Tagad cilvēku, kas vēlas tehnoloģijas, pasaulē valda īsta "arduinomanija". Tūkstošiem rakstu, simtiem emuāru un forumu ir veltīti šai mazajai noslēpumainajai ierīcei. Kas tad tas ir - Arduino? Un kāpēc tas kļuva tik populārs?
Arduino ir maza elektroniska ierīce, kas sastāv no vienas iespiedshēmas plates, kas var vadīt dažādus sensorus, motorus, gaismas, pārraidīt un saņemt datus … Arduino ir vesela dažāda lieluma un iespēju ierīču saime. Un arī šis ir viss Arduino klonu zooloģiskais dārzs un arduino saderīgu ierīču pasaule. Bet parunāsim par visu pēc kārtas.
Arduino "smadzenes"
Arduino "smadzenes" ir mikrokontrolleris Atmega. Mikrokontrolleris ir mikroprocesors ar atmiņu un dažādām perifērām ierīcēm, kas ieviests vienā mikroshēmā. Faktiski tas ir vienas mikroshēmas mikrodators, kas spēj veikt salīdzinoši vienkāršus uzdevumus. Dažādi Arduino ģimenes modeļi ir aprīkoti ar dažādiem mikrokontrolleriem.
Fotoattēlā redzams mikrokontrolleris Atmega328. Šādi mikrokontrolleri ir ieslēgti un (bet citā gadījumā).
Arduino "rokas"
Bet kāda ir smadzeņu izmantošana, ja tām nav roku? Rokas šajā gadījumā ir elektriskie vadi, kas novietoti ap Arduino dēļa perimetru. Ir dēļi ar lielu tapu skaitu, un ir dēļi ar mazāk. Piemēram, lielākajai dēlim Arduino ģimenē - ir vairāk nekā 70 neatkarīgu tapu, bet mazākajam ir tikai 22 tapas.
Fotoattēlā redzams Arduino Mega un Arduino Pro Mini salīdzinājums.
Digitālās un analogās izejas
Ne visi Arduino tapas ir vienādi. Ir digitālās izejas un ir analogās. Būtiskā atšķirība starp tām ir tā, ka uz digitālajām tapām var būt tikai divas vērtības: vai nu loģiska "1" (PATIESA, no 3 līdz 5 voltiem), vai loģiska "0" (FALSE, no 0 līdz 1,5 voltiem), un analogajās izejās - diapazons no loģiskā 1 līdz 0 ir sadalīts daudzās mazās sadaļās.
Kāpēc tas ir vajadzīgs? Apskatīsim šādu ilustratīvu piemēru. Ja Arduino digitālajai tapai pievienojat gaismas diodi un uz tapas izmantojat loģiku "1", tad gaismas diode iedegsies ar maksimālu spilgtumu; ja jūs piešķirat "0" - gaismas diode nodziest. Starpposma variantu nav. Ja LED ir pievienots analogajai izejai, gaismas diodes spilgtumu var regulēt vienmērīgi. Praksē analogās izejas visbiežāk tiek savienotas ar kāda veida analogajiem sensoriem.
Ko Arduino var kontrolēt
Rezultātā Arduino ir tik daudz "roku", ka jūs varat tam pievienot milzīgu skaitu dažādu perifērijas ierīču. Starp tiem, piemēram:
- pogas,
- Gaismas diodes,
- mikrofoni un skaļruņi,
- elektromotori un servoservisi,
- LCD displeji,
- RFID un NFC lasītāji,
- ultraskaņas un lāzera tālmēri,
- Bluetooth, WiFi un Ethernet moduļi,
- SD karšu lasītāji,
- GPS un GSM moduļi …
Un arī desmitiem dažādu sensoru:
- apgaismojums,
- magnētiskais lauks,
- žiroskopi un akselerometri,
- dūmu un gaisa kvalitātes sensori,
- temperatūra un mitrums un daudz, daudz vairāk.
Tas viss padara Arduino par daudzpusīgu sistēmas kodolu, kuru var konfigurēt ļoti dažādos veidos. Vai vēlaties izveidot radio vadāmu lolojumdzīvnieku barotavu? Jūs esat laipni gaidīti! Vai vēlaties, lai logs tiktu aizvērts jūsu lodžijā, kad sāk līt? Jūs esat laipni gaidīti! Vai vēlaties no sava viedtālruņa kontrolēt telpas apgaismojuma spilgtumu? Viegli!
Fotoattēls parāda tikai nelielu daļu no perifērijas ierīcēm, kuras var savienot ar Arduino. Patiesībā to ir daudz, daudz vairāk.
Saziņa ar Arduino
Kā procesors precīzi zina, kā rīkoties? Jums tas viņam jāpasaka. Ir valoda saziņai ar mikrokontrolleru, kas ir vienkāršota un pielāgota tieši Arduino. Apgūt šo valodu nebūt nav grūti ar vēlmi un noteiktu neatlaidību, pat ja jūs nekad iepriekš neesat ieprogrammējis.
Arduino ziņojumu rakstīšanu sauc par programmēšanu. Un, lai vienkāršotu šo procesu, ir izstrādāta īpaša programmatūras vide - Arduino IDE. Tajā iekļauti desmitiem labu, darba programmu piemēri. Izpētījis tos, jūs ļoti ātri uzzināsiet daudz par saziņas valodu ar Arduino.
Arduino ļauj jūsu programmām izkļūt no virtuālās pasaules un reālajā pasaulē. Jūs varēsiet redzēt, kā jūsu rakstītās programmas liek mirgot vai pagriezt motora vārpstu un pēc tam veikt sarežģītākas un noderīgākas lietas. Arduino ļaus jums uzzināt daudz jauna un interesanta gan elektronikā, gan programmēšanā. Rezultātā tas var kļūt par lielisku hobiju jums, aizraujošu nodarbi ar bērniem, brīnišķīgu un atalgojošu izklaidi.
