Nyní ve světě lidí, kteří se zajímají o technologie, existuje skutečná „arduinomania“. Tisíce článků, stovky blogů a fór jsou věnovány tomuto malému tajemnému zařízení. Co je to - Arduino? A proč se stala tak populární?
Arduino je malé elektronické zařízení, které se skládá z jedné desky s plošnými spoji, která může ovládat různé senzory, motory, světla, přenášet a přijímat data … Arduino je celá rodina zařízení různých velikostí a schopností. A také je to celá zoo klonů Arduino a svět zařízení kompatibilních s arduino. Ale promluvme si o všem v pořádku.
Arduino „mozek“
„Mozkem“Arduina je mikrokontrolér Atmega. Mikrokontrolér je mikroprocesor s pamětí a různými periferními zařízeními implementovaný na jediném mikroobvodu. Ve skutečnosti jde o jednočipový mikropočítač schopný provádět relativně jednoduché úkoly. Různé modely z rodiny Arduino jsou vybaveny různými mikrokontroléry.
Na fotografii je mikrokontrolér Atmega328. Takové mikrokontroléry jsou zapnuty a (ale v jiném případě).
Arduino „ruce“
Ale k čemu je mozek, když nemá ruce? Rukou jsou v tomto případě elektrické vodiče umístěné po obvodu desky Arduino. K dispozici jsou desky s velkým počtem kolíků a desky s menším počtem kolíků. Například největší deska v rodině Arduino - - má více než 70 nezávislých pinů a nejmenší má pouze 22 pinů.
Fotografie ukazuje srovnání mezi Arduino Mega a Arduino Pro Mini.
Digitální a analogové výstupy
Ne všechny piny Arduino jsou stejné. Existují digitální výstupy a existují analogové. Základní rozdíl mezi nimi spočívá v tom, že na digitálních pinech mohou být pouze dvě hodnoty: buď logická „1“(TRUE, od 3 do 5 voltů), nebo logická „0“(FALSE, od 0 do 1,5 voltu)) a na analogových výstupech - rozsah od logické 1 do 0 je rozdělen do mnoha malých částí.
Proč je to potřeba? Podívejme se na takový ilustrativní příklad. Pokud připojíte LED k digitálnímu kolíku Arduina a použijete logickou "1" na kolík, pak se LED rozsvítí s maximálním jasem; pokud dáte „0“- LED zhasne. Nejsou k dispozici žádné mezilehlé možnosti. Pokud je LED připojena k analogovému výstupu, lze jas LED plynule regulovat. V praxi jsou analogové výstupy nejčastěji připojeny k nějakému druhu analogových senzorů.
Co může Arduino ovládat
Výsledkem je, že Arduino má tolik „rukou“, že k němu můžete připojit obrovské množství různých periferií. Mezi nimi například:
- tlačítka,
- LED,
- mikrofony a reproduktory,
- elektromotory a serva,
- LCD displeje,
- Čtečky RFID a NFC,
- ultrazvukové a laserové dálkoměry,
- bluetooth, WiFi a ethernetové moduly,
- Čtečky karet SD,
- GPS a GSM moduly …
A také desítky různých senzorů:
- osvětlení,
- magnetické pole,
- gyroskopy a akcelerometry,
- senzory kouře a kvality vzduchu,
- teplota a vlhkost a mnohem, mnohem víc.
To vše dělá z Arduina univerzální systémové jádro, které lze konfigurovat různými způsoby. Chcete si vyrobit rádiem řízený podavač zvířat? Nemáš zač! Chcete, aby se okno na vaší lodžii zavřelo, když začne pršet? Nemáš zač! Chcete ovládat jas osvětlení v místnosti ze svého smartphonu? Snadný!
Fotografie ukazuje jen nepatrný zlomek periferií, které lze připojit k Arduinu. Ve skutečnosti jich je mnohem, mnohem více.
Komunikace s Arduino
Jak procesor přesně ví, co má dělat? Musíte mu to říct. Existuje jazyk pro komunikaci s mikrokontrolérem, zjednodušený a přizpůsobený speciálně pro Arduino. Zvládnutí tohoto jazyka není vůbec obtížné s touhou a určitou vytrvalostí, i když jste nikdy předtím neprogramovali.
Psaní zpráv pro Arduino se nazývá programování. A pro zjednodušení tohoto procesu bylo vyvinuto speciální softwarové prostředí - Arduino IDE. Zahrnuje desítky příkladů dobrých, pracovních programů. Po jejich prostudování se velmi rychle naučíte hodně o jazyce komunikace s Arduinem.
Arduino umožňuje vašim programům přejít z virtuálního světa do reálného světa. Uvidíte, jak programy, které píšete, způsobí, že LED dioda začne blikat nebo otáčet hřídelí motoru, a poté bude dělat složitější a užitečnější věci. Arduino vám umožní naučit se spoustu nových a zajímavých věcí jak v elektronice, tak v programování. Díky tomu se pro vás může stát vynikajícím koníčkem, vzrušující činností s dětmi, nádhernou a obohacující zábavou.
