Arduino

технологии

Что такое Arduino

Обычно все статьи про Arduino для новичков начинаются с инструкции по установке Arduino IDE и с написания и запуска первого скетча. А давайте сначала разберемся, что же такое Arduino.

Если совсем просто, то Arduino - это маленький компьютер, который имеет процессор, оперативную память, энергонезависимую память, порты ввода-вывода (которые называются пинами) и т.д.

Arduino Uno
Рис. 1 Плата Arduino Uno

К плате можно подключать датчики, моторы, дисплеи и другие устройства и программировать ее поведение при взаимодействии с физическим миром. На базе Arduino можно создать как простое устройство, например, часы с будильником, так и более сложное, например, сотовый телефон, метеостанцию или робота, реализовать модуль умного дома и много чего еще. Плату можно использовать как для обучения, так и для создания полезных в быту и промышленности устройств.

Из чего же состоит плата Arduino?

В первую очередь это микроконтроллер - сердце платы. Микроконтроллер в свою очередь содержит микропроцессор, память и входы-выходы для ввода и вывода данных.

ATmega328P-PU
Рис. 2 Микроконтроллер ATmega328P-PU

В разных платах могут быть установлены как одинаковые, так и разные микроконтроллеры. Ознакомиться с характеристиками микроконтроллеров, такими как тактовая частота, наличие и объемы различных типов памяти и тд можно в статье "Сравнение Arduino плат".

Слева вверху на плате (рис. 1) находится разъем USB, с помощью него можно загружать в плату программы "скетчи", а также подавать на нее напряжение.

Arduino USB
Рис.3 USB

Рядом с ним ниже находится разъем подключения блока питания. Для работы платы достаточно подать электричество лишь на один из этих разъемов.

Arduino power
Рис.4 Разъем питания

Слева внизу находится ряд контактов - это контакты электропитания и контакты внешней кнопки сброса (рис 5-1). Справа внизу - 6 аналоговых контактов, которые могут измерять уровни напряжения электрических сигналов, например, поступающие от аналоговых датчиков (рис 5-2). Кроме того, пины A4 и A5 служат для обмена данными с другими устройствами по протоколу I2C. Далее это будет разобрано подробнее, сейчас заострять внимание на этом не будем. Важно тут только то, что на других платах это могут быть другие контакты, например, на Arduino Leonardo в качестве таких контактов используются пины под номерами 2 и 3.

Arduino pins
Рис.5 Пины

Сверху расположены контакты с номерами от 0 до 13 - это цифровые входы/выходы (рис 5-3). С их помощью можно определять наличие или отсутствие электрических сигналов, или подавать сигналы. Пины 0 и 1 - это пины последовательного порта, могут также быть использованы для обмена данными с другими устройствами. Контакты, которые отмечены символом ~ (тильда), могут генерировать электрический сигнал переменного напряжения.

На плате присутствуют 4 светодиода. Три диода сигнализируют о подключенном электропитании и об обмене данными через последовательный порт, а один используется для нужд пользователя, например, для отладки.

На плате в верхнем левом углу расположена кнопка "reset" (рис 5-4) для перезагрузки платы, если она зависла по причине переполнения памяти или некорректного поведения скетча.

Это вся основная информация про плату Arduino. Чтобы начать использовать эту замечательную платформу, вам остается только познакомится с основами языка программирования arduino.