Jak zakodować swoją płytkę Arduino
Dzięki rozwijającej się społeczności, która zawsze tworzy łatwe do naśladowania i zabawne projekty, nigdy nie zabraknie Ci pomysłów na to, co możesz zrobić z płytką mikrokontrolera Arduino.
To powiedziawszy, najważniejszą częścią każdego projektu Arduino jest kod, który uruchamia wszystko. Właściwe zaprogramowanie Arduino jest kluczem do zapewnienia prawidłowo działającego projektu elektronicznego. Ale jak kodujesz Arduino?
Co to jest Arduino?
Arduino to otwarta platforma do prototypowania. Jest łatwy w użyciu, posiada złącze GPIO do podłączania czujników i innych elementów elektronicznych oraz ma stosunkowo prosty język programowania. Płytki są dostępne w różnych kształtach i rozmiarach, od tak małych, jak Arduino Nano do projektów wdrażalnych, po Arduino Mega 2560 do projektów z większą ilością sprzętu. Przeczytaj nasz przewodnik dla początkujących Arduino, aby uzyskać więcej informacji na temat platformy.
Jak zaprogramować Arduino
Programowanie Arduino jest tak proste, jak podłączenie sprzętu do jednego. Wszystko, czego potrzebujesz, to płytka Arduino, odpowiedni kabel USB (sprawdź, jaki typ portu USB ma Twoje Arduino) i komputer, aby rozpocząć. Będziesz używać języka programowania Arduino opartego na C++.
Chociaż ma IDE do pobrania , możesz także użyć przeglądarki internetowej do kodowania Arduino. Pamiętaj, że będziesz musiał zainstalować agenta Arduino, jeśli używasz IDE opartego na przeglądarce – przy pierwszej próbie zostaniesz poproszony o pobranie i zainstalowanie agenta, zanim będziesz mógł zacząć kodować.
Komponenty programu Arduino
Programy Arduino nazywane są szkicami. Zwykle są zapisywane w dwóch głównych funkcjach:
- setup(): Ta funkcja działa tylko raz na cykl rozruchu Arduino. Oznacza to, że wszelkie inicjalizacje, deklaracje lub konfiguracje są wykonywane w ramach tej funkcji.
- loop(): Ta funkcja zapętla się w kółko, dopóki Arduino ma zasilanie. Większość kodu funkcjonalnego jest napisana w tej metodzie.
Tak jak w przypadku każdego innego programu lub skryptu, wszelkie ważne biblioteki i wartości są deklarowane i importowane przed dwiema wymienionymi powyżej funkcjami. W zależności od wymagań możesz dodać więcej funkcji, jeśli chcesz.
Możesz użyć monitora szeregowego, aby zobaczyć dane przesyłane przez Arduino przez szeregowe połączenie USB. Monitor szeregowy jest również używany do interakcji z płytą za pomocą komputera lub innych odpowiednich urządzeń. Zawiera również ploter szeregowy, który może wykreślić dane szeregowe w celu lepszej reprezentacji wizualnej.
Używanie podstawowych komponentów z Arduino
Zrobimy małą konfigurację, w której Arduino może odczytać wejście przycisku i zapalić diodę LED w zależności od tego, czy jest wciśnięty, czy nie. Zanim jednak przejdziemy do kodowania, musimy podłączyć nasz sprzęt. Będziesz potrzebować następujących elementów:
- Naciśnij przycisk
- PROWADZONY
- rezystor 10kΩ
- Rezystor 220 Ω
Postępuj zgodnie ze schematem połączeń poniżej, aby prawidłowo podłączyć wszystko. Zwróć szczególną uwagę na pin GPIO (General Purpose Input Output), do którego podłączony jest każdy przewód na płycie Arduino.
Po podłączeniu całego sprzętu skopiuj i wklej następujący kod do internetowego IDE. Znajdziesz komentarze w całym kodzie, aby lepiej wyjaśnić, co robi każda część.
#define LED_PIN 8 //Define the LED pin
#define BUTTON_PIN 7 //Define the button pin
//Now we'll initialise the LED and button in the setup function
void setup() {
pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
pinMode(BUTTON_PIN, INPUT);
}
//The following snippet loops over the button status and changes
//LED status to HIGH (on) when the button is pressed down (HIGH)
void loop() {
if (digitalRead(BUTTON_PIN) == HIGH) {
digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
}
else {
digitalWrite(LED_PIN, LOW);
}
}
Arduino to jednak coś więcej niż tylko diody LED i przyciski. Przyjrzyjmy się bardziej zaawansowanemu kodowi, który zamiast tego integruje czujnik odległości i brzęczyk.
Używanie czujnika ultradźwiękowego z Arduino
Twoje Arduino może odczytywać dane z czujników i wchodzić w interakcje z otoczeniem. Zamierzamy podłączyć do płytki ultradźwiękowy czujnik odległości HC-SR04 i brzęczyk, aby wywołać alarm zbliżeniowy.
Oto jak wygląda kod; znajdziesz wyjaśnienia linia po linii.
//Declaring the HC-SR-04 and Buzzer pins
const int TRIG_PIN = 6;
const int ECHO_PIN = 7;
const int LED_PIN = 3;
const int DISTANCE_THRESHOLD = 50;
//Variables for calculating distance
float duration_us, distance_cm;
//Setting pin modes and intializing the Serial Monitor
void setup() {
Serial.begin (9600);
pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT);
pinMode(ECHO_PIN, INPUT);
pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
}
void loop() {
//Generate 10-microsecond pulse to TRIG pin
digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
//Measure duration of pulse from ECHO pin
duration_us = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH);
//Calculate the distance
distance_cm = 0.017 * duration_us;
if(distance_cm < DISTANCE_THRESHOLD)
digitalWrite(LED_PIN, HIGH); //Turn on LED
else
digitalWrite(LED_PIN, LOW); //Turn off LED
//Print the value to Serial Monitor
Serial.print("distance: ");
Serial.print(distance_cm);
Serial.println("cm");
delay(500);
}
Jak uruchomić program Arduino?
Teraz, gdy jesteś gotowy ze sprzętem i kodem, nadszedł czas, aby przesłać kod do Arduino. Wykonaj następujące kroki.
- Kliknij przycisk Sprawdź znacznik wyboru, aby skompilować kod i upewnić się, że jest wolny od błędów.
- Wybierz płytkę Arduino i odpowiadający jej port COM z menu rozwijanego.
- Kliknij przycisk Prześlij i poczekaj na zakończenie przesyłania kodu.
Gdy tylko klikniesz przycisk Prześlij, zaczniesz widzieć aktywność w czarnym oknie konsoli poniżej. Zakładając, że Arduino działa i jest prawidłowo podłączone, Twój kod zostanie przesłany i możesz rozpocząć testowanie swojego projektu.
Mikrokontrolery mogą być zabawne
Mikrokontrolery takie jak Arduino to świetny sposób na wejście w świat elektroniki DIY. Arduino dla dzieci to szczególnie świetna aktywność. Gdy nauczysz się kodować Arduino, potężniejsze płyty, takie jak Raspberry Pi, otwierają zupełnie inny świat możliwości, jeśli chodzi o to, co możesz zbudować za pomocą zaledwie kilku podstawowych czujników i kilku linii kodu.
Dodaj komentarz