Arduino-laitteisto – Arduino-ohjaimen ymmärtäminen

Arduino-ohjaimet selitettynä: Löydä täydellinen valinta tee-se-itse-projekteihisi ja IoT Innovaatioita

Harrastajista autotallissa kikkaileviin insinööreihin, jotka prototyyppaavat huipputeknologiaa, Arduino on tullut elektroniikan sveitsiläiseksi linkkuveitseksi. Mutta kun markkinoilla on niin monta korttia, miten valita oikea? Sukelletaan suosituimpiin Arduino-ohjaimiin ja niiden ainutlaatuisiin supervoimiin—jotta voit rakentaa älykkäämmin, nopeammin ja rohkeammin.

Miksi Arduino on Ekosysteemi Tärkeitä asioita

Arduino ei ole pelkkä yksittäinen kortti—se on vaihtoehtojen universumi. Olitpa automatisoimassa kotiasi, rakentamassa robottia tai valmistamassa puettavaa teknologiaa, löytyy ohjain tarpeisiisi. Mutta suuren voiman mukana tulee paljon valintoja. Käydään läpi klassikot, aliarvostetut ja pelin muuttajat.

Klassikot: Arduinon ydinkokoelma

Nämä kortit ovat Arduinon maailman perusta. Ne ovat luotettavia, laajasti tuettuja ja täydellisiä kaikkeen ensimmäisistä kokeiluista ammattilaisprototyyppien tekemiseen.

Arduino UNO: Elektroniikan porttihuume

Pololu - Arduino Uno R3

Parhaiten sopii: Aloittelijoille, opettajille ja yksinkertaisiin projekteihin kuten LED-nauhat tai sääasemat.

Miksi se on ikoninen UNO on Arduinon tunnuskuva. Sen nimi tarkoittaa italiaksi "yksi", ja se on ansainnut tämän tittelin asettamalla yksinkertaisuuden standardin. 14 digitaalisen pinnin, 6 analogisen tulon ja anteeksiantavan oppimiskäyrän ansiosta se on kortti, jota useimmat opetusohjelmat (ja tämä opas!) olettavat sinun käyttävän.
Tärkeimmät tekniset tiedot
- Muisti: 32 kt koodin tallentamiseen (riittää useimpiin perusskripteihin).
- Yhteydet: USB plug-and-play—ei ajureita tarvittu.
- Yhteisön tuki: Tuhansia projekteja ja vianetsintäoppaita on saatavilla UNOlle.
Hauska fakta UNOn “L” LED (nasta 13) on eräänlainen rituaali. Sen vilkuttaminen on laitteiston ”Hello, World!”.

Arduino MEGA 2560: Kun suurempi on parempi

Parhaiten sopii: Robotiikkaan, 3D-tulostimiin tai projekteihin, jotka tarvitsevat paljon antureita (ajattele kodin automaatiojärjestelmiä).

Virta projektillesi
- 56 digitaalista I/O-nastaa: Ohjaa moottorijoukkoja, LED-valoja tai releitä.
- 256KB flash-muistia: Käsittele monimutkaista koodia monivaiheisiin prosesseihin.
- 4 UART-porttia: Kommunikoi useiden laitteiden kanssa samanaikaisesti (GPS, Bluetooth jne.).
Käytännön sovellukset MEGA tukee avoimen lähdekoodin projekteja, kuten Prusa 3D -tulostinta ja FarmBot-istutusjärjestelmiä.

Arduino Leonardo: Näppäimistön velho

Parhaiten sopii: Interaktiiviseen taiteeseen, räätälöityihin syöttölaitteisiin (kuten MIDI-ohjaimiin) tai työkavereiden pilaamiseen.

Salainen ase: USB HID -tuki Leonardo voi esiintyä näppäimistönä tai hiirenä. Kuvittele:

Nappi, joka kirjoittaa WiFi-salasanasi automaattisesti.

Liikeanturi, joka liikuttaa kohdistinta.
Haittapuoli Vähemmän nastoja kuin UNOn (20 digitaalista I/O), mutta ihanteellinen USB-keskeisiin projekteihin.

Arduino Due: Tehoauto

Parhaiten sopii: Äänikäsittelyyn, CNC-koneisiin tai mihin tahansa, mikä vaatii vakavaa nopeutta.

32-bittinen ARM Cortex-M3 Jätä 8-bittinen AVR-piiri taakse ja käytä 84MHz prosessointia—yli 10x nopeampi kuin UNO.
Edut

Kaksois-DAC-nastat: Lähetä analogisia signaaleja ilman lisälaitteita.

12 PWM Kanavaa: Sujuva ohjaus LED-valoille, servomoottoreille tai moottoreille.
Varo Due toimii 3,3V:lla—sen yhdistäminen 5V antureihin voi polttaa piirisi.

Arduino Zero: Virheenkorjaajan unelma

Parhaiten sopii: Keskitasoisille käyttäjille, jotka ovat valmiita siirtymään kokeilu- ja erehdyskoodauksesta.

Virheenkorjauksen supervoima Zenon sisäänrakennettu virheenkorjain antaa sinun pysäyttää koodi, tarkastella muuttujia ja löytää virheitä ennen kuin ne kaatavat projektisi.
ARM Cortex-M0+ Ydin Tasapainota nopeus (48MHz) ja alhainen virrankulutus—erinomainen akkukäyttöisiin laitteisiin.

Mini-ihmeet: Kun koko on kaikki kaikessa

Tarvitsetko projektisi mahtumaan ahtaaseen tilaan? Nämä pienet jättiläiset tarjoavat Arduinon tehon ilman tilan tarvetta.

Arduino Nano: Taskukokoinen työjuhta

Parhaiten sopii: Droneihin, puettaviin laitteisiin tai valmiisiin tuotteisiin upotettavaksi.

Sama aivot kuin UNO:ssa Sama ATmega328P-siru, mutta 45 mm x 18 mm kokoinen.
Vaihtokauppa: Ei sisäänrakennettua USB:tä – tarvitset FTDI-sovittimen koodin lataamiseen.

Arduino LilyPad: Muoti kohtaa toiminnallisuuden

Parhaiten sopii: E-kankaat, hohtavat puvut tai älykorut.

Pestävä (Kyllä, oikeasti!) Ompele johtavaa lankaa sen terälehtimuotoisten kontaktien läpi luodaksesi piirejä kankaaseen.
Ei USB:tä: Ohjelmoi erillisellä FTDI-kortilla.

Johdannaiskortit: Arduino-yhteensopivat kapinalliset

Arduinon avoimen lähdekoodin henki on synnyttänyt joukon kolmannen osapuolen kortteja. Ne ovat halvempi, nopeampi tai erittäin erikoistuneita – mutta tuntuvat silti Arduinolta.

WiFiduino (ESP8266/ESP32): IoT budjetilla

Parhaiten sopii: Älykodin laitteet, anturiverkot tai kaikki, mikä tarvitsee WiFiä.

ESP8266: 5 dollarin siru, joka lisää WiFin projekteihin.
ESP32: Lisää Bluetoothin ja kaksiytimisen prosessoinnin.
Koodiyhteensopivuus: Käytä samaa Arduino IDE:tä ESP-kirjastojen.

STM32-levyt (Maple): Teho kohtaa tarkkuuden

Parhaiten sopii: Teollisuusohjaukseen, droneihin tai nopeaan datan tallennukseen.

ARM Cortex-M3/M4: Kellotaajuudet jopa 180 MHz.
Arduino_Core_STM32: Mahdollistaa STM32-piirien ohjelmoinnin Arduinon kielellä.

ChipKIT (PIC32): Nopeuden ystäville

Parhaiten sopii: Projekteihin, jotka tarvitsevat mikrosekuntien ajoitusta (kuten LED-matriisianimaatiot).

MIPS-ydin: Käsittelee monimutkaiset laskutoimitukset nopeammin kuin AVR.
ChipKIT-kirjastot: Siirrä Arduino-koodi helposti PIC32-piireille.

Laajentuvat Horisontit: Shieldit ja Modulit

Arduinon todellinen voima piilee sen lisäosissa. Nämä plug-and-play-lisälaitteet muuttavat peruslevyn erikoistyökaluksi.

Välttämättömät Shieldit

Motor Shield: Ohjaa DC-moottoreita, askelmoottoreita tai servoja.
Ethernet Shield: Lisää langallinen internet-yhteys.
LCD Shield: Rakenna valikot painikkeilla ja näytöllä.

Anturimoduulit

DHT11: Seuraa lämpötilaa/kosteutta (2 $).
HC-SR04: Mittaa etäisyys ultraäänellä.
MPU-6050: Havaitse liike (kiihtyvyysanturi + gyroskooppi).

Kuinka valita: Arduino pikalista

Aloita yksinkertaisesti: Ota UNO tai Nano perussensoreille ja LED-valoille.
Tarvitsetko nopeutta? Päivitä Dueen tai STM32:een ääni-/video käsittelyyn.
Siirry langattomaan: WiFiduino (ESP32) IoT:lle, LilyPad puettaville laitteille.
Debuggaa kuin ammattilainen: Nolla monimutkaiseen koodin vianetsintään.

Viimeinen vinkki: Älä yliohjaa

Arduinon kauneus on sen joustavuudessa. Aloita siitä, mitä sinulla on, riko muutama LED ja anna yhteisön ohjata sinua. Loppujen lopuksi jokainen tekninen mestariteos alkaa kipinästä – ja 20 dollarin piirilevystä.

Valmis rakentamaan? Jaa projektisi ideat alla – olemme kaikki tässä hiekkalaatikossa yhdessä.

Viimeinen osa

Arduino Vapautettu: Miksi Tämä Avoimen Lähdekoodin Tehopakkaus on Jokaisen Tekijän Salainen Ase Tee-Se-Itse Menestykseen

Seuraava osa

Aloita Arduino IDE: Lataa, asenna ja ota käyttöön kaikilla käyttöjärjestelmillä

Arduino-laitteisto – Arduino-ohjaimen ymmärtäminen

Arduino-ohjaimet selitettynä: Löydä täydellinen valinta tee-se-itse-projekteihisi ja IoT Innovaatioita

Miksi Arduino on Ekosysteemi Tärkeitä asioita