты или художники. Благодаря открытому доступу, люди могут размещать свои проекты в широкое пользование и показать всему миру.
Выбор Arduino и другие варианты
Весь выбор Ардуино основывается на необходимости выбора главной платы, которая станет базой для будущего устройства. Она должна соответствовать вашим потребностям и оснащена необходимыми модулями расширения и видом микрочипа. Она также должна поддерживать программное обеспечение Arduino IDe, иметь USB-кабель, блок питания. Для всего этого вы должны также оборудовать вашим персональным компьютером для работы с платой.
Существует множество типов Arduino, которые содержат различные микроконтроллеры и имеют разное количество модулей расширения. Различные платы от Arduino оборудованы разными видами гнезд: это либо goldpin либо же точки пайки. Их используют для того, чтобы подключить иную плату, либо же для крепления устройства embedded. Указанное действительно в том случае, если микрокомпьютер Ардуино является основной единицей.
Для программирования процессора без выпайки со схемы можно использовать с помощью параметров в среде разработки Ардуино, а также микроконтроллера bootloader. Для определения базовых плат Ардуино существует специальный список, где они перечислены. Большинство таких плат основаны на микроконтроллеры с ядром AVR.
Все они могут быть запрограммированы с помощью среды разработки Ардуино. Ориентируйтесь всегда на характеристики микрочипа, который вы покупаете вместе с платой Arduino. Обращайте внимание на такие показатели, как доступная память, скорость работы, оснащенность блоками. Также делайте акцент на тои, имеет ли плата выводы для будущей припайки в случае неимения никаких разъемов.
Arduino Nano, Arduino Uno и другие
Дешевые платы и бесплатная программное обеспечение Ардуино — это прекрасная альтернатива почти всем платформам на рынке электроники и радиотехники, в сфере программирования микроконтроллеров. Благодаря документации вы сможете самостоятельно изменять платформу так, как необходимо в ваших интересах.
Существуют готовые платы, особенностью которых является доступная цена для каждого пользователя. Arduino Uno является прекрасным вариантом для начинающих программистов. Он имеет обязательный USB-разъем, с помощью которого вы можете управлять программным обеспечением вашей платы, пользуясь персональным компьютером.
Микроконтроллер на Ардуино Уно обладает большим количеством памяти, а также имеет всё нужное аппаратное оснащение, с помощью которых вы можете реализовать и создать необходимое приложение, которое будет использовано для контролирования.
Тактовая частота ядра — 16 МГерц. Все эти пункты являются доказательством того, что Адруино Уно является хорошим вариантом для старта. Также существуют такие типы Ардуино, как Arduino Due, Mega2560 и многие другие.
Особенно в этом списке выделяется Ардуино Нано. Главной его особенностью является миниатюрность и компактность. Однако он не обладает USB-портом и стабилизатором напряжения. Тем не менее, как в первом случае, так и во втором, вы можете использовать одинаковую программную среду разработки.
Интерфейс USB — главная часть всего Ардуино, поскольку именно благодаря ему вы и будете настраивать необходимые параметры и программировать вашу плату. Однако, для его поддержки вам потребуется специальный контроллер bootloader, который обеспечит правильную загрузку микроконтроллера.
Изначально программная среда разработки Ардуино была создана лишь для операционной системы Windows, но позже была перенесена и на MacOS и Linux. Поэтому вы должны иметь ввиду, что ваша плата будет совпадать с операционной системой вашего компьютера. Основным сайтом Arduino является https://www.arduino.cc/.
Именно там вы сможете найти все актуальные версии программного обеспечения, а также форум пользователей, где вы найдете множество примеров их работ. На этом же сайте вы сможете найти схемы платформ Ардуино, а также рекомендуемые варианты для начинающих радиолюбителей. Там вы найдете все необходимые для вашей работы модули расширения. Компания ТМ Электроникс занимается поставками микроконтроллеров Arduino.
На сайте Вы сможете познакомиться с ассортиментом решений данного бренда. К каждому наименованию прилагаем достоверную информацию, что позволит упростить задачу по подбору целесообразного варианта. На всю продукцию демократичные расценки. Осуществляем доставку с оперативной отгрузкой, благодаря наличию товара в наличии. При необходимости в консультации Вы можете связаться с нашими специалистами удобным для вас способом.
