Od czego zacząć zabawę z Arduino?

Od czego zacząć zabawę z Arduino?

Czym jest Arduino, pisałem już ostatnio. Dzisiaj natomiast pokonamy wspólnie pierwsze kroki z Arduino – zaczynając od wyciągnięcia z pudełka, a na napisaniu i uruchomieniu pierwszego programu kończąc.

Zakładam, że samą płytkę Arduino wszyscy zainteresowani tematem już sobie sprawili :) Jeżeli ktoś przespał poprzedni post, to przypominam, że w Arduino można zaopatrzyć się tutaj (sama płytka Arduino), lub tutaj (zestaw startowy Arduino).

Mając już w łapkach Arduino możemy przystąpić do zabawy!

Oprogramowanie Arduino IDE

Na sam początek musimy sobie ściągnąć z tej strony Arduino IDE, za pomocą którego będziemy programować mikrokontroler w naszym Arduino.

W przypadku Windowsa wystarczy ściągnąć odpowiednią paczkę i rozpakować ją gdzieś na dysku. Po rozpakowaniu możemy już podłączyć nasze Arduino do PC. Użytkownicy innych systemów muszą się niestety posiłkować wiedzą wygrzebaną w Google, ponieważ nie mam jak przygotować stosownych opisów instalacji :)

Podłączenie Arduino do PC i instalacja sterowników

Arduino podłączamy do komputera za pomocą kabla USB typu A-B (takiego, jak do drukarki). Po podłączeniu system sam spróbuje zainstalować odpowiednie sterowniki, lecz najprawdopodobniej mu się to nie uda i będzie trzeba zainstalować te sterowniki ręcznie.

Ręczna instalacja sterowników wygląda mniej więcej tak:

  1. Podłącz Arduino do USB
  2. Poczekaj, aż system skończy szukać sterowników
  3. Wejdź do Panelu Sterowania i otwórz Menadżer urządzeń
  4. Kliknij prawym przyciskiem myszy na Arduino UNO i wybierz „Aktualizuj oprogramowanie sterownika”
  5. Wybierz „Przeglądaj mój komputer w poszukiwaniu oprogramowania sterownika”
  6. Zaznacz folder „drivers” znajdujący się w rozpakowanym wcześniej katalogu z Arduino IDE
  7. Potwierdź, że na pewno chcesz zainstalować te sterowniki
  8. Zapamiętaj numer portu COM, który po zainstalowaniu sterowników będzie widoczny w górnej części okna

Przygotowałem też dla Was screencast, na którym pokazałem całą operację instalowania sterowników dla Arduino UNO (niestety po angielsku). Screencast jest nagrany w 720p, więc najlepiej będzie się go oglądało na pełnym ekranie :)

I to już jest koniec gry wstępnej ;)

Pierwsze uruchomienie Arduino IDE

Uruchomcie Arduino IDE klikając dwa razy w rozpakowanym wcześniej katalogu na plik arduino.exe. Ujrzycie mniej więcej takie okno:

Arduino IDE

To właśnie w tym okienku będziemy pisać i wysyłać do mikrokontrolera wszystkie programy.

Zanim jednak napiszemy pierwszy program, musimy ustawić jeszcze dwie rzeczy. W menu Tools » Board wybierzcie wersję Arduino, którą posiadacie (np. Arduino UNO), a w Tools » Serial Port zaznaczcie port, do którego jest podłączona płytka Arduino (to jest ten port, który trzeba było zapamiętać w czasie instalacji sterowników). No – i teraz możemy już przejść do programowania :)

Pierwsze programowanie Arduino

W samym Arduino IDE jest cała masa przykładowych programów, które są dobrze opisane za pomocą komentarzy. Na początek wgramy sobie właśnie jeden z takich przykładowych programów. Z menu File » Examples » Basics wybierzcie Blink. Jest to bardzo prosty program, który jest odpowiedzialny za miganie diody znajdującej się na płytce Arduino, która jest podłączona pod pin 13:

Dioda LED umieszczona na płytce Arduino

Omówmy sobie po kolei cały program:

Aby wysłać program do Arduino wystarczy wcisnąć przycisk ze strzałeczką (i zaznaczony strzałeczką;)

Arduino IDE - blink

Po wgraniu programu w dolnej części okna pokaże się napis Done uploading (widać go już na powyższym screenie), a dioda LED powinna zacząć mrugać :)

Na samym dole okna Arduino IDE będą się wyświetlać różne komunikaty kompilatora. W tym przypadku została wyświetlona informacja o wielkości naszego programu, oraz o maksymalnej pamięci dostępnej w mikrokontrolerze. W przypadku pojawieniu się jakichś błędów, zostałyby one wyświetlone także w tym miejscu.

Najprostszy układ prototypowy

Udało się nam już zmusić do mrugania diodę znajdującą się na płytce Arduino. Teraz zbudujemy sobie możliwie najprostszy układ prototypowy i zmusimy do mrugania dowolną diodę podłączoną za pośrednictwem rezystora (około 220Ω) do Arduino.

Nasz przykładowy program steruje napięciem na pinie 13, do którego jest podłączona dioda na płytce. Nic jednak nie stoi na przeszkodzie, żeby podpinając się pod pod pin 13 i GND (masę) sterować dowolną inną diodą. Mając płytkę stykową można na szybko sobie zmontować taki układ:

Podłączenie diody LED do Arduino

Oczywiście pin 13 jest tutaj tylko przykładem. Równie dobrze moglibyśmy zmienić w programie numer pinu na 6 i pod ten właśnie pin podpiąć dodatkową diodę.

Żeby nie musieć zmieniać numeru pinu w kilku miejscach (w naszym przykładowym programie występuje on 3 razy), można go sobie przypisać do zmiennej, do której będziemy się później tylko odwoływać:

Przy tak krótkich programach raczej nie ma to większego znaczenia, ale przy bardziej rozbudowanych projektach, w których wykorzystujemy kilka, czy nawet kilkanaście wejść i wyjść i wielokrotnie się do nich odwołujemy, przypisywanie numerów pinów do zmiennych bardzo ułatwia pracę.

Podłączmy coś na wejście

Cała zabawa z mikrokontrolerami nabiera sensu dopiero wtedy, gdy oprócz wyjść zaczniemy wykorzystywać także wejścia. W kolejnym przykładzie podłączymy pod Arduino potencjometr, za pomocą którego będziemy regulować częstotliwość migania diody.

Podłączenie potencjometru do Arduino

Potemcjometr został tutaj wykorzystany w roli dzielnika napięciowego. Tzn. napięcie podane na jego skrajne nóżki (+5V i masa) jest dzielone na dwie części, z których jedna część jest przekazywana na wejście A0 (wejście analogowe). Kręcąc potencjometrem zmieniamy wartość napięcia, jaka jest podawana na wejście.

Napięcie podane na wejście analogowe jest odczytywane przez Arduino jako liczba w zakresie od 0 (dla 0V) do 1023 (dla 5V). Jeżeli więc przykładowo podamy na wejście analogowe 2,5V, to zostanie to odczytane jako ~512. Mam nadzieję, że do tego momentu jest wszystko jasne :)

Resztę omówię już w samym programie:

Kod zaczyna się powolutku komplikować, ale mam nadzieję, że całość jest dla wszystkich jasna (jak coś, to pytajcie śmiało na naszym forum:)

Wprowadzając do układu malutką modyfikację możemy uzależnić szybkość migania diody np. od natężenia światła w pomieszczeniu :) Wystarczy zamiast potencjometru wykorzystać dzielnik napięcia zrobiony z fotorezystora i rezystora. Teraz do zabawy możemy użyć w zasadzie dowolnego rezystora w zakresie od kilkuset Ω do kilku kΩ.

Może na początek wyjaśnię, czym jest fotorezystor. Najprościej mówiąc, jest to rezystor, którego rezystancja zmienia się w zależności od natężenia światła, które na niego pada.

Podłączenie fotorezystora i diody LED do Arduino

Jak widać na powyższym obrazku, fotorezystor został wpięty między +5V a pin A0, a następnie przez rezystor do masy. Jest to dokładnie takie samo podłączenie, jak w przypadku potencjometru. Tutaj po prostu zamiast dwóch skrajnych wyprowadzeń potencjometru mamy nóżkę od fotorezystora i rezystora, a zamiast środkowego wyprowadzenia potencjometru mamy połączone ze sobą drugie końce fotorezystora i rezystora (nie zamotałem za bardzo?;)

Programu zmieniać w zasadzie nie musimy, bo nasz układ praktycznie się nie zmienił. Po złożeniu całości wystarczy podpiąć zasilanie i już można się cieszyć diodą, której prędkość mrugania jest uzależniona od natężenia światła:

Na czas kręcenia filmiku podłączyłem dodatkowo buzzer, żeby było wyraźnie widać i słychać zmianę częstotliwości :)

Na dzisiaj koniec

Na tym zakończymy ten post, który miał Was tylko wprowadzić w podstawy programowania Arduino. W kolejnych postach zajmiemy się już konkretnymi projektami, w których będę na bieżąco omawiał wszystkie nowe rzeczy pojawiające się w programach :)

Ocena: 4.89/5 (głosów: 138)
Nettigo - patron działu Elektronika

Podobne posty

Zdalnie sterowany robot

Zdalnie sterowany robot

Jeżdżący robotOd jakiegoś czasu interesuję się modelami zdalnie sterowanymi. Spod mojej ręki wyszło kilka quadrokopterów,…

152 komentarzy do “Od czego zacząć zabawę z Arduino?

Odpowiedz

anuluj

Nie przegap nowych projektów!

Zapisując się na nasz Newsletter będziesz miał pewność, że nie przegapisz żadnego nowego projektu opublikowanego w Majsterkowie!

Od teraz nie przegapisz żadnego projektu!

Masz uwagi?