Bermula dengan arduino uno: mengendalikan led dengan butang tekan

Nama Arduino biasanya menjadi sebutan di kalangan kebanyakan pelajar elektronik atau peminat. Keupayaannya untuk membina sesuatu dengan lebih cepat dan lebih murah dengan sokongan komuniti dalam talian yang besar menjadikannya pilihan yang ideal bagi banyak orang yang baru memulakan dengan elektronik atau pengaturcaraan. Oleh kerana persekitaran perkakasan dan pengaturcaraan perkakasannya yang dipermudahkan, mungkin juga bagi orang yang tidak mempunyai latar belakang elektronik atau sains komputer untuk mempelajarinya dengan mudah. Jadi apa sebenarnya Arduino ini? Bagaimana anda boleh memulakannya? Apa yang dapat anda buat untuk meningkatkan gaya hidup anda?

Semua soalan ini akan dijawab dalam tutorial ini, ketika kita melangkah. Kami akan menyiapkan Arduino IDE pada PC / Laptop anda dan memuat naik contoh program berkedip ke Arduino. Kemudian kami juga akan membina perkakasan kecil menggunakan papan roti dengan litar sederhana yang terdiri daripada suis dan LED dan memprogram Arduino kami mengikutnya. Bunyinya cukup menarik? !!

Apa sebenarnya Arduino?

Sebelum kita mula belajar Arduino, kita harus terlebih dahulu mengetahui apa itu. Ini penting kerana terdapat salah tanggapan umum di kalangan orang bahawa Arduino adalah mikrokontroler. Ini tidak benar, mari kita jelaskan di sini bahawa Arduino bukan pengawal mikro. Jadi apa itu?

Arduino adalah platform pengembangan sumber terbuka yang terdiri daripada perkakasan yang mudah digunakan dan persekitaran pengaturcaraan. Di sini perkakasan yang mudah digunakan merujuk kepada Arduino UNO dan persekitaran pengaturcaraan merujuk kepada Arduino IDE. Terdapat banyak papan perkakasan selain Arduino UNO seperti Arduino Mega, nano, mini dan lain-lain. Tetapi untuk tujuan tutorial ini, kita hanya akan menggunakan Arduino UNO. Arduino IDE adalah perisian yang menggunakan kami akan memprogram papan Arduino UNO.

Menyiapkan Arduino IDE

Langkah pertama dalam proses kami adalah menyiapkan Arduino IDE pada Laptop / PC anda. Arahan di bawah adalah langsung untuk pengguna windows sahaja, untuk platform lain prosedurnya hampir sama. Sekiranya anda mendapat masalah pengguna Mac dan pengguna Linux boleh menggunakan pautan masing-masing. Pastikan juga anda mempunyai hak pentadbir komputer untuk pemasangan yang mudah.

Langkah 1: Muat turun Arduino IDE dari laman web rasmi Arduino, dengan hanya mengklik pautan di bawah

Langkah 2: Ini akan memuat turun fail exe, yang akan menjadi Arduino IDE terkini pada masa anda. Pada saat saya mendokumentasikan ini, versi terbaru adalah Arduino-1.8.5 dan ukuran failnya 90.4MB. Ada peluang yang sangat baik untuk diperbarui pada saat anda mencuba ini.

Setelah muat turun selesai, lancarkan fail exe. Anda mungkin akan diminta hak admin, jika diminta klik ya.

Langkah 3: Klik "Saya Setuju" untuk menyetujui Perjanjian Lesen Arduino.

Langkah 4: Selanjutnya Di bawah pilihan Pemasangan, pastikan semua kotak centang ditandai seperti yang ditunjukkan di bawah dan kemudian klik di sebelah.

Langkah 5: Sekarang, kita harus memilih lokasi di mana IDE harus dipasang. Secara lalai, ia akan dipasang di bawah direktori Program fail pemacu C. Sangat digalakkan untuk membiarkannya dan klik pada Pasang

Langkah 5: Anda harus melihat IDE dipasang pada komputer anda. Tunggu sehingga bar kemajuan selesai. Skrin akan menjadi seperti ini di bawah. Setelah selesai akan menunjukkan "selesai" kemudian klik pada butang tutup.

Langkah 6: Setelah menutup pemasang. Pergi ke desktop anda dan cari fail Arduino exe dan lancarkannya. Ia akan menunjukkan label boot up dan kemudian membuka IDE dengan kod minimum kosong seperti yang ditunjukkan di bawah

Sambungkan papan Arduino anda dengan Komputer:

Setelah Arduino IDE dipasang di komputer kita, langkah seterusnya adalah menyambungkan papan Arduino UNO dengan komputer kita. Untuk melakukan ini, gunakan kabel pengaturcaraan (warna biru) untuk menyambungkan papan Arduino anda dengan port USB komputer anda.

Ini biru kabel pengaturcaraan warna mempunyai tiga fungsi dalam jumlah yang disenaraikan di bawah

1. Ini memberikan kekuatan yang diperlukan agar Arduino UNO dapat beroperasi, jadi anda dapat menjalankan projek anda hanya dengan mengaktifkannya secara langsung melalui kabel USB

2. Ia memprogram mikrokontroler ATmega328 pada papan Arduino UNO. Program yang anda tulis di IDE dihantar ke mikrokontroler melalui kabel ini

3. Ia berfungsi sebagai kabel komunikasi bersiri; ia dapat bercakap dengan komputer melalui komunikasi bersiri yang bertindak sebagai alat penyahpepijatan yang baik. Anda akan memahami lebih lanjut mengenai perkara ini semasa kami menggali lebih mendalam.

Setelah papan dihidupkan, anda akan melihat LED kecil tetap tinggi. Ini untuk menunjukkan bahawa papan dibekalkan dengan kuasa. Anda juga harus melihat LED yang lain berkelip kerana program berkelip lalai yang telah dimuat naik oleh vendor di Arduino UNO

Oleh kerana ini adalah kali pertama anda menyambungkan papan anda ke komputer, mungkin diperlukan sedikit masa untuk pemandu memulakan pemasangan secara automatik. Mari kita periksa sama ada papan berjaya ditemui oleh komputer kita. Untuk melakukan carian ini untuk " Pengurus peranti " di komputer anda.

Setelah membuka pengurus peranti akan ada pilihan yang disebut " Ports (COM & LPT)" klik padanya dan periksa apakah papan disenaraikan di bawah pilihan tersebut seperti yang ditunjukkan di bawah

Catatan: Nama Port untuk papan Arduino saya telah muncul sebagai Arduino Uno, nama Arduino anda mungkin berbeza berdasarkan vendor papan. Ia boleh menjadi CCH450 atau semacamnya jadi jangan risau nama pelabuhannya.

Sekiranya anda tidak dapat mencari pilihan yang disebut " Ports (COM & LPT)" itu bermaksud papan anda tidak dijumpai. Sekiranya masalah itu adalah masalah pemandu, jadi anda perlu memasang pemacu yang betul untuk papan anda secara manual.

Dalam beberapa kes, anda akan menemui lebih daripada satu port COM yang tersenarai di bawah bahagian port dan anda tidak akan tahu yang mana satu untuk papan Arduino kerana penamaannya juga akan berbeza. Sekiranya begitu, cabut papan dan sambungkan semula. Periksa port COM mana yang hilang dan muncul lagi, port COM ini adalah Arduino UNO anda.

Setelah anda menemui nota port COM yang betul, masukkan nombor port COM di papan anda. Di sini untuk papan saya nombor port COM adalah 13. Nombor ini akan berubah setiap kali anda menukar port USB yang disambungkan ke papan.

Memuat naik program sekelip mata

Sekarang, mari muat naik program pertama kami ke papan Arduino melalui Arduino IDE yang baru sahaja kami muat turun. Arduino IDE apabila dipasang dilengkapi dengan beberapa program contoh yang sangat berguna untuk pemula. Oleh itu mari kita buka salah satu contoh program dengan memilih Fail -> Contoh -> Asas -> Berkedip seperti yang ditunjukkan di bawah

Ini akan membuka program Blink; objektif program adalah untuk mengedipkan Led di papan Arduino. Setelah program dibuka, kita mesti memilih papan yang betul. Untuk memilih papan yang kita gunakan pilih Alat -> Papan -> Arduino UNO / Genuino seperti gambar di bawah

Seterusnya, kita harus memilih port COM yang betul untuk papan kita. Kami telah menyatakan bahawa port COM untuk Arduino saya adalah COM13. Mungkin berbeza bagi anda. Untuk memilih port Com pilih Tools -> Port -> COM13

Sekiranya semuanya betul, anda harus melihat Arduino UNO di COM 13 sebagai bahagian bawah skrin. Setelah mengesahkan bahawa klik pada ikon muat naik (diserlahkan dalam Biru) untuk memuat naik kod ke Papan seperti yang ditunjukkan di bawah

Setelah butang ditekan, anda akan melihat " Menyusun sketsa " dan kemudian, jika kod berjaya diunggah, anda akan melihat pesan sebagai " Selesai Mengunggah " seperti yang ditunjukkan di bawah

Itulah kami telah memuat naik program pertama ke papan Arduino dengan berjaya. Tetapi, apa itu? Apa yang telah kita lakukan? Apakah output program? Untuk mengetahui jawapan dari semua soalan ini mari kita bina perkakasan kecil yang boleh digunakan untuk menyalakan LED apabila butang ditekan dan menulis program ini sendiri dari awal

Bahan yang Diperlukan:

Bahan yang diperlukan untuk projek ini adalah

• Arduino UNO
• Kabel Pengaturcaraan
• Tekan butang
• LED (warna apa pun)
• Perintang 1k
• Papan Roti
• Menyambung wayar

Sambungan Perkakasan:

Gambarajah sambungan lengkap susunan ditunjukkan di bawah. Anda hanya perlu mengikuti gambar untuk membuat hubungan seperti itu.

Dalam perkakasan kami butang tekan adalah input yang disambungkan ke pin kedua Arduino. Sekiranya anda melihat dari dekat, anda dapat melihat bahawa satu sisi butang disambungkan ke Ground dan sisi lain dihubungkan ke pin nombor 2. Ini bermaksud bahawa setiap kali kita menekan butang, pin nombor 2 akan dihubungkan dengan ground

Seterusnya LED disambungkan ke pin nombor 3 melalui perintang 1k. Sekali lagi pin katod led (pin terpendek) disambungkan ke tanah dan pin anod (pin lebih panjang) disambungkan ke pin 3 melalui perintang. Perintang ini dipanggil perintang penghad arus kerana ia menghadkan jumlah arus yang mengalir melalui LED. Sekiranya arus ini tidak terhad arus berlebihan akan mengalir melalui LED yang merosakkannya secara kekal.

Memprogram Arduino anda:

Setelah perkakasan kami siap, kami dapat memulakan pengaturcaraan papan Arduino UNO kami. The program Arduino lengkap akan diberikan pada akhir halaman ini, selanjutnya di bawah kita hanya akan melalui talian mereka dengan garis.

Untuk setiap program Arduino mesti ada dua fungsi yang wajib. Kedua fungsi ini adalah penyediaan kosong () dan gelung void (), mereka disebut minimum. Segala yang kita tulis di dalam penyediaan kekosongan () akan dilaksanakan sekali dan semua yang kita tulis di dalam gelung kekosongan akan dilaksanakan berulang kali. Kedua-dua fungsi ditunjukkan di bawah, inilah yang anda dapat apabila anda memilih Fail -> Baru .

persediaan kosong () { // letakkan kod persediaan anda di sini, untuk dijalankan sekali: } gelung kosong () { // letakkan kod utama anda di sini, untuk dijalankan berulang kali: }

Mari kita mula menulis program ke dalam setup () fungsi. Biasanya deklarasi pin akan dilakukan di dalam fungsi setup () . Dalam perkakasan kami, kami harus menyatakan bahawa pin 2 adalah pin input dan pin 3 adalah pin output. Ini dapat dilakukan dengan baris berikut

pinMode (2, INPUT); pinMode (3, OUTPUT);

Tetapi kita ada perubahan kecil di sini, kerana pin 2 digunakan sebagai INPUT, ia tidak boleh dibiarkan mengambang. Maksudnya pin input harus selalu dihubungkan sama ada ke + 5V atau ke tanah. Dalam kes kami, input akan dihubungkan ke ground hanya jika kami menekan butang dan jika kami tidak menekan butang itu akan dibiarkan mengambang. Untuk mengelakkan ini, kita menggunakan sesuatu yang disebut perintang tarik dalaman. Perintang ini terdapat di dalam mikrokontroler ATmega 328 dan anda tidak dapat melihatnya. Untuk menggunakan perintang ini, kita hanya perlu menulis satu baris pada Arduino IDE.

Garis ini akan menghubungkan nombor pin 2 + 5V melalui perintang sehingga menjadikannya tinggi apabila tidak disambungkan dengan tanah. Oleh itu, kami menukar kata kunci INPUT sebagai INPUT_PULLUP seperti yang ditunjukkan di bawah

pinMode (2, INPUT_PULLUP);

Sekarang setelah kita selesai dengan fungsi setup (), mari kita beralih ke fungsi loop (). Di sini kita harus memeriksa apakah pin 2 dibumikan (RENDAH) dan jika dibumikan kita harus membuat LED menyala dengan menjadikannya pin3 TINGGI. Sekiranya tidak dibumikan (lain) kita harus mematikan LED dengan menjadikan pin 3 sebagai RENDAH. Mari kita masukkan kata-kata ini dalam program seperti

jika (digitalRead (2) == RENDAH) { digitalWrite (3, TINGGI); } lain { digitalWrite (3, RENDAH); }

Di sini istilah digitalRead () digunakan untuk membaca status pin INPUT. Sekiranya pin disambungkan ke tanah ia akan kembali RENDAH dan jika pin disambungkan ke + 5V, ia akan kembali TINGGI.

Begitu juga, istilah digitalWrite () digunakan untuk menetapkan status pin OUTPUT. Sekiranya kita menetapkan pin sebagai TINGGI ia akan memberikan output + 5V dan jika kita menetapkan pin sebagai RENDAH ia akan memberikan output sebagai 0V.

Jadi untuk program kami, apabila kami menekan butang pin 2 akan dibumikan (RENDAH), jadi kami membuat pin 3 menjadi output + 5V (TINGGI). + 5V ini akan cukup untuk menghidupkan LED. Sekiranya syarat ini tidak dipenuhi maka pin 3 akan dibuat 0V (RENDAH) yang akhirnya akan mematikan LED.

Selagi program kami selesai, marilah kita memuat naik kod ke papan Arduino kami, seperti bagaimana kami memuat naik kod sekelip mata di atas.

Mengesahkan output kami:

Setelah berjaya memuat naik kod tersebut ke papan Arduino, inilah masanya untuk mengesahkan output program kami. Sambungan perkakasan Arduino saya ditunjukkan di bawah, untuk mengesahkan output yang harus kita lakukan hanyalah menekan butang tekan dan periksa sama ada LED menyala. Kemudian apabila kita melepaskannya, LED harus mati.

Sekiranya anda mempunyai masalah dalam mendapatkan karya ini, anda boleh memberi penjelasan mengenai masalah anda di bahagian komen untuk mendapatkan bantuan. Atau anda juga boleh menggunakan forum untuk bantuan teknikal. Harap anda memahami tutorial dan membuat langkah pertama bayi anda dengan Arduino, setelah anda merasa selesa dengan asas ini, anda dapat menyelam lebih jauh untuk meneroka Arduino lebih banyak lagi.

Setelah mengetahui asas-asas mengenai Arduino, anda boleh mencuba antara muka komponen asas seperti 16x2 LCD, DC Motor, Servo Motor, Keypad dll.

Lihat juga semua Tutorial dan Projek Arduino kami.