Díky začínající komunitě, která vždy vytváří snadno sledovatelné a zábavné projekty, vám nikdy nedojdou nápady, co můžete dělat s deskou mikrokontroléru Arduino.
To znamená, že nejdůležitější součástí jakéhokoli projektu Arduino je kód, který vše spouští. Správné naprogramování vašeho Arduina je klíčem k zajištění správně fungujícího elektronického projektu. Ale jak kódujete Arduino?
Co je Arduino?
Arduino je open-source platforma pro prototypování. Snadno se používá, obsahuje hlavičku GPIO pro připojení senzorů a dalších elektronických součástek a má relativně jednoduchý programovací jazyk. Desky se dodávají v různých tvarech a velikostech, od malých jako Arduino Nano pro nasaditelné projekty až po Arduino Mega 2560 pro projekty s větším hardwarem. Přečtěte si naše Arduino průvodce pro začátečníky pro více informací o platformě.
Jak naprogramovat Arduino
Programování Arduina je stejně jednoduché jako zapojení hardwaru do jednoho. Vše, co potřebujete, je deska Arduino, vhodný kabel USB (zkontrolujte, jaký typ portu USB má vaše Arduino) a počítač, abyste mohli začít. Budete používat programovací jazyk Arduino založený na C++.
Zatímco má a IDE ke stažení, můžete také použít webový prohlížeč ke kódování Arduina. Mějte na paměti, že budete muset nainstalovat Arduino Agent, pokud používáte IDE založené na prohlížeči – při prvním vyzkoušení budete požádáni o stažení a instalaci Agenta, než se k němu dostanete kódování.
Součásti programu Arduino
Programy pro Arduino se nazývají skici. Obvykle jsou napsány ve dvou hlavních funkcích:
- založit(): Tato funkce se spustí pouze jednou za cyklus spouštění Arduina. To znamená, že veškeré inicializace, deklarace nebo nastavení se provádějí v rámci této funkce.
- smyčka(): Tato funkce se neustále opakuje, dokud je vaše Arduino napájeno. Většina funkčního kódu je napsána touto metodou.
Stejně jako u jakéhokoli jiného programu nebo skriptu jsou všechny důležité knihovny a hodnoty deklarovány a importovány před dvěma výše uvedenými funkcemi. Na základě vašich požadavků můžete přidat další funkce, pokud chcete.
Můžete použít Serial Monitor k zobrazení dat, která vaše Arduino odesílá přes sériové USB připojení. Serial Monitor se také používá pro interakci s deskou pomocí počítače nebo jiných schopných zařízení. Obsahuje také sériový plotr, který dokáže vykreslit vaše sériová data pro lepší vizuální reprezentaci.
Používání základních komponent s Arduinem
Uděláme malé nastavení, kde Arduino dokáže přečíst vstup tlačítka a rozsvítit LED podle toho, zda je stisknuto nebo ne. Než se však dostaneme ke kódování, musíme zapojit náš hardware. Budete potřebovat následující položky:
- Stiskněte tlačítko
- VEDENÝ
- odpor 10kΩ
- odpor 220Ω
Pro správné zapojení se řiďte níže uvedeným schématem zapojení. Věnujte zvláštní pozornost kolíku GPIO (General Purpose Input Output), ke kterému se každý vodič připojuje na desce Arduino.
Jakmile je veškerý hardware zapojen, pokračujte a zkopírujte a vložte následující kód do online IDE. V celém kódu najdete komentáře, které lépe vysvětlí, co jednotlivé části dělají.
#definovat LED_PIN 8 //Definujte pin LED
#definovat BUTTON_PIN 7 //Definujte pin tlačítka
//Nyní inicializujeme LED a tlačítko ve funkci nastavení
prázdnotazaložit(){
pinMode(LED_PIN, VÝSTUP);
pinMode(BUTTON_PIN, VSTUP);
}
//Následující úryvek prochází stavem tlačítka a jeho změnami
// Stav LED na HIGH (zapnuto), když je tlačítko stisknuto (HIGH)
prázdnotasmyčka(){
-li (digitální čtení(BUTTON_PIN) == VYSOKÝ) {
digitalWrite(LED_PIN, VYSOKÝ);
}
jiný {
digitalWrite(LED_PIN, NÍZKÝ);
}
}Arduino však nabízí více než jen LED diody a tlačítka. Pojďme si projít nějaký pokročilejší kód, který místo toho integruje senzor vzdálenosti a bzučák.
Použití ultrazvukového senzoru s Arduino
Vaše Arduino může číst data senzoru a interagovat podle svého okolí. Chystáme se připojit k desce ultrazvukový snímač vzdálenosti HC-SR04 a bzučák, abychom vytvořili alarm přiblížení.
Zde je návod, jak kód vypadá; všude najdete vysvětlení řádek po řádku.
//Prohlášení HC-SR-04 a kolíků bzučáku
konstint TRIG_PIN = 6;
konstint ECHO_PIN = 7;
konstint LED_PIN = 3;
konstint DISTANCE_THRESHOLD = 50;//Proměnné pro výpočet vzdálenosti
plovák trvání_us, vzdálenost_cm;//Nastavení režimů pinů a inicializace sériového monitoru
prázdnotazaložit(){
Seriál.začít (9600);
pinMode(TRIG_PIN, VÝSTUP);
pinMode(ECHO_PIN, VSTUP);
pinMode(LED_PIN, VÝSTUP);
}prázdnotasmyčka(){
//Generuje 10mikrosekundový impuls na pin TRIG
digitalWrite(TRIG_PIN, VYSOKÝ);
zpožděníMikrosekundy(10);
digitalWrite(TRIG_PIN, NÍZKÝ);//Změřte dobu trvání pulzu z pinu ECHO
trvání_us = pulseIn(ECHO_PIN, VYSOKÝ);
//Vypočítejte vzdálenost
vzdálenost_cm = 0.017 * trvání_us;-li(vzdálenost_cm < DISTANCE_THRESHOLD)
digitalWrite(LED_PIN, VYSOKÝ); //Zapněte LED
jiný
digitalWrite(LED_PIN, NÍZKÝ); //Vypnout LED//Vytiskne hodnotu do Serial Monitor
Seriál.tisk("vzdálenost: ");
Seriál.tisk(vzdálenost_cm);
Seriál.println(" cm");
zpoždění(500);
}
Jak spustit program Arduino?
Nyní, když jste připraveni s hardwarem a kódem, je čas nahrát kód do vašeho Arduina. Následuj tyto kroky.
- Klikněte na Ověřte tlačítko zaškrtnutí pro kompilaci kódu a ujistěte se, že neobsahuje chyby.
- Vyberte desku Arduino a její odpovídající COM port z rozbalovací nabídky.
- Klikněte na nahrát a počkejte, až se dokončí nahrávání kódu.
Jakmile kliknete na tlačítko Nahrát, v černém okně konzoly pod ním se vám začne zobrazovat aktivita. Za předpokladu, že vaše Arduino funguje a je správně připojeno, váš kód bude nahrán a můžete začít testovat svůj projekt.
Mikrokontroléry mohou být zábavné
Mikrokontroléry jako Arduino jsou skvělým způsobem, jak se dostat do světa kutilské elektroniky. Arduino pro děti je obzvláště skvělá aktivita. Jakmile se naučíte kódovat Arduino, výkonnější desky jako Raspberry Pi se zcela otevřou jiný svět příležitostí, pokud jde o to, co můžete postavit s několika základními senzory a několika řadami kódu.
