ARDUINO — общий обзор и некоторые примеры

Часть 1. Введение.

     Рано или поздно у начинающего радиолюбителя и не только, возникает необходимость знакомиться с основами программирования микроконтроллера и начать писать собственные программы для своих задач. Естественно, первый и самый сложный вопрос — какой тип микроконтроллера выбрать??? Что начать изучать из языков программирования — асемблер или Си. Какую оболочку выбрать?? Множество производителей микроконтроллеров исполняют свои отладочные платы и пишут набор библиотек к ним.

arduino-общий видНа фото слева — направо ARDUINO Pro Mini (ATMega168PU-16), ARDUINO UNO Rev3 (ATMega328PU-16), ARDUINO Nano (ATMega328PU-16), ARDUINO MEGA2560 (ATMega2560-16AU).

Поскольку речь идет о начальном выборе и первых шагах в освоении микроконтроллеров, то на сегодняшний момент выбор очевиден — одна из самых простых плат ARDUINO типа Nano или Pro Mini. Почему именно они??? Первое и главное — доступность самих плат (цена от 60 до 150грн в свободной продаже). Второе — готовая оболочка программирования в системе Ардуино подобного Си с массой библиотек. Большое количество примеров и поддержка в интернете разных проектов. И, наконец, самое главное с точки зрения начинающего радиолюбителя, большое количество электронных законченных узлов на многочисленных платах которыми можно расширять и дополнять свой проект, практически не используя паяльник.

комплекты

На фото (слева — направо) ЖКИ дисплей WINSTAR1602 (двустрочный на 16 символов), мембранная клавиатура с разъемом, энергонезависимые часы реального времени, аналоговый джойстик, ультразвуковой приемно-передающий модуль, TFT дисплей 480х320 с 256к цветовой гаммой, сервопривод (рулевая машинка с усилием 90грамм)

Все что необходимо добавить в комплект будущего конструктора (это пожалуй самое правильное название для Ардуино) — это пару макетных плат разного формата и соединительные провода. Все остальные элементы добавляются в зависимости от требований различных схем, но поскольку речь идет о самом начале — используется только самое необходимое (жесткая бюджетная схема). Но как уже отмечалось, можно применить различные шасси и макетные платы, про которые  рассказывалось в более ранних статьях на нашем сайте.

шасси универсал макетка шасси с ардуино

На фото — различные варианты исполнения макетных плат и шасси для моделирования на Ардуино.

  В основе своей все наборы процессорных плат этого конструктора отличаются друг от друга только разрядностью установленного процессора (8 или 32 бита), наличием на плате программатора через USB порт и конечно же типом самого кристалла, определяющего размеры памяти Флеш и ОЗУ. Из базовой периферии могут быть установлены светодиоды, подключенные  к цифровым выходам, транзисторы для умощнения выхода (подключения электродвигателя или динамической звуковой головки), а также дополнительные коммутационные порты — в основном USB, так как COM порты морально устарели, хотя и применяются как виртуальные через USB. Исключение составляют только платы микро — там нет USB-COM конвертора, но сам порт UART присутствует. Их необходимо программировать собрав самостоятельно или купив перходник USB-UART. Желательно, чтобы переходник использовал выход DTR — на него подается строб-импульс для перезагрузки микроконтроллера после выгрузки в него прошивки, но если вывода нет — это не страшно, в тот момент когда нажимается команда ПРОШИТЬ на оболочке Ардуино — необходимо зажать пальцем кнопку RESET на плате и после появления слова «Загрузка…» над разделом компиляции — отпустить кнопку. Если произошла ошибка загрузки — необходимо повторить процедуру. Следующий раздел кратко описывает программную оболочку для плат Ардуино.

Часть 2. Программное обеспечение.

Часть3. Присматриваясь к железу.

Часть 4. Устройства ввода/вывода информации 1бит

Часть5. Свойства и настройка цифровых контактов

Часть6. Свойства и настройка аналоговых контактов

Часть7. Широтно — импульсная модуляция ШИМ / PWM

Часть8. Ардуино и текстовые индикаторы