|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ arduino. tanıdık. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Radyo amatör tasarımcısı Muhtemelen, radyo amatörüne yeni başlayan birinin hayatında, artık en basit elektronik cihazlardan bile memnun olmadığı bir an gelecektir. Pratik olarak faydalı bir şey tasarlama arzusu var. Bununla birlikte, bir çift transistöre dayalı cihazların az çok karmaşık sorunları çözmesini beklemek zordur. Öte yandan acemi bir programcı, yazdığı programların bir tür otonom robotu veya benzeri bir cihazı kontrol etmesini isteyebilir. Bir programın yalnızca bilgisayarın belleğindeki bilgilerle çalışması başka bir şeydir, yazılı bir programa uyan bir robotun odanın içinde bir "yolculuğa" çıkması veya programlanmış bir mikro denetleyicinin bazı yararlı cihazların parçası haline gelmesi başka bir şeydir. Aynı zamanda, ne acemi bir radyo amatörü ne de bir programcı, bir mikro denetleyici cihazını kopyalamak, hatta yeniden tasarlamak için bile yeterli bilgi ve beceriye sahip değildir. Sonuçta, özünde bir mikrodenetleyici çok küçük ve basit ama yine de bir bilgisayardır. Belirli bir mikrodenetleyicinin mimarisini detaylı olarak bilmek ve ona özgü montaj dilini incelemek gerekir. Bu sorunu çözmenin en kolay yolu, çocuklar için her türlü inşaat setinin en ünlü üreticisi olan Lego tarafından yapılanlar gibi, robotlar oluşturmak için hazır bir kit kullanmaktır. Bu kit, bir robot yapmak için gerekli tüm bileşenleri içerir: mikro denetleyici ünitesi, elektrik motorları, sensörler. Böyle bir kitin şüphesiz avantajı, buna dayalı bir robotun çok basit ve hızlı bir şekilde inşa edilebilmesidir. Gerekli tüm yazılımlar kit içerisinde mevcuttur ve sezgisel bir arayüze sahiptir. Teknik belgeler en genç teknoloji meraklıları için tasarlanmıştır. Bununla birlikte, yazara göre, çok büyük olmayan bir sensör ve aktüatör setinin yanı sıra bir dizi standart plastik parça için makul olmayan derecede büyük bir miktar ödemeniz gerekecek. Ancak bu, bu tür inşaat setlerinin genç yaş grubu için en uygun olduğu gerçeğini ortadan kaldırmaz. Uzman tasarımcıların yüksek maliyetine rağmen, karmaşık bir cihaz oluşturmak için nispeten az sayıda standart işlevsel ünite kullanma fikri oldukça mantıklı görünüyor. Bu tam olarak AVR serisi mikrodenetleyici ve bunun için birçok genişletme kartına sahip Arduino kartı geliştiricilerinin izlediği yoldur. Bu kartın günümüzde en yaygın versiyonu Arduino UNO'dur. Özel programlar oluşturmak için, programlamanın yaygın olarak kullanılan C++ diline dayalı bir dilde gerçekleştirildiği Arduino IDE adında özel bir geliştirme ortamı vardır. Arduino'nun en büyük avantajı neredeyse tamamen açık olmasıdır. Geliştiricinin resmi web sitesinden geliştirme ortamını ücretsiz olarak indirebilirsiniz [1,2]. Başlattığınızda, Şekil 1'de gösterilen açılacaktır. Bir programa girebileceğiniz, onu makine koduna çevirebileceğiniz, Arduino kartının mikro denetleyicisine yükleyebileceğiniz ve yürütmek için çalıştırabileceğiniz XNUMX pencere.
Arduino geliştirme şirketinin aynı marka altında ürünler üretmeye devam eden Arduino LLC ve Arduino SRL adında iki bağımsız şirkete bölündüğünü ve bu durumun kafa karışıklığı yarattığını belirtmek gerekir. Ancak yazılımın düzenli olarak güncellenen Windows, Linux ve MacOS sürümleri vardır. Kart geliştiricileri tarafından sağlanan yazılımlara ek olarak, başka birçok geliştirme ortamı da vardır, örneğin [3]. Yazılımın bulunduğu klasörü C sürücüsünün kök klasörüne yerleştirmek en iyisidir. Program metin düzenleyicisi ve derleyicisinin yanı sıra, standart program örnekleri içeren alt klasörler ve standart sorunları çözmek için bir dizi kitaplık içerir; bu da hayatı büyük ölçüde kolaylaştırır. acemi bir programcının. Arduino kartını bilgisayarınıza ilk bağladığınızda, işletim sistemi yeni bir cihaz algılayacak ve yazılım klasöründe de bulunan sürücüsünü yüklemenizi isteyecektir. Sürücüyü yükledikten sonra bilgisayarı yeniden başlatmanız gerekir. Başarılı kurulumun bir sonucu olarak, Windows Aygıt Yöneticisi'nde ek bir COM bağlantı noktası görüntülenecektir. Üst düzey bir dil kullanmak, geliştirmeyi basitleştirir ve programcının niteliklerine yönelik gereksinimleri büyük ölçüde azaltır, ancak diğer yandan, ortaya çıkan program, bellek kullanımı ve yürütme hızı açısından optimal olmayacaktır. Düşük seviyeli bir dilde (derleme dili) yazılan bir program, önemli ölçüde daha az bellek alanı kaplar ve daha hızlı çalışır. Ancak amatör geliştirmelerde bu ihmal edilebilir. Doğal olarak kritik durumlarda Arduino'nun son derece dikkatli kullanılması gerekir. Ancak Arduino'yu temel olarak en basit termostattan insansız hava araçlarına kadar çok çeşitli cihazlarda kullanmak mümkün. Örneğin, ultra hafif fırlatma araçları tasarlayan Rus havacılık şirketi Lin Industry [4], Arduino tabanlı deneysel roketi için bir uçuş parametreleri kayıt ünitesi (Şekil 2) oluşturdu (Şekil 3). Hindistan Araştırma ve Bilim Eğitimi Enstitüsü'nden (Trivandrum) bilim adamları da Arduino'yu eğitici bir radyo teleskopunda kullandılar [5].
Arduino kartına takılı mikrodenetleyiciye özel bir önyükleyici programı önceden kaydedilmiştir. Onun yardımıyla bilgisayarda geliştirilen bir uygulama programı mikrodenetleyicinin program belleğine yazılır. Önyükleyicinin kendisi bu belleğin bir kısmını kaplar (versiyona bağlı olarak bir ila dört kilobayt arasında), ancak bilgisayarla bu etkileşim organizasyonu sayesinde, kullanıcının mikrodenetleyiciyi yanlış komutlar kullanarak çalışmaz duruma getirmesi zordur. . Arduino UNO kartı (Şekil 4), 328 KB RAM ve 2 KB program belleğine sahip bir ATmega32P mikro denetleyici içerir. 16 MHz'lik mikro denetleyici saat frekansı bir kuvars rezonatör tarafından ayarlanır. Arduino UNO'nun ayrı bir programlayıcıya ihtiyacı yoktur; kart, bir USB-BF konektörüne ve bir USB-seri mikrodenetleyici arayüz dönüştürücüsüne sahip olduğu bir bilgisayarın USB konektörüne doğrudan bağlanabilir. Arduino kartlarının diğer versiyonlarında bilgisayara bağlanmak için mikro USB konektörü kullanılabilir. Eski ve ev yapımı kartlarda normal bir COM bağlantı noktası da bulabilirsiniz.
Bilgisayara bağlanan Arduino UNO kartı USB konektöründen güç alır. Ve bilgisayar olmadan çalışabilmesi için, kartta özel bir konektörün bulunduğu harici bir kaynaktan 7...12 V'luk bir voltajla beslenmesi gerekir. Dahili voltaj regülatörü sayesinde Arduino UNO'nun besleme voltajının kalitesi konusunda herhangi bir özel gereksinimi yoktur. Dolayısıyla kaynağı, çıkış voltajı gereken aralıkta olan hemen hemen her küçük boyutlu güç kaynağı ve hatta bir 9 V galvanik pil, örneğin bir Krona (6F22) veya iki seri bağlantılı 3336 pil (3R12) olabilir. Harici aktüatörlerle iletişimin yanı sıra sensörlerden bilgi almak için D14-D0 adı verilen 13 dijital giriş/çıkış hattı bulunmaktadır. Bunlardan altısı, yazılım kontrollü görev döngüsü (PWM) darbelerine sahip bir mikro denetleyici tarafından çıkarılabilir. Tahta üzerinde "~" işaretleri ile işaretlenmiştir. Ayrıca A0-A5 arası altı analog giriş hattı vardır. Analog girişler, mikro denetleyiciye yerleşik on bitlik bir analogdan dijitale dönüştürücüye bağlanır, ancak gerekirse ek dijital I/O hatları D14-D19 olarak da kullanılabilirler. Kartın versiyonundan versiyonuna analog giriş hatlarının ve PWM modunda çalışabilen hatların sayısının değiştiğine dikkat edilmelidir. Örneğin, Arduino Leonardo kartı ve onun yerli kopyası Iskra Neo'da 12 analog hat ve yedi PWM hattı bulunur. Kural olarak kartlardaki tüm I/O hatları işaretlenmiştir, dolayısıyla bunları anlamak zor değildir. Arduino UNO kartında dört LED bulunur: bir güç göstergesi (AÇIK), D13 (L) hattına kalıcı olarak bağlı bir LED ve seri port (TXi RX) aracılığıyla harici bir cihazla bilgi alışverişini gösteren iki LED'in yanı sıra bir LED Mikrodenetleyiciyi başlangıç durumuna getirmek için düğme. Arduino'nun avantajlarından biri, "kalkan" adı verilen çok çeşitli ek kartlardır. Elektrik motorlarını ve diğer güçlü yükleri Arduino'ya bağlamanıza, Ethernet ve WiFi protokolleri aracılığıyla bilgisayar ağlarında çalışmanıza, GSM hücresel ağı üzerinden bilgi aktarmanıza, sesle çalışmanıza vb. olanak tanır. Birçok hazır yazılımla kalkanlarla çalışma sağlarlar. Hem resmi hem de üçüncü taraf yazarlar tarafından yazılan kütüphaneler. Arduino UNO kartı, geliştirme aşamasında programların hatalarını ayıklamak ve tasarımları oluşturmak için çok uygundur. Ancak birçok pratik uygulama için Arduino UNO'nun yetenekleri gereksizdir ve boyutu, bitmiş bir ürüne monte edilemeyecek kadar büyük olabilir. Arduino Nano ve Arduino Mini kartları bitmiş tasarımlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Parametreler açısından Arduino UNO ile neredeyse aynılar ancak basitleştirilmiş bir tasarıma, daha küçük boyutlara ve biraz daha ucuza sahipler. Arduino UNO'nun yetenekleri yeterli değilse, büyük miktarda belleğe ve I/O hattı sayısına sahip Arduino Mega kartını kullanabilirsiniz. Arduino kartlarının seçeneklerinin listesi bununla sınırlı değil, ancak diğer seçenekler ilk çalışma için daha az uygundur. Yalnızca Arduino isminin kendisi telif hakkıyla korunmaktadır, pek çok üretici Free-duino, Craft Duino, Funduino, Diavolino vb. isimler altında kendi versiyonlarını üretmektedir. Tüm bu çeşitliliğin arasında, orijinallerini tamamen kopyalayan tasarımlar da vardır. orijinaliyle uyumlu kendi gelişmeleri gibi bazen söz konusu. Bununla birlikte, kural olarak, farklı üreticilerin cihazları standartlaştırılmıştır, bu nedenle kart Arduino UNO'nun bir kopyası olarak beyan edilirse, Arduino UNO hakkında söylenen her şey onun için de geçerlidir, ancak elbette her üreticiye kefil olamazsınız. Bir amatör için kabul edilebilir bir kalite seviyesi, yalnızca orijinal cihaz üreticileri tarafından değil, aynı zamanda benzer tasarımları çok daha düşük fiyata sunan az bilinen firmalar tarafından da sağlanabilir. Arduino kartı çok karmaşık değildir ve kendi kendine üretim için oldukça erişilebilirdir; bununla ilgili belgeler üreticinin resmi web sitesinde bulunabilir [6]. Arduino ailesinin bir parçası olan ev yapımı bir tahtanın açıklaması da Radio dergisinde yayınlandı [7]. Bu avantajları sayesinde Arduino aslında elektronik tutkunları arasında bir nevi standart haline geldi. Tam işlevsel blokların ve program kitaplıklarının kullanılması, geliştirmeyi büyük ölçüde basitleştirir ve dolayısıyla hızlandırır. Aslında Arduino shieldları “kara kutulardır”. Belirli bir birimin belirli sinyallere ve etkilere nasıl tepki verdiği önemlidir, ancak iç yapısı temel değildir. Arduino'yu anlatan Rusça basılı yayınlar mevcut ancak açıkçası her kitapçının veya kütüphanenin rafında bulunmuyorlar. Örnek olarak kitaptan [8] bahsedebiliriz ve süreli yayınlar arasında “Levsha” dergisindeki (“Genç Teknisyen” dergisinin eki) bir dizi makaleyi not edebiliriz. Oradan başlayarak 6 yılı 2012 numaralı sayısında Arduino kullanımına yönelik aylık makaleler yayınlanmaktadır [9]. Bununla birlikte, internette hem tamamen Arduino'ya ayrılmış [10-12] birçok kaynak hem de ilgili bölümleri [13-16] olan daha geniş bilimsel ve teknik odaklı siteler bulabilirsiniz. Sonuç olarak, Arduino ile çalışmayı kolaylaştırmak için birkaç basit cihaz yapabileceğinizi görebilirsiniz. Örneğin tellerin soyulmuş uçlarını konnektör soketlerine takmak pek kullanışlı değildir. Bu amaçla Şekil 5'de gösterilenler vardır. Hem pim hem de soket şeklinde gelen, uçlu 6 özel bağlantı kablosu. Konektörlerdeki kontakları kullanarak benzer kabloları kendiniz yapmak kolaydır. Harici cihazları hızlı bir şekilde bağlamak için, Şekil XNUMX'de gösterilenlere benzer bağlantı kabloları kullanmak daha iyidir. XNUMX, bir ucunda bir timsah konektörünün lehimlendiği, diğer ucunda ise bir pim kontağı.
Örneğin birkaç sensöre güç sağlamak için genellikle kartın bir pinine birkaç kablo bağlamak gerekir. Burada, tüm uçlarının birbirine bağlanması ve karşı ucunda bir pim kontağı bulunan bir bağlantı teline lehimlenmesi gereken PBS soketlerini veya benzerlerini kullanabilirsiniz. Havya kullanmadan basit cihazların hızlı montajı için özel devre tahtaları çok uygundur. Bunlardan birinin görünümü Şekil 7'de gösterilmektedir. Şekil 8'de ve diyagram Şekil XNUMX'dedir. XNUMX.
Parçaların sert uçları bu tür levhaların yay yuvalarına geçirilir ve aralarındaki eksik bağlantılar tel köprüler veya yukarıda açıklanan tellerle yapılır. Dolayısıyla Arduino'nun temel avantajı, bir yandan oldukça karmaşık tasarımların temelini oluşturacak iyi geliştirilmiş ve esnek yeteneklerin varlığı, diğer yandan başlamak için gereken ilk bilgi miktarının yeterli olmamasıdır. Aslında fizik ve bilgisayar bilimlerindeki okul derslerinin ötesine geçiyoruz. Edebiyat
Yazar: D. Lekomtsev
Trafik gürültüsü civcivlerin büyümesini geciktiriyor
06.05.2024 Kablosuz hoparlör Samsung Müzik Çerçevesi HW-LS60D
06.05.2024 Optik Sinyalleri Kontrol Etmenin ve Yönetmenin Yeni Bir Yolu
05.05.2024
▪ Ultra ince esnek güvenlik gözlükleri ▪ Cep telefonları için TV: çılgın büyüme bekleniyor ▪ ABD ordusu yaralı askerleri kurtarmayı öğreniyor
▪ Sitenin radyo amatörlerine yönelik bölümü. Makale seçimi ▪ makale dört nala koşan atı durduracak, yanan kulübeye girecek. Popüler ifade ▪ makale Güneş tutulması neden olur? ayrıntılı cevap
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri