Уроки Arduino (первые шаги)

Данная статья является вводной и будет интересна для общего развития. В ней мы не будем приводить сложные принципиальные схемы, а дадим вам информацию о том какие основные детали установлены на плате Arduino и для чего они нужны. Для примера возьмем свежую модель Arduino UNO R3.

В данной статье мы рассмотрим установку драйверов  для плат, которые были разработаны компанией Arduino и имеют стандартные для них USB to UART переходники (имеющие дефолтные драйвера в папке с Arduino IDE)  такие как ATmega16U2, FT232RL.

В случае, если у вас китайкая версия платы с конвертером на CH340G, воспользуйтесь данным руководством

С конца 2014 - начала 2015 года компания FTDI, производящая чипы FT232RL, начала (уж как-то ну очень своеобразно) бороться с контрафактными микросхемами, рынок китайской продукции коими перенасыщен. Не оригинальные чипы стали блокироваться системой, их, конечно, можно восстановить, но это отнимет время, да и лишняя, не нужная головная боль конечному пользователю. 

Китайцы не захотели терять покупателей на свои клоны из-за проблем с FT, и в тоже время не захотели терять деньги на покупке оригинальных FT232RL, они быстро подсуетились и стали клепать переделанные Arduino nano c USB конвертером на микросхеме CH340G. В скоре, т.к. данная микросхема намного дешевле, под неё переделали и Arduino UNO, MEGA.

В данной стае мы предоставим драйвера и поэтапно разберем их установку.

Казалось бы, вот стоит у нас задача поуправлять реле модулем, как известно он управляется цифровым выводом. Так в чем проблема? К примеру, на плате Arduino UNO у нас их аж целых  14, так лепи к какому хочешь. Ну вот и начнем по порядку. Пусть будет D0. С одной стороны верно, работать то будет. Но вот одним вечером мы решаем, что теперь нам хочется управлять нашей релюшкой дистанционно, возьмем к примеру блютуз. Вот тут и возникает проблема, ведь он работает по интерфейсу UART, а это цифровые пины 0 и 1.  Теперь придется переподключать. Если собрано на беспаечной макетке, то особых проблем быть не может, но вот если мы уже что-то куда-то подпаяли, то начинается веселая жизнь)

В связи с этим, перед началом разработки, было бы очень хорошо понимать какие выводы у нас приоритетные т.е. могут быть задействованы для передачи данных, управления сервоприводами и т.д, а какие просто пустышки способные выполнять только основные функции цифровых либо аналоговых пинов.

Все, что написано далее, следует прочитать быстро и не особо вдаваясь в еще не понятные термины. К данной теме мы еще подробно вернемся в уроке №6. А сейчас в двух словах расскажем о мониторе порта, в который будем выводить различную информацию в последующих уроках.

Контроллер в плате Arduino имеет замечательный интерфейс UART, который в сочетании со встроенным в UNO USB-to-UART конвертером, позволит установить двунаправленую связь с компьютером.

В среде Arduino IDE связь компьютера с контроллером обернута в графическую оболочку - Монитор порта. Для открытия которого щелкаем Сервис => Монитор порта, либо же комбинация клавиш Ctrl+Shift+M

На наш взгляд, первое, с чего можно начать знакомство с платформой Arduino это её цифровые выводы. Они нам пригодятся для подключения различной периферии: светодиоды, реле модули и т.п

На плате Arduino UNO их 14 (D0-D13). Они могут работать как входы, как выходы и как выходы с поддержкой ШИМ. 

Конфигурация выводов как вход либо выход задается в void setup

  // Инициализируем цифровой pin 3 как выход
  pinMode(3, OUTPUT);
  // Инициализируем цифровой pin 3 как вход   
  pinMode(3, INPUT);

Продолжим знакомство с платформой Arduino и в данной статье рассмотрим аналоговые входы.

Основным применением аналоговых входов в тематике Arduino является чтение значений аналоговых датчиков. В тоже время стоит не забыть упомянуть, что аналоговые входы могут использоваться как цифровые порты входов/выходов рассмотренные в предыдущем уроке (об этом в конце статьи). 

На плате Arduino UNO их 6 (A0-A5). У других плат количество может отличаться, смотрите в спецификации.

Благодаря встроенному АЦП (аналого-цифровой преобразователь), данные входы могут считывать напряжение подаваемое на них. Микроконтроллеры Atmega 328, используемые в Arduino UNO, содержат шестиканальный АЦП, разрешение которого составляет 10 бит. Это позволяет на выходе получать значения от 0 до 1023 (всего 1024 градации). 

Для того чтобы считать показание на аналоговом входе следует вызвать функцию

  // Производим чтение с аналогового входа A0
   analogRead(0);