Калькулятор расчета монолитного плитного фундамента
Каркасный дом, пошаговая инструкция
Что лучше инжектор или карбюратор?
 

Arduino для начинающих и не только

679Все мы в той или иной степени знакомы с конструктором Arduino: кто-то только слышал, что есть такой конструктор, кто-то планирует начать  работу или делает первые шаги в конструировании, а кто-то уже демонстрирует мастер-классы.

Именно тем, кто только начинает знакомство с Arduino, мы адресовали данную статью.

Arduino – это торговая марка конструктора, представляющего собой платформу для разработки электронных устройств, обладающая широкими возможностями – это  целая система аппаратного и программного обеспечения.  Отличительной особенностью Arduinoявляется то, что конструктор  тесно взаимодействует с окружающей физической средой.

Платформа Arduino была разработана в Италии Массимо Банци  и Дэвидом Куартилльз в 2005 году как инструмент для студенческих проектов.

 

Аппаратная платформа представляет собой плату с микроконтроллером и плату расширения.

В линейке Arduino применяются  универсальные микроконтроллеры Atmel семейства ATmega. Процессорное ядро AVR микроконтроллеров с модифицированной Гарвардской архитектурой сочетает в себе обширный набор инструкций с 32 рабочими регистрами общего назначения. Все 32 регистра непосредственно подключены к арифметико-логическому устройству (АЛУ), позволяя получить доступ к двум независимым регистрам за один машинный цикл. Микроконтроллеры ATmega могут иметь 4 или 8 КБайт внутрисхемно программируемой Flash-памяти, а также SRAM и EEPROM в различных комбинациях объема.

Процессорное ядро микроконтроллеров окружено разнообразной периферией и устройствами ввода/вывода. Хотя некоторые устройства различаются конфигурацией, многие из них имеют:

  • 23 линии ввода/вывода общего назначения;
  • 6- или 8-канальный 10-разрядный АЦП;
  • шесть каналов ШИМ;
  • последовательный интерфейс USART;
  • 2-проводной байт-ориентированный последовательный интерфейс;
  • последовательный порт SPI;
  • три гибких таймера/счетчика;
  • счетчик реального времени с отдельным генератором;
  • программируемый сторожевой таймер со встроенным генератором.

Аппаратная платформа постоянно совершенствуется и пополняется новыми процессорными платами, разработанными под специфический форм-фактор или конкретное приложение. Одной из популярных плат, созданных командой Arduino, является плата Arduino Uno.

Порты ввода-вывода микроконтроллеров оформлены в виде штыревых линеек. Никакого буферизирования, защиты, конвертации уровней или подтяжек, как правило, нет. Микроконтроллеры питаются от 5В или 3,3В, в зависимости от модели платы.

Помимо портов на платах микроконтроллеров иногда устанавливается периферия в виде интерфейсов USB или Ethernet.

Платы с микроконтроллером  спроектированы таким образом, что при необходимости их можно расширять. Платы расширения подключаются посредством установленных на них штыревых разъемов.

Но самым интересным в данном конструкторе является применение датчиков. Датчики позволяют определять, что происходит во внешней среде -  именно через них поступают исходные  данные, на основании которых и строится дальнейший алгоритм работы собранного устройства. Основные датчики (по назначению):

- давления;

- фотоэлемент;

- температуры;

- вибрации;

- движения;

- термопары;

- ИК-приемник;

- дыма;

- влажности и пр.

Все датчики имеют свои собственные методы взаимодействия. Некоторые можно просто подключить к плате, а подключение других требует дополнительных манипуляций. Например, могут потребоваться резисторы или дополнительные источники питания.

Датчики отличаются по типу сигнала на выходе: аналоговый или цифровой.

Программная платформа представляет собой пакет программного обеспечения с открытым исходным кодом, в который входит интегрированная среда разработки (IDE), стандартный язык программирования с компилятором и загрузчик, запускаемый непосредственно на процессорной плате. Язык программирования Arduino является стандартным C++ (используется компилятор AVR-GCC) с некоторыми особенностями, облегчающими новичкам написание первой работающей программы. Программы, написанные программистом Arduino называются наброски или иногда скетчи,   сохраняются в файлах с расширением ino. Эти файлы перед компиляцией обрабатываются препроцессором Arduino. Также существует возможность создавать и подключать к проекту стандартные файлы C++.

Интегрированная среда разработки включает большой набор библиотек функций С/С++, поддерживающих большинство операций ввода/вывода.

Для всех, кому интересно конструирование на платформе Arduino, мы публикуем  книгу «Дао робота сумо», Андрея Анатольевича Суркова.

Андрей Анатольевич Сурков

Руководитель Центра

инновационного творчества ТОБОРОБОТ, г. Москва.

Источник:  http://dao.toborobot.ru/

679 1

679 2679 3

679 4679 5

679 6679 7

679 8679 9

679 10


Рейтинг:  
 / 2