Ардуино эмулятор tinkercad: мигаем светодиодом

Circuits.io – для начинающих

В последнее время в среде ардуинщиков стала набирать популярность программа Circuits от группы разработчиков из Autodesk. Она представляет собой онлайн-конструктор электронных схем, в том числе и на Arduino.

Кстати, очень похожа на более популярное программное обеспечение под названием Fritzing . Однако там отсутствует возможность эмуляции – то есть просмотр того, как работает ваша собранная схема. Таким образом по функционалу и удобству выбор пал на circuits.

Давайте подробнее окунемся в эту программу.

Переходим на официальный сайт софта https://assets.circuits.io/

Далее в правом верхнем углу находим кнопку входа и регистрации – выполняем эти процессы

Какие полезные функции имеет данное веб-приложение?

1) Вы можете составить собственную схему, спроектировав ее так, как нужно именно Вам.

2) Вы можете добавить собственные компоненты в приложения и таким образом использовать в своих схемам собственные наработки.

3) Можно добавить или написать библиотеку для работы с модулями

4) Эмуляция схема, когда ее можно запустить и посмотреть на результат в режиме онлайн – вы экономите время на постоянной сборке разных схем и всегда имеете право на ошибку, если что-то подключили неправильно.

А самое главное, что вам не нужно использовать Arduino IDE. Вы просто пишите код, собираете схему и проверяете все ли работает. Далее устраняете ошибки. Зато уже в реальности все будет построено первого раза! Просто фантастика:) Кстати, это слово в некотором смысле есть даже в названии программы.

Итак, зайдем на домашнюю страницу.

В левой колонке мы можем выбрать раздел приложения, который нам нужен.

Electronics Lab – она же электронная лаборатория, где можно собрать и проверить на работоспособность вашу схему.

PCB Design – возможность спроектировать собственную схему или добавить новые компоненты.

Library Manager – добавление и использование различных библиотек в открытом доступе.

Также на сайте приложения существуют обучающие видео для новичков.

У команды разработчиков есть свой канал на платформе YouTube и свой собственный блог, где всегда можно найти актуальную информацию о приложении.

Однако есть один нюанс, в котором можно запутаться. Многие видео по работе с сайтом были выпущены 1-2 года назад. С недавних пор в circuits произошли небольшие изменения о которых они написали в своем блоге

Суть в том, что с 2 июня 2017 года лаборатория электроники объединилась с Tinkercad – инструментом 3D дизайна и теперь весь функционал находится по адресу: https://123dapp.com/circuits

Сам же Tinkercad, который был выпущен еще в 2011 году, обладает большим функционалом и известен многим, как бесплатный и удобный помощник в создании собственных объемных моделей и отправке их на печать.

Выполните вход на этот сайт через данные, по которым регистрировались в circuit (для входа используется единая учетная запись autodesk)

Далее вам откроется окно обучения, но оно больше имеет направленность на 3D технологии, чем на Arduino.

Поэтому мы пропускаем обучение и заходим в личный кабинет (нажимай на него в верхнем правом углу).

В окне личного кабинете заходим в раздел circuits и создаем новый проект.

Поздравляю! Теперь у вас есть все необходимое для создания собственных схем и интересных проектов. Итак. В верхней панели лаборатории можно заметить такие разделы, как редактор программного кода для вашей схемы, каталог компонентов для добавления, а также кнопка старта симуляции работы вашего проекта.

Знаю, буду очень банален. Но давайте в качестве показательного примера соберем небольшую схему на Arduino с использованием кода Blink (мигание светодиода).

Для этого будем находить нужные нам компоненты (плата Arduino, макетная плата, светодиод, резистор и провода) и перетаскивать курсором мыши.

Также при добавлении компонента в схему, вы можете дать ему имя (особенно это важно делать, когда у вас несколько одинаковых элементов в схеме).

Еще в верхней панели слева есть такие функции, как поворот компонента в схеме на небольшой угол, удаление объекта, сохранение и кнопки управления историей изменений (например, отменить последнее действие – осуществить возврат).

Соединительные провода рисуются сами от руки. Для каждого провода можно задать не только имя, но и цвет.

Схема у меня получилась следующая:

Далее загрузим код. Я отключил функцию Block и написал скетч для мигания светодиода с небольшой частотой.

Теперь запустим симуляцию. Светодиод будет мигать с указанной в скетче частотой.

Подобными действиями можно составлять и другие схемы.

На этом у меня все. Надеюсь, данная статья была вам полезна, а сама программа сможет упростить вам работу с Arduino.

P.S. Еще раз всех с наступившим 2018 годом!

Данная статья является собственностью Amperkot.ru. При перепечатке данного материала активная ссылка на первоисточник, не закрытая для индексации поисковыми системами, обязательна.

Источник: https://amperkot.ru/blog/circuits/

Tinkercad Arduino — лучший онлайн симулятор ардуино на русском

Можно ли заниматься ардуино проектами без самой платы Arduino? Оказывается, вполне. Благодаря многочисленным онлайн сервисам и программам, которые имеют свое название: эмулятор или симулятор Arduino.

Самыми популярными представителями таких программ являются системы Tinkercad от Autodesc, Virtual BreadBoard, Proteus, PSpice, Fritizing и российская FLProg. Также удобную online IDE для работы с Ардуино представляют сами разработчики платформы.

В этой статье мы рассмотрим один из самых крупных и удобных эмуляторов для начинающих: Tinkercad Circuits Arduino.

Симулятор или эмулятор Arduino?

Давайте сразу договоримся, что в статье мы будем использовать оба этих термина, хотя их значение вовсе не идентично. Симулятором называют устройство или сервис, имитирующие определенные функции другой системы, но не претендующим на создание точной копии.

Это некоторая виртуальная среда, в которой мы просто моделируем другую систему. Эмулятор — это полноценный аналог, способный заменить оригинал.

Например, Tinkercad симулирует работу электронных схем и контроллера, но при этом он является эмулятором ардуино, реализуя практически все базовые функции Arduino IDE — от среды редактирования и компилятора до монитора порта и подключения библиотек.

С помощью этого класса программ можно не только рисовать электронные схемы, но и виртуально подключать их к электрической цепи с помощью встроенного симулятора. В режиме реального времени можно наблюдать за поведением схемы, проверять и отлаживать ее работоспособность.

Если в такой симулятор добавить виртуальнyю плату Arduino, то можно отследить поведение схемы и в ардуино-проектах. Для отладки скетчей во многих известных сервисах присутствует также возможность загрузки настоящих скетчей, которые «загружаются» в модель и заставляют вести схему с подключенными элементами так же, как и со включенной реальной платой.

Таким образом, мы сможем эмулировать работу достаточно сложных проектов без физического подключения Arduino, что существенно ускоряет разработку.

Tinkercad для ардуино

Тинкеркад (Tinkercad Circuits Arduino) – бесплатный, удивительно простой и одновременно мощный эмулятор Arduino, с которого можно начинать обучение электронике и робототехнике. Он предоставляет очень удобную среду для написания своих проектов. Не нужно ничего покупать, ничего качать — все доступно онлайн. Единственное, что от вас потребуется — зарегистрироваться.

Что такое Tinkercad?

Tinkercad – это онлайн сервис, который сейчас принадлежит мастодонту мира CAD-систем — компании Autodesk. Тинкеркад уже давно известен многим как простая и бесплатная среда для обучения 3D-моделированию.

С ее помощью можно достаточно легко создавать свои модели и отправлять их на 3D-печать.

Единственным ограничением для русскоязычного сегмента интернета долгое время являлось отсутствие русскоязычного интерфейса, сейчас эта ситуация исправляется.

Совсем недавно Тинкеркад получил возможность создания электронных схем и подключения их к симулятору виртуальной платы ардуино. Эти крайне важные и мощные инструменты способны существенно облегчить начинающим разработчикам Arduino процессы обучения, проектирования и программирования новых схем.

История создания

Tinkercad был создан в 2011 году, его авторы — Кай Бекман (Kai Backman) и Микко Мононен (Mikko Mononen).

Продукт изначально позиционировался как первая Web-платформа для 3D-проектирования, в которой пользователи могли делиться друг с другом результатами.

В 2013 году сервис был куплен компанией Autodesk и дополнила семейство продуктов 123D. За все это время в рамках сервиса пользователями было создано и опубликовано более 4 млн. проектов (3D-моделей).

В июне 2017 г. Autodesk решил перенести часть функционала другого своего сервиса Electroinics Lab Circuits.

io, после чего Tinkercad получил крайне важные и мощные инструменты, способные существенно облегчить начинающим разработчикам Arduino процессы обучения, проектирования и программирования новых схем. Если вы уже пользовались Circuits.io, то имейте в виду, что все старые проекты Circuits.

io могут быть экспортированы в Tinkercad без каких-либо проблем (о сервисе Circuits.io от Autodesk Electroinics Lab мы постараемся подробно рассказать в одной из следующих статей).

Возможности симулятора Tinkercad для разработчика Arduino

Список основного функционала и полезных фич Tinkercad Circuits:

Онлайн платформа, для работы не нужно ничего кроме браузера и устойчивого интернета.
Удобный графический редактор для визуального построения электронных схем.
Предустановленный набор моделей большинства популярных электронных компонентов, отсортированный по типам компонентов.
Симулятор электронных схем, с помощью которого можно подключить созданное виртуальное устройство к виртуальному источнику питания и проследить, как оно будет работать.
Симуляторы датчиков и инструментов внешнего воздействия. Вы можете менять показания датчиков, следя за тем, как на них реагирует система.
Встроенный редактор Arduino с монитором порта и возможностью пошаговой отладки.
Готовые для развертывания проекты Arduino со схемами и кодом.
Визуальный редактор кода Arduio.
Возможность интеграции с остальной функциональностью Tinkercad и быстрого создания для вашего устройства корпуса и других конструктивных элементов – отрисованная модель может быть сразу же сброшена на 3D-принтер.
Встроенные учебники и огромное сообщество с коллекцией готовых проектов.

Звучит фантастично, не правда ли? Не нужно скачивать Arduino IDE, не нужно искать и скачивать популярные библиотеки и скетчи, не нужно собирать схему и подключать плату – все, что нам нужно, находится сразу на одной странице. И, самое главное — это все действительно работает! Давайте уже перейдем от слов к делу и приступим к практическому знакомству.

Первые шаги в Tinkercad

Регистрация онлайн

Для начала работы необходимо получить эккаунт Autocad. Регистрация в Tinkercad абсолютно бесплатная. Зайдите на сайт и выполните простые шаги.

Подтвердив эккаунт по почте, войдите в систему, указав введенные параметры. В верхнем правом углу вы увидите ссылку в личный кабинет. В режиме редактирования профиля вы сможете поменять свой псевдоним, email, описание, установить фотографию, подключить внешние сервисы (здесь мы не будем останавливаться на этой функциональности).

Tinkercad Dashboard — Начальная страница

Преодолев этап регистрации, мы попадем на главную страницу, на которой слева видим список сервисов и под ним – список проектов. Навигация очень проста, хотя некоторые ссылки выглядят не очень заметными, но разобраться, что к чему, можно легко. Выбрав элемент слева мы видим справа список соответствующих объектов. Для раздела Circuits, этими объектами будут схемы и скетчи.

Создаем и редактируем проект

Для создания проекта просто нажимаем кнопку «Создать проект», расположенную под списком проектов. Будет создан проект с названием типа Project N. Нажав на него, мы перейдем в режим просмотра списка схем, включенных в этот проект. Там же мы сможем изменить свойства проекта (включая название), нажав на соответствующий значок сразу под названием.

Добавляем новую схему Circuits

Создать новую схему в Tinkercad можно двумя способами:

В меню слева выбрать Circuits и справа над списком схем выбрать команду Create new Circuit (на момент написания статьи все основные интерфейсные элементы не переведены). Новая схема будет создана вне какого-либо проекта.
Создать схему в определенном проекте. Для этого надо сначала перейти в окно проекта, а затем нажать на кнопку «Create» сверху над списком. Появится перечень типов схем, мы выбираем Circuit. Созданная схема будет доступна в этом списке и в списке всех проектов в меню Circuits.

После выполнения команды вы сразу же перейдете в режим редактирования схемы, не вводя названия. Имя для схемы формируется автоматически.

Чтобы изменить название схемы и отредактировать ее свойства нужно перейти в режим просмотра списка схем, навести на область с названием схемы и нажать на иконку «Настройки». Откроется окно, в котором вы сможете отредактировать параметры.
Для удаления схемы надо в том же режиме выбрать в настройках команду «Удалить».
Для просмотра краткой информации о схеме нужно просто щелкнуть на ней
Для перехода в режим редактирования нужно навести курсор мышки и выбрать появившуюся команду «Изменить».

Все изменения в процессе редактирования схемы сохраняются автоматически.

Описание интерфейса Тинкеркад в режиме редактирования

Нажав на команду «Изменить» мы попадаем в режим редактирования схемы. С помощью удобного и простого графического интерфейса можно нарисовать желаемую электрическую схему. Мы можем выделять, переносить объекты, удалять их привычным всем способом с помощью мыши.

В режиме редактирования рабочее окно сервиса поделено на две половины: снизу расположена панель с закладками – это библиотека компонентов. Над ней находится область визуального редактирования схемы с панелью инструментов и пространством, на котором будет размещена схема.

На полосе инструментов в верхней части слева находятся основные команды:

Повернуть элемент
Удалить
Масштабировать по размерам экрана
Отмена
Повтор

Кнопки в правой части панели:

Отобразить панель программирования, и отладки
Отобразить панель библиотеки компонентов
Запустить симулятор схемы
Экспорт в Eagle .brd
Поделиться

В целом интерфейс достаточно прост, не перегружен лишними элементами и интуитивно понятен. Практически любые операции можно выполнить «на ощупь».

Создание схемы в Tinkercad шаг за шагом

В большинстве случае для работы с проектами Arduino выполняется следующий алгоритм действий:

Создаем новую схему или открываем существующую для редактирования.
Используя визуальный редактор, создаем схему (в нашем случае, с включением платы Arduino Uno).
Готовим скетч в редакторе кода и загружаем его в виртуальный контроллер.
Запускаем режим симуляции, при которой плата виртуально подключается к источнику питания и схема начинает работать. Вносим начальные данные для датчиков и наблюдаем реакцию схемы, как визуально, так и на виртуальном мониторе порта внутри самого сервиса.

Давайте рассмотрим каждый из шагов подробнее.

Первый шаг. Создаем схему Circuit

Будем считать, что проект мы уже создали описанным выше способом. Переходим в него и нажимаем на кнопку Create, выбирая тип — Circuit. После этого шага открывается визуальная среда редактирования, в которой мы сможем как нарисовать схему, так и написать и отладить скетч ардуино.

Подготовка электронной схемы

Создавая схему, мы выполняем такой порядок действий:

Выбираем нужные компоненты из библиотеки компонентов внизу экрана и размещаем их в поле редактора.
Соединяем компоненты с помощью виртуальных проводников, рисуя их мышкой.
Редактируем параметры компонентов (например, величину сопротивления у резисторов или цвет проводов).

Операция выбора из библиотеки достаточно проста. Список элементов находится внизу. Выбрав элемент, мы кликаем на нем, затем перемещаем в нужное место на схеме и кликаем повторно. Окно со списком компонентов можно скрыть или показать, нажимая на переключатель «Components» в панели инструментов.

Для работы нам доступно множество уже готовых элементов, от резистора и батарейки до модулей Arduino. Для удобства навигации все элементы разбиты на три вкладки:

Basic Components. Основные компоненты
Allcomponents. Все доступные компоненты
Starters. Готовые предустановленные схемы

Самой интересной для нас сейчас является третья закладка – Starters. Создатели сервиса подготовили несколько готовых схем, которые мы можем сразу же подгрузить в проект и редактировать на свое усмотрение.

Найдите в списке любую схему с Arduino и кликните на нее. После повторного клика элементы схемы будут размещены в области редактирования. Давайте для примеры выберем схему трехнопочного музыкального инструмента. Разместив ее, мы увидим на экране следующее:

Если схема не влезает в экран – выполните масштабирование (нажмите на кнопку масштаба на панели инструментов).

Кликнув на разъем ардуино или ножки электронных компонентов, можно «припаять» к ней провод, который щелчками мышки мы протягиваем по всей нашей плате до желаемой точки.

Углы провода красиво скругляются, есть возможность выравнивать провод по вертикали или горизонтали (появлении синих линий подскажет нам вертикаль и горизонт соответственно). Для отмены установки провода нужно нажать на Esc или мышкой нажать на соответствующую иконку на панели инструментов.

Нажав на компонент, мы можем отредактировать его свойства.

Третий шаг. Программируем скетч виртуального Arduino

Все инструменты для редактирования кода становятся доступны после перехода в соответствующий режим при нажатии на кнопку «Code Editor» в верхней панели.

В режиме редактирования кода нам доступны следующие варианты действий:

Загрузить скетч в «виртуальный контроллер» и запустить симулятор.
Переключение в визуальный редактор кода типа Scratch.
Переключение в текстовый редактор кода.
Подключение библиотек.
Скачать код на свой компьютер в виде файла с расширением .ino (скетч ардуино).
Запустить отладчик с возможностью создания точек остановок и мониторингом состояний переменных.
Отобразить или скрыть окно монитора.

По сути, перед нами полноценная среда разработки, обладающая пусть и достаточно скромным, но вполне достаточным для большинства случаев набором инструментов. А наличие в одной среде визуального режима и механизмов отладки делает данный сервис по-настоящему уникальным и крайне удобным для новичков.

Четвертый шаг. Запускаем симулятор ардуино

Есть два способа запуска симулятора. Первый – нажать на кнопку «Start Simulation» в верхней панели. Второй – использовать кнопку Upload&Run в режиме редактирования кода.

В обоих случаях для остановки работы симулятора нужно просто еще раз нажать на верхнюю кнопку (в режиме симуляции надпись изменится на «Stop Simulation»).

Что происходит во время симуляции? А практически то же, что и при подключении питания к реальной схеме. Лампочки горят, из пьезоизлучателя издаются звуки, двигатели крутятся. Мы можем отслеживать текущие показатели (напряжение, ток) с помощью инструментов мониторинга.

А можем сами создавать внешние сигналы, подавая на датчики необходимые значения и отслеживать потом реакцию программы. Например, можно задать мышкой расположение объекта до датчика расстояния, значение освещенности для фоторезистора, повернуть ручку потенциометра.

Также прекрасно работают такие элементы как LCD дисплей – мы увидим выводимую информацию прямо на экране визуального компонента.

Нет смысла описывать подробно каждую из возможностей. Уверен, что любой начинающий ардуинщик надолго «залипнет» за этими инструментами и попробует все возможности самостоятельно.

Очевидно, что виртуальная среда никогда не заменит реальных проектов и настоящий инженер просто обязан реализовывать свои идеи «на железе».

Но вот возможность визуализировать идеи, накидать возможные варианты схемы и отладить работу скетча даже без наличия железок, в любом месте, где есть интернет – это стоит многого.

Подводя итоги

В завершении этой статьи – краткого знакомства с новым интересным сервисом Tinkercad Arduino Circuits, хотелось бы еще раз подчеркнуть его ключевые возможности: визуальный редактор схем, визуальный и текстовые редакторы кода, режим отладки, режим симуляции схем, возможность экспорта полученных скетчей и электрических схем в реальные проекты. Возможно, по отдельности каждая из этих возможностей лучше реализована в других мощных инструментах, но собранные вместе, да еще и в виде удобного, простого для освоения web-сервиса, они делают Tinkercad крайне полезным для любого, особенно начинающего, ардуинщика.

Судя по всему, сервис продолжает активно развиваться (небольшие апдейты и улучшения производятся непрерывно), так что, надеюсь, мы еще вернемся к этой теме в наших статьях.

Источник: https://ArduinoMaster.ru/program/simulyator-arduino-tinkercad-circuits/

Arduino — что это такое и мигаем светодиодом | Логово Трунагола

Автор Trunagol, 6th Октябрь, 2013

Введение:

Всем привет, рад представить вам мою серию уроков по Arduino. Написанию этих материалов способствовало крайне скудное количество русскоязычных материалов по данной теме. Эти уроки рассчитаны на то, чтобы научить вас сначала элементарным, а затем и более сложным приемам работы с Arduino.

Arduino — это великолепная платформа с микроконтроллером, которую можно использовать для создания электронных проектов позволяющая за несколько минут создать прототип какого-либо электронного устройства, иногда вы можете даже обойтись без паяльника.

Если подробнее, то это Open Source платформа, основанная на микроконтроллерах AtMega от Atmel, эти микроконтроллеры вы можете программировать самостоятельно через так называемый ISP программатор. Код для этих контроллеров в основном пишется на C++, но для обычного человека это может быть несколько сложно.

Для того чтобы упростить написание кода, сборку и легкую повторяемость устройств, был придуман Arduino.

Arduino — это не только плата отладки, это еще и одноименная среда разработки и одноименный язык программирования (который значительно проще чем обычный C++), результатом написания программного кода является скомпилированный файл, который принято называть скетч. Как раз он и записывается в наш Arduino.

Обо всем этом я буду рассказывать в моих уроках. Не имеет значения новичок вы, который никогда не связывался с электроникой до этого или вы имеете большой опыт за плечами, но никогда не использовали Arduino.

Содержание урока:

Компоненты из которых состоит Arduino
Как загрузчик Arduino позволяет нам программировать Arduino скетчи по USB
Различия между разными платами Arduino
Как подключить и установить Arduino для вашей системы
Как загрузить и запустить вашу первую программу (скетч)

Что нам понадобиться:

Плата Arduino Uno — собственно о ней и пойдет речь в наших уроках.

Внешний вид Arduino UNO

USB кабель типа A-B — он нужен для того чтобы программировать и питать нашу Arduino от USB. Если вы хотите использовать Arduino в дальнейшем отдельно от компьютера, тогда вам понадобиться блок питания.

Кабель USB типа A-B

Breadboard — или просто макетная плата она то и поможет избавить вас от пайки элементов. Лично я предпочитаю паять, как-то оно понадежней. Так что выбор за вами, если с паяльником работать аккуратно не умеете, то первое время можно обойтись этой платой.

Макетная плата BreadBoard

Компоненты из которых состоит Arduino UNO

Самые главные элементы, из которых состоит Arduino:

Микроконтроллер Atmega328 — в него мы записываем результат нашей работы — скетч, с помощью среды Arduino.
Микроконтроллер Atmega328
ATmega8U2 — контроллер USB порта, если бы не было этой микросхемы, нам бы пришлось использовать довольно таки устаревший в наше время COM порт в добавок к этому, необходимо было бы еще и преобразовать логические уровни, вообщем чтобы не забивать этим голову просто установили эту микросхему и пользуются USB.
Контроллер USB порта ATmega8U2

Как загрузчик Arduino позволяет нам программировать Arduino скетчи по USB

В микроконтроллер Atmega328 на Arduino уже на заводе записан специальный загрузочный код, который позволяет нам без каких-либо проблем загружать скетчи прямо по USB.

Если бы не было Arduino, то нам приходилось бы записывать скомпилированный C++ код через специальный программатор ISP, а уже после этого мы бы смогли попробовать запустить нашу программу.

С Arduino все проще, нам просто нужен свободный USB.

Различия между разными платами Arduino

Arduino Uno (а также любые клоны типа FreeDuino) — это один из наиболее простых вариантов Arduino, если вам когда-нибудь будет не хватать ресурсов этой платы или скорости её работы вы всегда можете перейти на более мощные и сложные платы, их обзор вы можете посмотреть на официальном сайте Arduino по этой ссылке. Если вы новичок, то наверное проще будет просто не забивать пока этим голову, а разобраться со всеми инструментами, которые предлагает нам Arduino UNO.

Как подключить и установить Arduino для вашей системы

Загрузите Arduino IDE с официального сайта, затем распакуйте или установите его.
Подключите Arduino по USB к вашему компьютеру. Если ваша плата Arduino UNO последней модификации и вы используете Windows, тогда ваш Windows сообщит что драйвер не установлен. Вам нужно будет просто найти неустановленный Arduino UNO в диспетчере задач Windows, правый клик мышкой -> обновить драйвер, и указать папку, куда был распакован Arduino, ваш Windows подхватит оттуда драйвер и можно начинать работать с Arduino!

Как загрузить и запустить вашу первую программу (скетч)

Запустите arduino.exe из папки, куда был распакован или установлен Arduino.
Выберите в меню, вашу плату Arduino сервис->плата

Среда разработки Arduino. Выбор платы Arduino.

Выберите в меню, сервис->программатор пункт AVR ISP

Среда разработки Arduino. Выбор типа программатора Arduino.

Мы готовы к написанию первой программы для Arduino, самое простое что мы можем сделать это помигать светодиодом установленном на вашей плате. Вы можете набрать/скопировать текст программы — скетча вручную, либо открыть пример, который идет в комплекте с Arduino, либо скачать пример с данного сайта: код программы первого урока.

Среда разработки Arduino. Выбор стандартного примера.

Текст программы с подробными комментариями (также вы можете скачать его по ссылке в конце статьи):

/*
Урок 1. Что такое Arduino и мигаем светодиодом Arduino
Мигаем светодиодом.
Зажигаем на 2 секунды, затем гасим на 2 секунды и все по новой..
Этот демонстрационный код был скачан с сайта www.trunagol.ru
*/

// Почти на всех Arduino вывод 13 подключен к светодиоду, припаянному прямо на плате.
// Для удобства задаем имя «led» для 13 вывода:
int led = 13;

// Блок «Setup» запускается только 1 раз при запуске Arduino, он нужен для инициализации.
void setup() {
// Конфигурируем 13 вывод Arduino на выход.
pinMode(led, OUTPUT);
}

// Блок «loop» это цикл, т.е.

код который работает раз за разом бесконечно:
void loop() {
digitalWrite(led, HIGH); // Делаем логическую 1 (устанавливаем высокий уровень напряжения) на выводе 13, зажгется светодиод на плате Arduino
delay(2000); // Ожидаем 2 секунды
digitalWrite(led, LOW); // Выключаем светодиод (устанавливается низкий уровень напряжения) на выводе 13, светодиод гаснет
delay(2000); // Ждем 2 секунды, после чего цикл запуститься снова
}

Среда разработки Arduino. Компилирование.

После того как данный код вы ввели в окно среды Arduino, нажмите кнопку проверить для того чтобы проверить ваш код на ошибки и скомпилировать его.

После успешного завершения (как на скриншоте выше), нажимаем соседнюю кнопку загрузить, скомпилированная программа будет записана в контроллер и сразу начнется ее выполнение (начнет мигать светодиод).

Код программы для загрузки доступен здесь: код программы первого урока.

Источник: http://trunagol.ru/elektronika/urok-1-chto-takoe-arduino-ili-migaem-svetodiod/

Мигаем светодиодом

Этот пример показывает, самое простое, что можно делать с помощьюArduino, подключаем светодиод к выходу arduino.

Необходимое оборудованиеСхема

Arduino

Резистор (220Ом)

Светодиод (LED)

Схема

Чтобы построить схему, вставите резистор 220 Ом в контакт 13. Затем скрутите ножку резистора с ногой LED (положительной ноги, называется анодом. Вставьте короткую ногу (отрицательный ноги, называется анодом) на землю(GDN).

Затем подключите ваш Arduino к вашему компьютер, запустите программу Arduino и введите код.
У большинства плат Arduino на контакте 13 (pin13) уже есть светодиод.

И вам можно не собирать схему, а просто запрограммировать контролер и светодиод начнет мигать на плате.

Изображение разработана с использованием программы Fritzing. Дополнительные примеры схемы смотрите на странице проекта Fritzing

Код

Теперь переводим порт 13 (pin 13) в выход

pinMode(13, OUTPUT);

В основном цикле мы включаем светодиод с помощью строки:

digitalWrite(13, HIGH);

На порт 13 подается напряжение 5V. LED загорается. Теперь нужно выключить светодиод напишем такую строку:

digitalWrite(13, LOW);

Ну вот мы включили и выключили светодиод. Но если запрограммировать ваш arduino то светодиод зажжется, хотя мы прописали что его нужно выключать.

Так оно и есть LED то зажигается то гаснет, но частота переключения настока велика для человеческого глаза. Что мы видим просто горящий светодиод.

Нам нужна задержка в языке C есть такая функция называется delay(), в скобках пишем значение в миллисекундах. 1000 миллисекунд = 1 секунде.

Вообще функцией delay() мы будем пользоваться часто .

На этом уроке мы научились:

Менять назначения порта (Выход)

Научились включать порт или передавать в порт 1 (digitalWrite(13, HIGH);)

Научились выключать порт или передавать в порт 0 (digitalWrite(13, LOW);)

Ознакомились с функцией задержки delay()

Пример:

/* Blink Turns on an LED on for one second, then off for one second, repeatedly. This example code is in the public domain. */

// Pin 13 has an LED connected on most Arduino boards.
// give it a name:
int led = 13;

// the setup routine runs once when you press reset:
void setup() {
// initialize the digital pin as an output.

pinMode(led, OUTPUT);
}

// the loop routine runs over and over again forever:
void loop() {
  digitalWrite(led, HIGH);   // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
  delay(1000);     // wait for a second
  digitalWrite(led, LOW);   // turn the LED off by making the voltage LOW
  delay(1000);     // wait for a second
}

Источник: http://mobile.irk38.ru/index.php/stati/uroki-arduino/osnovy/migaem-svetodiodom

Разрабатываем Arduino-проекты во Fritzing | РОБОТОША

Сегодня я хочу рассказать об очень удобной среде разработки проектов для Arduino — Fritzing.

Fritzing является превосходным инструментом разработчика с открытым исходным кодом для обучения, прототипирования и обменом проектами на базе Arduino. Он работает на Windows, Mac OS и Linux.

Fritzing позволяет вам разработать принципиальную схему устройства, и создать ее представление в виде соединения макетов элементов, которые выглядят очень даже профессионально.

Он также дает возможность разработать печатную плату для ее дальнейшего изготовления.

В отличие от других систем проектирования, у Fritzing простой интерфейс, который делает разработку электронных схем интуитивно понятной.

Так выглядит схема соединений

Я активно использую Fritzing при разработке проектов на Arduino и хочу поделиться опытом в этом деле. Я буду рассматривать последнюю на текущий момент версию 0.8.7 для Mac OS. Под Windows, скорее всего, отличий практически нет (за исключением, может быть, внешнего вида интерфейса).

Загружаем и устанавливаем Fritzing

Для установки перейдите на страницу загрузки Fritzing и выберите вашу операционную систему. Чтобы установить на свой компьютер, следуйте инструкциям на странице. Каких то особенностей в установке нет, поэтому я не буду останавливаться на этом подробнее.

Fritzing «из коробки» уже идет с большим количеством библиотек различных элементов. Есть как основные компоненты, такие как провода, кнопки, резисторы, так и различные специализированные компоненты, такие как платы Arduino и датчики.

Если вам нужно добавить новую библиотеку, или же свой компонент в библиотеку — не проблема. Как это сделать, я расскажу в отдельной статье.

Начинаем работать во Fritzing

Когда вы первый раз открываете проект во Fritzing, перед вами появится такое окошко

Приветственное окно Fritzing

Переключившись на вкладку мы увидим следующий экран

Вкладка «Макетная плата»

В правой части экрана находится находится панель инструментов со всеми элементами и опциями. Если компонент настраивается, то в нижней части панели инструментов отображаются настраиваемые параметры для этого компонента.

Меню компонентов

Давайте разместим компонент какой-нибудь элемент в нижней части макетной платы. Мы будем проектировать простую схему, которая просто питает светодиод. Для нашей схемы нам понадобится один резистор. Выберите и перетащите резистор на рабочую область, как показано ниже.

Выбираем элемент

Перетащите резистор на макетную плату так, чтобы каждый вывод попал на отдельный столбец на плате. Когда компонент подключется к той или иной колонке, весь столбец становится светло-зеленый, как показано ниже. Зеленая линия указывает на электрическое соединение между отверстиями.

Вертикальные столбцы макетной платы соединены между собой

Настраиваем параметры компонентов

Для выделенного элемента мы можем настроить его параметры в нижней части панели инструментов для изменения значения его сопротивления, допуска (tolerance) и расстояние между выводами. Замечу, что расстояние между выводами задается в милах (mil). 1 mil — это 1/1000 дюйма.

Далее, повернем резистор вертикально. Это можно сделать в боковом меню, задав угол поворота rotate, или просто щелкнув правой кнопкой мыши на нем и выбрав

→

Поворачиваем компонент

Далее, поместим в цепь светодиод. Выберем светодиод в панели инструментов и перетащим его в правую часть нашей макетной платы.

Выбираем светодиод

Помещаем светодиод на плате рядом с резистором, как показано ниже. Пока резистор и светодиод не подключены к источнику питания или друг с другом. Обратите внимание, что зеленые линии не соприкасаются.

Размещаем светодиод

Так же, как на реальной макетной плате, мы можем добавить провода, для подключения необходимых нам элементов. Наведите курсор мыши на отверстие на макетной плате и обратите внимание, что оно становится синим. Это означает, что можно начинать вести провод.

Щелкните отвертие на макетной плате и, не отпуская левой кнопки мыши, перетащите второй конец провода в требуемую точку. Я подключил положительный вывод светодиода к верхнему ряду контактов на макетной плате и соединил второй вывод светодиода с резистором.

Соединительные провода

Для завершения нашего проекта, добавим источник питания. Выберете и перетащите батарею питания с панели инструментов на макетную плату.

Выбираем элемент питания

Расположите провода питания, как показано ниже — положительный вывод батареи на верхней линии и отрицательный вывод на нижней линии с контактами.

Расстояние между выводами на выходе батареи не соответствует расстоянию между верхними шинами питания макетной платы.

Поэтому, совместим положительный вывод батареи с верхней шиной питания, а отрицательный вывод переместим на уровень, соответствующий нижней шине питания. Соединение батареи питания с нашей схемой должно в итоге получиться как на рисунке ниже.

Добавляем батарею питания

Вот и все. Наша простенькая схема, включающая батарею питания на 3В, светодиод, токоограничивающий резистор выглядит очень даже прилично. И все это простым перетаскиванием элементов и соединением требуемых выводов! Чтобы использовать ее где-либо, осталось сохранить ее в требуемом нам формате. Для этого заходим в меню программы,

→→ и выбираем желаемый формат.

На сегодня у меня все, сохраните файл — он нам еще пригодится. В следующей публикации, посвященной Fritzing, я расскажу как создать на основе нашего проекта на макетной плате принципиальную схему устройства.

Принципиальная схема на Fritzing

Разводка печатной платы Arduino-проекта во Fritzing

Дорабатываем дизайн печатной платы во Fritzing

Fritzing — экспортируем макет печатной платы

Библиотека компонентов Fritzing

Создаем свой компонент Fritzing — часть 1

Создаем свой элемент Fritzing — часть 2

Источник: http://robotosha.ru/arduino/fritzing-intro.html

Arduino – мигание светодиодом. Описание кода

Как уже завелось, практически каждый курс программирования начинается с программы «Hello World!», то есть, с самого простого кода, который мы можем написать, загрузить, а после наслаждаться проделанной работой.

Во встроенных системах, к которым можно отнести Arduino, простой программой является такая, которая производит поочередное включение и выключение светодиода.

Но прежде чем перейти к сборке схемы и программированию, мы познакомимся с базовой структурой программы, которая пишеться в Arduino IDE.

Весь проект Arduino был создан в качестве основы для быстрого и легкого создания и тестирования различных электронных и информационных проектов.

Типовая встроенная система работает от включения питания и до его отключения. При включении питания вначале устанавливаются параметры загрузки, а затем система выполняет программу в бесконечном цикле.

Arduino IDE упрощает программирование, создавая по умолчанию две необходимые функции: setup() и loop().

В соответствии с их названиями первая функция позволяет определить начальные параметры (стартовые), а во второй находится сам код программы, который выполняется в бесконечном цикле.

void setup() { //параметры программы } void loop() { // код программы выполняется в бесконечном цикле }

Приведенный выше код — это самый простой код программы, который можно написать, скомпилировать и запустить с помощью Arduino IDE. Правда Arduino ничего не будет делать, а только позволит скомпилировать и запрограммировать контроллер. Теперь давайте перейдем к основной части статьи.

Как подключить светодиод к Arduino Uno

Для теста нам понадобится:

Все соединяем, согласно указанной схеме.

Конечно можно подключить светодиод и резистор без использования макетной платы и соединительных проводов, но данное решение является более универсальным и элегантным.

Как можно видеть, мы использовали два контакта Arduino. Первый из них pin13 будет служить для управления светодиодом, второй – минус схемы.

Следует обратить внимание на полярность светодиода. Анод (+) светодиода нужно подключить через резистор к pin13. Катод (-) светодиода подключаем к минусу платы. После проверки правильности соединения мы можем перейти к написанию нашей первой программы.

Наша первая программа позволит поочередно включать и выключать светодиод. Частота мигания светодиода составит около 1Гц.

const int ledPin = 13; // номер контакта для светодиода void setup() { pinMode(ledPin, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(ledPin, HIGH); // устанавливаем высокое состояние на pin13 delay(500); //остановка 0,5 сек (500ms) digitalWrite(ledPin, LOW); // устанавливаем низкое состояние на pin13 delay(500); // остановка 0,5 сек (500ms) }

Программа начинается с объявления используемого контакт (ledPin). С этого момента везде, где мы будем ссылаться на «ledPin», будет ссылка на pin13 Arduino.

Затем в функции setup() мы указываем, что наш pin13 будет использоваться как выход.

Функция pinMode(pin, mode) позволяет определить, будет ли использоваться наш контакт как вход или как выход. Первый параметр функции это номер контакта, второй предопределенное значение INPUT (вход) или OUTPUT (выход).

При написании кода вы можете использовать номера контактов напрямую, но метод, приведенный в этом примере, является гораздо лучшим решением для читаемости программы.

Функция loop() содержит непосредственно сам код программы, который выполняется в бесконечном цикле.

Функция digitalWrite(pin, value) позволяет изменять статус каждого из контактов. Цифровые выходы могут иметь низкий (LOW) или высокий (HIGH) логический уровень. LOW (лог.0) — электрически замкнут на минус, а HIGH (лог.1) — около 5 В.

Номер порта в функции digitalWrite () может быть указан непосредственно в виде числа (в нашем случае 13) или обозначен так, как мы прописали его в функции pinMode () (т.е ledPin).

Последним элементом программы является функция delay(), которая останавливает выполнение программы на определенное время. Время задается в миллисекундах. Одна секунда это 1000 мс.

Зная, для чего служат отдельные функции программы, мы можем изучить работу программного кода целиком:

Итак, pin13 Arduino устанавливается как выход. Следующим шагом идет установка высокого состояния на Pin13 и приостановка дальнейшего выполнения кода на 0,5 сек.

Затем Pin13 устанавливается в низкое состояние и исполнение кода приостанавливается на 0,5 сек.

Согласно философии написания программ в Arduino IDE, функция loop () выполняется в бесконечном цикле, что вызовет визуальное мигание светодиода.

После того, как вы написали программу, скомпилируйте ее и отправьте в Arduino. Если все шаги были выполнены правильно, светодиод должен начать мигать с частотой примерно в 1 Гц.

При отсутствии положительного результата необходимо еще раз проверить правильность соединений и программный код.

Источник: http://www.joyta.ru/10698-arduino-miganie-svetodiodom-opisanie-koda/

Arduino. Знакомство с Arduino Nano CH340G

Знакомство с Arduino Nano. Давно хотел начать программировать микроконтроллеры. Для старта выбор пал на Arduino Nano.

В общем понимании Arduino это платформа, котрую можно запрограммировать. На самом деле немного сложнее, есть аппаратаная и программная части:

Апаратная часть. Набор различных плат основанных в основном на МК семейства ATmega. Платы различаются количесвом портов ввода-вывода, их функционалом. Продаются под торговой маркой Arduino;
Программная часть. IDE с одноименным названием, которая позволяет кроме написания кода производить его загрузку на борт МК;
Сообщество. Выше не указывал этой составляющей, но популярность этой платформы породило большое сообщество людей работающих с этой платформой. В профильных сообществах и личных блогах можно найти заготовки кода, инструкции по созданию конечных устройств, и помощь в возникших вопросах.

Платформа имеет низкий порог вхождения, как правило програмиируется на C++. Служит для прототипирования конечных устройств и любительской автоматизации.

Оригинальная плата стоит больше, чем для начала хотелось бы потратить, потому на aliexpress.com был заказан клон с использованием более дешевой микросхемы CH340G.

Установка ПО и драйверов

Для ОС семейства Linux установка драйверов не требуется, а вот для ОС Windows драйвер может потребоваться.
У меня стоит Kubuntu 15.04 и Windows 10, устройство определилось без проблем и отдельно драйвера устанавливать не пришлось.

Программное обеспечение будем использовать оригинальное от Arduino. ПО бесплатно и свободно для скачивания.

Процесс установки проводил по инструкции от Arduino, но некоторые шаги пропустил из-за ненадобности выполнения:

Скачиваем ПО вот здесь и устанавливаем на компьютер;
Подключаем Arduino Nano к компьютеру посредством USB-кабеля, после подключения на плате загорится зеленый светодиод (PWR);
Если устройство не обнаружилось или обнаружилось как неизвестное устройство, то необходимо установить драйвер. Как писал выше у меня оборудование установилось без плясок и определилось как USB-SERIAL CH340. Описание установки драйвера опушу, очень много материала в интернете;
Запускаем приложение Arduino и переходим в меню «Инструменты — Порт», и указываем необходимый порт, для меня это СОМ3.

Hello World!!!

В качестве первой программы будем использовать мигание светодиодом. На Arduino Nano есть встроенный светодиод (L), который подключен к выходу D13.

Можно мигать как встроенным, так и подключить внешний светодиод. Для подключения внешнего светодиода, необходимо к выходу D13 подключить резистор 220 Ом, к резистору подключаем анод светодиода, катод подключаем к выходу GND (Земля).

Внимание!!! Не подключайте светодиод без сопротивления, Arduino этого не переживет!!!

Теперь подключаем Arduino к компьютеру, переходим в меню «Файл — Образцы — 1.Basics — Blink«, в окне появится код примера мигания светодиодом:

/* Blink Turns on an LED on for one second, then off for one second, repeatedly. Most Arduinos have an on-board LED you can control. On the Uno and Leonardo, it is attached to digital pin 13. If you're unsure what pin the on-board LED is connected to on your Arduino model, check the documentation at http://arduino.cc This example code is in the public domain. modified 8 May 2014 by Scott Fitzgerald */ // the setup function runs once when you press reset or power the board void setup() { // initialize digital pin 13 as an output. pinMode(13, OUTPUT); } // the loop function runs over and over again forever void loop() { digitalWrite(13, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level) delay(1000); // wait for a second digitalWrite(13, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW delay(1000); // wait for a second }

Код сопровождается исчерпывающими комментариями.

Теперь необходимо нажать кнопку «Выгрузить» или перейти в меню «Файл — Выгрузить», или нажать сочетание клавиш Ctrl + U. После выгрузки программы, Arduino начнет его исполнять, в нашем случае, через секунду включать и выключать светодиод.

В продолжение темы можно почитать статьи с тегом arduino.

Источники: www.arduino.cc, arduino.ru

Источник: https://guesto.ru/diy-znakomstvo-s-arduino-nano/