Arduino Aan de slag met hardware en software en Arduino-zelfstudies - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Tegenwoordig geven Makers, Developers de voorkeur aan Arduino voor snelle ontwikkeling van de prototyping van projecten.

Arduino is een open-source elektronicaplatform gebaseerd op gebruiksvriendelijke hardware en software. Arduino heeft een zeer goede gebruikersgemeenschap. Arduino-bordontwerp maakt gebruik van verschillende controllers, waaronder (AVR-familie, nRF5x-familie en minder STM32-controllers en ESP8266/ESP32). Board heeft meerdere analoge en digitale input/output pinnen. Het bord bevat ook een USB-naar-serieel-converter die helpt bij het programmeren van de controller.

In dit bericht zullen we zien Hoe Arduino IDE en Arduino-borden te gebruiken. Arduino is gemakkelijk te gebruiken en een zeer goede optie voor prototyping-projecten. Je krijgt veel bibliotheken en een aantal hardware die is gebouwd voor een arduino-bord, dat pin-to-pin op het modulebord en het Arduino-bord past.

Als u een Arduino-bord gebruikt, heeft u geen programmeur of gereedschap nodig om op Arduino-kaarten te programmeren. Omdat die borden al zijn geflitst met een seriële bootloader en klaar zijn om te flitsen via de USB-naar-seriële interface.

Stap 1: Te dekken punten

De volgende punten worden behandeld in deze tutorial die is bijgevoegd in stap 4.

1. Schema uitgelegd 2. Bootloader uitgelegd 3. Hoe Web Editor te gebruiken 4. Hoe Arduino IDE te gebruiken 5. Voorbeeld van LED-knippering 6. Voorbeeld van seriële interface 7. Voorbeeld van switch-interface met polling-methode 8. Voorbeeld van switch-interface met interrupt methode 9. Voorbeeld op ADC.

Stap 2: Wat is een bootloader?

In Simple Language is Bootloader een stukje code dat de code accepteert en naar onze eigen flash schrijft.

Bootloader is een stukje code dat als eerste wordt uitgevoerd wanneer uw controller wordt ingeschakeld of wordt gereset en vervolgens de toepassing start.

Wanneer de bootloader wordt uitgevoerd, controleert deze op commando of gegevens op interface zoals UART, SPI, CAN of USB. Bootloader kan worden geïmplementeerd op UART, SPI, CAN of USB.

In het geval van een bootloader hoeven we de programmer niet elke keer te gebruiken. Maar als er geen bootloader op de controller staat, dan moeten we programmer/Flasher gebruiken.

En we moeten programmeur / Flasher gebruiken om flash-bootloader te gebruiken. Zodra de bootloader wordt geflitst, is een programmeur / Flasher niet meer nodig.

Ardiuno wordt geleverd met een bootloader aan boord

Stap 3: LED-, sleutel- en ADC-interface

In deze zelfstudie worden de volgende typen interfaces behandeld.

1. Led-interface:

2. Toetsinterface

3. Pot-interface

1. Led-interface:

Led is verbonden met PC13-pin van de Arduino. De meeste Arduino heeft één USER-led aan boord. De ontwikkelaar hoeft dus alleen een knipperend voorbeeld uit de voorbeeldbibliotheek te gebruiken.

2. Schakelinterface:

Switch kan op twee manieren worden gelezen, de ene is de pollingmethode en de andere is gebaseerd op interrupts. In de polling-methode wordt de schakelaar continu gelezen en kan actie worden ondernomen.

En in de Interrupt-methode kan actie worden ondernomen zodra de toets is ingedrukt.

3. Potinterface:

Analoge POT is verbonden met de analoge pin van de Arduino.

Stap 4: Vereiste componenten

Arduino UNOArduino Uno in India-

Arduino Uno in het VK -

Arduino Uno in de VS -

Arduino Nano

Arduino Nano in India-

Arduino Nano in het VK -

Arduino Nano in de VS -

HC-SR04HC-SR04 in het VK -

HC-SR04 in de VS -

MLX90614

MLX90614 in India-

MLX90614 in het VK -

MLX90614 in de VS -

BreadBoardBreadBoard in India-

BreadBoard in de VS -

BreadBoard in het VK-

16X2 LCD16X2 LCD in India-

16X2 LCD in het VK -

16X2 LCD in de VS -

Stap 5: Zelfstudie

Stap 6: LCD-interface

16x2 LCD is 16 karakters en 2 rijen lcd die 16 pinnen van verbinding heeft. Dit LCD-scherm vereist gegevens of tekst in ASCII-formaat om weer te geven.

Eerste rij begint met 0x80 en 2e rij begint met 0xC0-adres.

LCD kan werken in 4-bits of 8-bits modus. In 4-bits modus worden gegevens/commando's verzonden in Nibble-indeling. Eerst hogere nibble en vervolgens lagere Nibble.

Om bijvoorbeeld 0x45 te verzenden, wordt eerst 4 verzonden, dan wordt 5 verzonden.

Raadpleeg het schema.

Er zijn 3 besturingspinnen, namelijk RS, RW, E. Hoe RS te gebruiken: Wanneer het commando wordt verzonden, dan RS = 0 Wanneer gegevens worden verzonden, dan RS = 1 Hoe RW te gebruiken:

RW-pin is lezen/schrijven. waar, RW=0 betekent Gegevens schrijven op LCD RW=1 betekent Gegevens lezen van LCD

Wanneer we naar LCD-commando/Data schrijven, stellen we de pin in op LAAG. Wanneer we van LCD lezen, stellen we de pin in op HOOG. In ons geval hebben we het bedraad op LAAG niveau, omdat we altijd naar LCD zullen schrijven. Hoe E te gebruiken (inschakelen): wanneer we gegevens naar het LCD-scherm sturen, geven we een puls aan het lcd met behulp van E-pin. Sequence Flow:

Dit is een stroom op hoog niveau die we moeten volgen bij het verzenden van COMMAND/DATA naar LCD. Hogere Nibble Enable Pulse, Juiste RS-waarde, Gebaseerd op COMMAND/DATA

Lagere Nibble-puls inschakelen, juiste RS-waarde, gebaseerd op COMMAND/DATA

Stap 7: Zelfstudie

Stap 8: Ultrasone sensorinterface

In de ultrasone module HCSR04 moeten we een triggerpuls geven op de triggerpin, zodat deze ultrasone golven met een frequentie van 40 kHz genereert. Na het genereren van ultrageluid, d.w.z. 8 pulsen van 40 kHz, maakt het de echo-pin hoog. Echo-pin blijft hoog totdat het echo-geluid niet terugkomt.

Dus de breedte van de echo-pin is de tijd voor geluid om naar het object te reizen en terug te keren. Zodra we de tijd hebben, kunnen we de afstand berekenen, omdat we de snelheid van het geluid kennen. HC-SR04 kan meten tot een bereik van 2 cm - 400 cm.

Ultrasone module genereert de ultrasone golven die zich boven het door mensen detecteerbare frequentiebereik bevinden, meestal boven 20.000 Hz. In ons geval zullen we de frequentie van 40 Khz uitzenden.

Stap 9: MLX90614 Temperatuursensorinterface

MLX90614 is een i2c-gebaseerde IR-temperatuursensor die werkt op thermische stralingsdetectie.

Intern is de MLX90614 een koppeling van twee apparaten: een infrarood thermozuildetector en een signaalconditionerende applicatieprocessor. Volgens de wet van Stefan-Boltzman zendt elk object dat niet onder het absolute nulpunt (0°K) ligt (niet voor het menselijk oog zichtbaar) licht uit in het infraroodspectrum dat recht evenredig is met zijn temperatuur. De speciale infrarood thermozuil in de MLX90614 detecteert hoeveel infrarood energie wordt uitgestraald door materialen in zijn gezichtsveld en produceert een elektrisch signaal dat daarmee evenredig is. Die spanning die door de thermozuil wordt geproduceerd, wordt opgevangen door de 17-bits ADC van de applicatieprocessor en vervolgens geconditioneerd voordat deze wordt doorgegeven aan een microcontroller.

Stap 10: Zelfstudie