Arduino Erste Schritte mit Hardware und Software & Arduino-Tutorials - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Heutzutage bevorzugen Hersteller und Entwickler Arduino für die schnelle Entwicklung des Prototypings von Projekten.

Arduino ist eine Open-Source-Elektronikplattform, die auf benutzerfreundlicher Hardware und Software basiert. Arduino hat eine sehr gute Benutzergemeinschaft. Das Arduino-Board-Design verwendet eine Vielzahl von Controllern, darunter (AVR-Familie, nRF5x-Familie und weniger STM32-Controller und ESP8266/ESP32). Das Board verfügt über mehrere analoge und digitale Eingangs-/Ausgangspins. Das Board enthält auch einen USB-zu-Seriell-Konverter, der bei der Programmierung des Controllers hilft.

In diesem Beitrag werden wir sehen, wie man Arduino IDE und Arduino Boards verwendet. Arduino ist einfach zu bedienen und eine sehr gute Option für Prototyping-Projekte. Sie erhalten viele Bibliotheken und eine Anzahl von Hardware-Builds für Arduino-Boards, die Pin an Pin an die Modulplatine und die Arduino-Platine angepasst werden.

Wenn Sie ein Arduino-Board verwenden, benötigen Sie keinen Programmierer oder kein Werkzeug, um Arduino-Boards zu programmieren. Weil diese Boards bereits mit dem seriellen Bootloader geflasht sind und bereit sind, über USB auf die serielle Schnittstelle zu flashen.

Schritt 1: Zu behandelnde Punkte

Die folgenden Punkte werden in diesem Tutorial behandelt, das in Schritt 4 angehängt ist.

1. Schema erklärt 2. Bootloader erklärt 3. Verwendung des Web-Editors 4. Verwendung der Arduino IDE 5. Beispiel für LED Blink 6. Beispiel für serielle Schnittstelle 7. Beispiel für Switch-Schnittstelle mit Polling-Methode 8. Beispiel für Switch-Schnittstelle mit Interrupt-Methode 9. Beispiel für ADC.

Schritt 2: Was ist ein Bootloader?

In Simple Language ist Bootloader ein Stück Code, das den Code akzeptiert und in unseren eigenen Flash schreibt.

Bootloader ist ein Stück Code, das zuerst ausgeführt wird, wenn der Controller eingeschaltet wird oder zurückgesetzt wird und dann die Anwendung startet.

Wenn der Bootloader ausgeführt wird, wird nach Befehlen oder Daten auf der Schnittstelle wie UART, SPI, CAN oder USB gesucht. Bootloader kann auf UART, SPI, CAN oder USB implementiert werden.

Im Falle des Bootloaders müssen wir nicht jedes Mal den Programmierer verwenden. Aber wenn kein Bootloader auf dem Controller vorhanden ist, müssen wir in diesem Fall Programmierer / Flasher verwenden.

Und wir müssen Programmierer/Flasher zum Flash-Bootloader verwenden. Sobald der Bootloader geflasht wird, ist kein Programmierer/Flasher erforderlich.

Ardiuno kommt mit Bootloader an Bord geflasht

Schritt 3: LED-, Schlüssel- und ADC-Schnittstelle

Die folgenden Schnittstellentypen werden in diesem Tutorial behandelt.

1. LED-Schnittstelle

2. Schlüsselschnittstelle

3. Topfschnittstelle

1. LED-Schnittstelle:

Die LED ist mit dem PC13-Pin des Arduino verbunden. Die meisten Arduinos haben eine USER-LED an Bord. Der Entwickler muss also nur das blinkende Beispiel aus der Beispielbibliothek verwenden.

2. Schnittstelle wechseln:

Der Schalter kann auf zwei Arten gelesen werden, eine ist ein Abfrageverfahren und eine andere ist Interrupt-basiert. Bei der Polling-Methode wird der Schalter kontinuierlich gelesen und es können Maßnahmen ergriffen werden.

Und bei der Interrupt-Methode kann eine Aktion ausgeführt werden, sobald die Taste gedrückt wird.

3. Topfschnittstelle:

Analog POT wird mit dem Analog Pin des Arduino verbunden.

Schritt 4: Erforderliche Komponenten

Arduino UNOArduino Uno in Indien -

Arduino Uno in Großbritannien -

Arduino Uno in den USA -

Arduino Nano

Arduino Nano in Indien –

Arduino Nano in Großbritannien -

Arduino Nano in den USA -

HC-SR04HC-SR04 in Großbritannien -

HC-SR04 in den USA -

MLX90614

MLX90614 in Indien -

MLX90614 in Großbritannien -

MLX90614 in USA -

BreadBoardBreadBoard in Indien-

BreadBoard in den USA-

BreadBoard in Großbritannien-

16X2 LCD16X2 LCD in Indien-

16X2-LCD in Großbritannien -

16X2-LCD in den USA -

Schritt 5: Tutorial

Schritt 6: LCD-Schnittstelle

16x2 LCD ist ein 16-stelliges und 2-reihiges LCD mit 16 Anschlusspins. Dieses LCD benötigt zur Anzeige Daten oder Text im ASCII-Format.

Erste Reihe beginnt mit 0x80 und zweite Reihe beginnt mit 0xC0-Adresse.

LCD kann im 4-Bit- oder 8-Bit-Modus arbeiten. Im 4-Bit-Modus werden Daten/Befehle im Nibble-Format gesendet. Zuerst das höhere Nibble und dann das niedrigere Nibble.

Beispiel: 0x45 senden Zuerst werden 4 gesendet Dann werden 5 gesendet.

Bitte beachten Sie den Schaltplan.

Es gibt 3 Steuerpins, nämlich RS, RW, E. Verwendung von RS: Wenn ein Befehl gesendet wird, dann RS = 0 Wenn Daten gesendet werden, dann RS = 1 Verwendung von RW:

RW-Pin ist Lesen/Schreiben. wobei RW=0 bedeutet Daten auf LCD schreiben RW=1 bedeutet Daten von LCD lesen

Wenn wir in den LCD-Befehl/Daten schreiben, setzen wir den Pin auf LOW. Wenn wir vom LCD lesen, setzen wir den Pin auf HIGH. In unserem Fall haben wir es auf LOW-Pegel fest verdrahtet, da wir immer auf LCD schreiben werden. So verwenden Sie E (Aktivieren): Wenn wir Daten an das LCD senden, geben wir mit Hilfe des E-Pins einen Impuls an das LCD. Sequenzfluss:

Dies ist ein High-Level-Flow, dem wir folgen müssen, während Sie BEFEHL/DATEN an LCD senden. Höherer Nibble-Aktivierungsimpuls, richtiger RS-Wert, basierend auf BEFEHL/DATEN

Unterer Nibble-Aktivierungsimpuls, richtiger RS-Wert, basierend auf BEFEHL/DATEN

Schritt 7: Tutorial

Schritt 8: Ultraschallsensorschnittstelle

Im Ultraschallmodul HCSR04 müssen wir einen Triggerimpuls auf den Triggerpin geben, damit Ultraschall mit einer Frequenz von 40 kHz erzeugt wird. Nach der Erzeugung von Ultraschall, d. h. 8 Pulsen von 40 kHz, macht es den Echo-Pin hoch. Der Echo-Pin bleibt hoch, bis er den Echoton nicht zurückbekommt.

Die Breite des Echo-Pins ist also die Zeit, in der der Schall zum Objekt wandert und wieder zurückkehrt. Sobald wir die Zeit haben, können wir die Entfernung berechnen, da wir die Schallgeschwindigkeit kennen. HC-SR04 kann bis zu einem Bereich von 2 cm - 400 cm messen.

Das Ultraschallmodul erzeugt die Ultraschallwellen, die über dem vom Menschen erkennbaren Frequenzbereich liegen, normalerweise über 20.000 Hz. In unserem Fall werden wir die Frequenz von 40Khz übertragen.

Schritt 9: MLX90614 Temperatursensor-Schnittstelle

MLX90614 ist ein i2c-basierter IR-Temperatursensor, der auf Wärmestrahlungserkennung arbeitet.

Intern ist der MLX90614 ein Paar aus zwei Geräten: einem Infrarot-Thermosäulen-Detektor und einem Signalkonditionierungs-Anwendungsprozessor. Nach dem Stefan-Boltzman-Gesetz emittiert jedes Objekt, das nicht unter dem absoluten Nullpunkt (0 ° K) liegt, (nicht für das menschliche Auge sichtbares) Licht im Infrarotspektrum, das direkt proportional zu seiner Temperatur ist. Die spezielle Infrarot-Thermosäule im Inneren des MLX90614 erkennt, wie viel Infrarotenergie von Materialien in seinem Sichtfeld emittiert wird, und erzeugt ein dazu proportionales elektrisches Signal. Diese von der Thermosäule erzeugte Spannung wird vom 17-Bit-ADC des Anwendungsprozessors aufgenommen und dann aufbereitet, bevor sie an einen Mikrocontroller weitergegeben wird.

Schritt 10: Tutorial