Arduino

Īsumā

Kas tas ir, Arduino?

Arduino ir mazi datoriņi, ar ko var veidot nelielas interaktīvas iekārtas, kas var sajust ar sensoriem un kontrolēt reālo, fizisko pasauli daudz vieglāk nekā tavs galda dators.

Patiesībā Arduino ir vairāk - tā ir atvērta pirmkoda fiziskas skaitļošanas platforma, kas iekļauj:

• vienkāršs mikrokontroliera modulis - datoriņš (šādu ir vairāki veidi ar dažādām iespējām un izmēriem);
• izstrādes vide programmatūras rakstīšanai šim modulim. Tā pieejama dažādām operētājsistēmām: Linux, Windows, OSX.

Kā sākt

Jums nepieciešams Arduino modulis, piemēram, Arduino Uno vai līdzīgs, un programmatūra, kas par brīvu pieejama internetā. Sīkāk varat lasīt zemāk:

• Pamācība uzsākot
• Kā installēt Arduino Ubuntu vidē (pamācība):

sudo apt-get update && sudo apt-get install arduino arduino-core

• Blink piemērs - laba pati pirmā programma.

Aparatūra

Arduino aparatūru var sadalīt vairākās daļās, moduļos, ko var saslēgt kopā, veidojot savu iekārtu:

• Pamatmoduļi ir iekārtas ar procesoru, kurš ir programmējams un ir Arduino "smadzenes".
• Aktuatori ir iekārtas, kas ietekmēt pasauli, piemēram, motoriņi, kas dzen robotu uz priekšu. Pie aktuatoriem pieder arī LED spīddiodes un dāžādi LED vai LCD ekrāni ir iekārtas, kas var rādīt informāciju, piemēram, dodot gaismu vai ar attēlu.
• Sensori ļauj mērīt, sajust pasauli. Piemēram, mērot temperatūru, vai gaismas intensitāti. Pie sensoriem varētu pieskaitīt arī slēdžus un pogas, ko lietotāji var nospiest dodot kādu komandu Arduino sistēmai.
• Komunikācija - tie ir moduļi, kas ļauj Arduino sazināties ar citiem datoriem, tai skaitā galda datoriem, viedtālruņiem, serveriem un citiem Arduino. Dažādi moduļi nodrošina dažādus saziņas veidus, piemēram, pa WiFi, Bluetooth, ZigBee, Ethernet, vai citu bezvadu vai vadu kanālu.
• Komplekti ir jau gatavs dažādu pamatmoduļu, aktuatoru, sensoru, un citu moduļu kopums, no kuriem var veidot dažādas iekārtas un sistēmas, vai nu mācību vai citā nolūkā.

Pamatmoduļi

Pamatmodulis ir modulis ar mikrokontrolieri, ko iespējams programmēt un kam iespējams pieslēgt citas iekārtas un sensorus, piemēram, spīddiodes, termometrus, motoriņus, u.c. Zemāk ir daži no tiem:

Nosaukums	Izskats	Pinout	Komentāri
Arduino Uno	Arduino Uno	Pinout (PDF)	Viens no pirmajiem Arduino moduļiem. Vienkāršs un ērts lietošanā. Shēma (Rev3)
Arduino Micro Pro	Arduino Micro Pro	Pinout (PNG)	Maza izmēra Arduino modulis, daļēji savietojams ar Leonardo moduli. Micro USB saite programmēšanai un komunikācijai. Var emulēt USB klaviatūru vai peli ar attiecīgu programmatūru. NB: uzlādējot jaunu skeču, jānospiež Reset (jāsavieno ar zemi) lai USB pārslēgtos no lietotnes uz programmēšanas režīmu. Ir divas versijas: 5V 16MHZ un 3.3V 8MHz. Shēma v1.3 (Sparkfun) Shēma v1.1

Aktuatori un LED moduļi

Nosaukums	Izskats	Komentāri
[LED] Parasts LED piemērs	LED	LED spīddiodes ir pieslēdzamas pie GPIO portiem cair rezistoru, lai ierobežotu strāvu un nenodedzinātu Arduino. Gandrīz visiem Arduino pamatmodulim ir pieejams LED, ko var ieslēgt un izslēgt. Zemāk doti porta numuri sekojošiem Arduino: #13 - Uno, #17 - Micro Pro Resursi: Blink piemērs (sāc te!) LED bibliotēka
[ 8x8 LED Matrica] Ar 72xx kontrolieri!	8x8 LED matrica ar MAX7219	8x8 matricu ērti kontrolet modulī, kurā ir LED kontrolieris. Tas ļauj rakstīt uz LED matricu caur SPI maģistrāli kā atmiņā, reģistros, kur katrai rindai ir sava adrese, un katrs LED ir viens no 8 bitiem šajā adresē. Kontrolieri paasti ir MAX7219 vai MAX7221. LED matricas un Arduino, apraksts MAX72xx kontrolieru lietojums ar Arduino, aparatūra MAX72xx datasheet LEDControl bibliotēka

Sensori

Nosaukums	Izskats	Komentāri
MPU-6050 (GY-521) 3D akselerometrs un žiroskops	GY-521	3D akselerometrs un 3D žiroskops. Abi pieslēgti ar I2C maģistrāli. shēma
DHT22 (AM2302) temperatūras un gaisa mitruma sensors	DHT22 (AM2302)	DHT22 (AM2302) temperatūras un gaisa mitruma sensors. lietošana bibliotēka

Komunikācija

Nosaukums	Izskats	Komentāri
Adafruit CC3000 WiFi komunikācijas modulis	Adafruit CC3000	Adafruit CC3000 modulis nodrošina komunikāciju ar WiFi kanāliem. Lietošana
nRF24L01	nRF24L01+	nRF24L01 komunikācijas modulis vienkāršai zema enerģijas patēriņa komunikācijai 2.4GHz diapazonā. NB! Barošana ir 3.3V (nevis 5V). Datu signāli ir 5V savietojami. Interfacing with hardware: Nrf24L01 Pinout nRF24L01+ datasheet Daļēja BLE emulācija Bibliotēkas: maniacbug:RF24 TMRh20/RF24, Dokumentācija RadioHead

Komplekti

Nosaukums	Izskats	Komentāri
Tinkerkit	TinkerKit	Komplekts ar Arduino moduļiem, TinkerKit vairogiem, sensoru un aktuatoru moduļiem, ko ērti pievienot Arduino TinkerKit vairogam.
SparkFun Digital Sandbox	SparkFun Digital Sandbox	Arduino savietojama platforma ar iebūvētiem sensoriem un projektu programmu.

Programmatūra

Arduino IDE vidi programmatūras (sketču) rakstīšanai un ielādēšanai bieži var uzinstalēt jau no operētājsistēmas, piemēram, Ubuntu Linux to dara pavisam vienkārši:

sudo apt-get install arduino

Bet ja tā nevar, vai arī vēlaties uzinstalēt pašu jaunāko versiju, tad ieteicams iet uz Arduino portālu.

Kopdarbs ar Scratch

Ir iespējams veidot programmas MIT Scratch vidē, ko izpilda Arduino aparatūra ar tai pievienotajiem sensoriem un iekārtām. Viens no risinājumiem ir lietot s2a - Scratch to Arduino.

Pirms tam gan vajadzēs instalēt Python un PyMata kas nodrošina komunikāciju ar Arduino pa seriālo portu.

Projektu idejas

• Projektu idejas @arduino.cc
• Projekti un pamācības par Arduino @ Adafruit
• LEGO_LED

Noderīga informācija

• Arduino - Aparatūras un programmatūras platforma
• Tehniskā informācija
• Projekti ar Arduino
• Ievads par Arduino