Arduino (Ардуино) – отличное устройство для работы с электроникой. Из нашей статьи вы узнаете, что такое Arduino и зачем оно нужно.

Что такое Arduino (Ардуино), зачем оно нужно и как работает

По сути, Arduino – это система аппаратно-программных средств, которая объединяет в себя плату микроконтроллера с открытым исходным кодом, и является увлекательным способом начать взаимодействие с электроникой. Для этого вам не потребуются большие вложения.

Что такое Arduino (Ардуино), зачем оно нужно и как работает

Что такое Arduino

Arduino (Ардуино) – это одновременно и бренд, и аппаратное обеспечение, и язык программирования, и экосистема продуктов. Обычно под этим словом подразумевается платформа для прототипирования электроники с открытым кодом.

Что такое Arduino (Ардуино), зачем оно нужно и как работает

Говоря простым языком, Arduino – это небольшой компьютер, который можно программировать для выполнения определённых задач.

Он способен получать информацию через датчики, обрабатывать её и передавать выходные данные через излучатели звука, светодиоды или моторизированные приводы.

Что такое Arduino Uno: особенности и различия

Наибольшей популярностью пользуются платы, модели под названием Arduino Uno. Это одни из первых моделей, чем частично и обусловливается их популярность.

Что такое Arduino (Ардуино), зачем оно нужно и как работает

В Arduino Uno главное форма и расположение входных, выходных контактов, есть немало версий этих плат, но всеми ими управляется один код. В основе Uno лежит чип ATmega328P или 168, именно он хранит и запускает код.

На верхней части платы (слева от разъёма USB) находятся 14 разъёмов для цифровых входов или выходов. С помощью кода вы указываете, будет ли определённый разъём использоваться как вход или выход (не может быть использован в обоих режимах одновременно). Могут считывать или генерировать сигналы нуля или единицы (низкий или высокий). Поскольку напряжение на Arduino равно 5 вольтам, низкий сигнал равен 0, а высокий равен 5 В (1).

Что такое Arduino (Ардуино), зачем оно нужно и как работает

Внизу справа находятся 6 аналоговых контактов входа. Они могут работать с датчиками, у которых переменное напряжение составляет от 0 до 5 вольт, которые преобразовывают переменное напряжение в число от 1 до 1024. Пример аналогового датчика фоторезистора – полупроводниковый прибор, изменяющий величину сопротивления при облучении светом.

Но, сначала вам нужно знать, датчик цифровой или аналоговый, прежде чем подключать его к Arduino.

С левой нижней стороны платы расположены контакты питания. Здесь в основном используются контакт +5 В и GND, чтобы подавать питание на датчики и устройства вывода меньшего размера. Если перегрузить Arduino, например, цепочкой светодиодов, можно сжечь плату или USB-порт компьютера, если через него осуществлялось подключение.

Что такое Arduino (Ардуино), зачем оно нужно и как работает

Мы уже говорили, что частично форма платы и контактов и определяет модель Arduino Uno. Это важно, во-первых, потому, что вы можете установить обновления для получения новой функциональности. А во-вторых, так как у плат Uno, стандартная форма, легко найти подходящий под них корпус.

Аппаратное обеспечение с открытым исходным кодом

Вероятно, вы знаете программы, имеющие открытый исходный код, такое ПО позволяет каждому человеку видеть и изменять код. Та же ситуация и с Arduino.

Что такое Arduino (Ардуино), зачем оно нужно и как работает

Любой обладатель может изменять код Arduino, копировать и даже продавать со своим логотипом, что полностью законно. По факту сама Arduino создана благодаря другим Open Source проектам. Так, ПО для разработки базируется на Wiring, в то время как Wiring основывается на языке Processing.

Есть лишь одно правило, вы не сможете сказать, что это Arduino, так как это торговая марка, а лишь заявить о совместимости.

Какой смысл в покупке неоригинальной платы? Всё дело в стоимости. Официальная версия может достигать стоимости более 1,5 тысяч руб., в то время как копии с аналогичным функционалом можно приобрести примерно за 400 рублей. Можно даже найти компоненты по отдельности и самому сконструировать плату.

Что такое Arduino (Ардуино), зачем оно нужно и как работает

Но, это будет не дешевле, а результат окажется хуже, так стоит делать, если вы хотите, больше разобраться в устройстве Arduino.

Многие производители делают совместимые платы, по сути, копии, которые стоят дешевле. Кто-то добавляет больше функций, чем есть в официальных версиях. У таких плат бывает особая форма, созданная для определённого приложения, и дополнительные разъёмы. К примеру, существует совместимая с Arduino плата Lilypad, созданная для мобильных проектов и проводящих нитей.

Что такое Arduino (Ардуино), зачем оно нужно и как работает

Также выделяется плата NodeMCU, которая крошечная, имеет встроенный модуль Wi-Fi и стоит около 200 рублей. Она хорошо подходит для небольших проектов интернета вещей. Есть и линейка плат Teensy, которая получила увеличенную производительностью по сравнению с официальными Arduino. Это идеальное решение для небольших проектов, которые требуют мощной обработки данных.

Что такое Arduino (Ардуино), зачем оно нужно и как работает

На каком языке работает Arduino

Язык программирования для Arduino называется Arduino C и представляет собой тот же язык C++ с фреймворком Wiring.

Что такое Arduino (Ардуино), зачем оно нужно и как работает

В код добавлены новые функции и возможности по сравнению со стандартной версией C++. У вас нет необходимости в изучении C или C++ для использования Arduino, хотя опыт в программировании, конечно, поможет.

Для начала загрузите простые программы и экспериментируйте с ними, модифицируя и постепенно переходя к более сложным. Можно даже воспользоваться нейросетью ChatGPT, которая способна объяснить или отладить код.

Начать работу с Arduino легко, создав массу проектов, многие из которых будут доступны даже новичкам.

Что такое Arduino (Ардуино), зачем оно нужно и как работает

Вот несколько ключевых концепций, которые определяют, как пишется программа для Arduino:

  1. Должны быть функции setup() и loop(). Setup() запускается единожды во время сброса или первого включения. Функция пригодится для создания начального состояния переменных, указаний Arduino, что должны делать конкретные аппаратные контакты, а также для запуска библиотек, для датчиков. Loop() работает постоянно, после проигрывания кода цикл повторяется, и так постоянно. Именно здесь хранится основной программный код.
  2. Есть также возможность определения собственных вспомогательных функций, чтобы инкапсулировать блоки кода. Они могут принимать любое количество переменных в качестве входных данных и возвращать переменную обратно. А если этого не происходит, в таком случае функция получает пометку недействительной.
  3. У пользователей есть возможность импорта других библиотек Arduino, чтобы добавлять функции в приложение. Вы также можете добавлять комментарии к коду, для этого перед ними нужно поставить две косых черты. А чтобы оставить многострочную заметку, необходимо начать с /* и закончить обратной комбинацией – */.

Что такое Arduino (Ардуино), зачем оно нужно и как работает

Arduino, возможно, положил начало революции в аппаратном обеспечении с открытым исходным кодом. Её важность для истории вычислений нельзя недооценивать, и сегодня это как никогда актуально.

Что особенного в Arduino

В основе платы Arduino лежит программируемый логической контроллер. Концепция старая, но Arduino сделала всё проще, убрав необходимость изучения машинного кода, благодаря доступной среде программирования.

Что такое Arduino (Ардуино), зачем оно нужно и как работает

Стоит отметить, что так как аппаратным обеспечением легко пользоваться, Arduino, быстра набрала популярность.

Прототипы сложной электроники стали доступны теперь не только для выпускников соответствующих учебных заведений. А аппаратные проекты со сложной программируемой электроникой стали общедоступными. По сути, в этой сфере произошла революция.

Стоит ли покупать стартовый комплект

Мы уже говорили, что можно приобрести клон Arduino за небольшие деньги, хотя с оригинальной версией можно сделать не так уж и много.

Что такое Arduino (Ардуино), зачем оно нужно и как работает

Да, у нас в наличии будет встроенный светодиод, который обеспечит несколько минут веселья, если экспериментировать с разными вариантами мигания. Но, для по-настоящему интересных проектов нужны дополнительные компоненты, вроде датчиков и светодиодов разного цвета. Пригодятся вам и соединительные кабели и, может быть даже макетная плата.

В таком случае стоит приобрести стартовый комплект Arduino, например, Grove, для начинающих. У этой платы изначально есть датчики, светодиоды, звукоизлучатель и даже OLED-экран. Плата в центре совместима с Arduino, но оснащена 12 разъёмами Grove.

Благодаря этой системе, можно без проблем соединять компоненты, используя один кабель вместо макетной платы или кучи соединительных кабелей. Сама система очень гибкая, и если вы захотите прототипировать реальные устройства, у вас будет возможность отсоединить всю плату и компоненты, переключив внимание на системные кабели.

7 полезных устройств на Arduino за 15 минут – видео

Оцените насколько полезна статья?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка / 5. Число оценок:

Оценок пока нет.

Мы не претендуем на истину! Высказанное в обзорах, статьях и рейтингах мнение автора, является сугубо его личным, основанным на опыте, практике или других факторах. Оно может не совпадать с вашим, но это не значит, что неверно или не имеет права существовать. Все материалы, ссылки или контент сайта tehnobzor.ru носит сугубо познавательный (информационный) характер и не является рекламой, даже если содержит рекомендации автора