Что такое Arduino?

07.06.2020 Электроника

Arduino - торговая марка аппаратно-программных средств для построения простых систем автоматики и робототехники, ориентированная на непрофессиональных пользователей. Программная часть состоит из бесплатной программной оболочки Arduino IDE для написания программ, их компиляции и программирования микроконтроллеров.

История создания Arduino

Первый прототип контроллера Arduino был выпущен еще в далеком 2005 году, когда итальянский преподаватель Массимо Банци разработал его для студентов Института проектирования взаимодействий города Ивреа, Италия. Ардуино изначально создавалось для большего вовлечения студентов в электротехнику. Название устройства происходит от имени короля Ардуина, правившего Италией всего два года в начале XI века, в честь которого был назван и пивной бар "ди Ре Ардуино", принадлежащий Массимо Банци, и расположенный на том самом месте, где по преданию родился король Ардуин.

Изначально команда преподавателей, разработавших ардуино, открыли сайт arduino.cc. Но из-за разногласий, в коллективе произошел раскол в 2008 году. Отделившаяся часть создала другой сайт arduino.org. Это повлекло путаницу, из-за одинаковых названий для разных Ардуинок, программ и прошивок. Только в 2017 году конфликт разрешился полностью. Так остался только один официальный сайт arduino.cc. Идея стала иметь огромный успех не только в студенческой среде, но и среди обычных любителей электроники и проект Arduino начал успешно развиваться. Благодаря своей простой и открытой архитектуре производить данные контроллеры, дополнять модельный ряд, писать программы может кто угодно. Чем и воспользовались китайские производители электроники, которые за короткое время наводнили китайский и не только рынок, дешёвыми аналогами плат контроллеров Ардуино. Теперь вы с легкостью можете купить великое множество китайских аналогов Ардуино на всем известной торговой площадке AliExpress.

Что представляет из себя плата Arduino?

Основой контроллеров Arduino является микроконтроллер фирмы Atmel Atmega328-P, который представляет собой 8-ми битный микропроцессор с памятью и различными периферийными устройствами, выполненной на одной микросхеме. По факту это однокристальный микрокомпьютер, который способен выполнять различные задачи. Разные модели из семейства Arduino оснащены разными микроконтроллерами, более и менее мощными, и функциональными. На данный момент доступно более 20 основных официальных модификаций плат контроллеров Ардуино, таких как Arduino UNO, Arduino Nano, Arduino Mega, Arduino Micro и т.д. Весь модельный ряд можно посмотреть на официальном сайте проекта arduino.cc.

Для подключения и взаимодействия с любым электронным компонентом (светодиоды, моторы, датчики и т.д.) на плате контроллера используются так называемые порты ввода/вывода контроллера. Еще их часто называют пинами (от английского слова pin - вывод). Порты Ardiono бывают цифровые, аналоговые или цифро-аналоговые интерфейсы, имеющие свою собственную функцию, которая заключается во взаимодействии с другими электронными устройствами. Например, ваша плата может взаимодействовать с цифровым датчиком температуры и влажности или, например, с аналоговым датчиком температуры.

Для управления используется специальный язык программирования, который очень похож на язык программирования С++. Для упрощения процесса программирования разработана специальная программная среда Arduino IDE. В её состав входят десятки примеров кода, которые помогут вам быстро изучить язык программирования. Что делает Arduino IDE? Она преобразует ваш код в машинный язык, который будет понятен контроллеру и который будет автоматчики загружаться в память вашей платы Arduino и немедленно выполняться. По сути Arduino IDE очень сильно облегчает весь процесс разработки программ для Ардуино. Интерфейс программы очень минималистичен и позволит вам сразу разобраться что за чем. Притом есть еще один большой плюс Arduino IDE совершенно бесплатная и вы ее можете скачать на официальном сайте arduino.cc.

C чем может взаимодействовать Ардуино?

Платформа подойдет как начинающему любителю, так и опытному электронщику. Именно поэтому Arduino завоевала все уголки электронного мира. Arduino используется и в промышленных областях: ЧПУ-станки, 3D-принтеры, а также в медицинской и строительной отраслях. На базе Arduino создан целый ряд промышленных плат контроллеров, которые с успехом используются в различных сферах деятельности. Вот перечень самых популярных вариантов взаимодействия:

  • Датчики температуры, влажности, освещённости, движения и др;
  • ЖК дисплеи, индикаторы, светодиоды;
  • Реле, кнопки, элементы коммутации;
  • Bluetooth, WiFi и Ethernet устройства;
  • Дальномеры;
  • Считыватели SD-карт;
  • GPS и GSM модули;
  • и многое другое.

Почему стоит выбрать Arduino?

Ардуино имеет ряд преимуществ:

  • Не нужен программатор;
  • Не нужны особо глубокие познания в программирования микроконтроллеров;
  • Проект ардуино полностью открытый;
  • Популярная платформа — куча сайтов с библиотеками, схемами и проектами
  • Стандартизация расположения выводов — это делает её привлекательной для производителей – появляются всё новые шилды
  • Кроссплатформенная среда разработки

C чего начать?

Большинство людей начинают свое знакомство с покупки платы контроллера Arduino UNO. Это самая распространённая плата для начинающих. Еще вам понадобится набор макетных плат. А также набор соединительных проводов, для того что бы соединять плату контроллера и внешние устройства. Так же советую сразу купить периферию для изучения всех возможностей Arduino. Для начала вам понадобятся несколько светодиодов, пассивная пищалка, самый простой датчик температуры и влажности и потенциометр. Этого набора вам будет достаточно для старта изучения Ардуино. В дальнейшем, если занятия действительно увлекут и будет желание продолжить эксперименты, то список оборудования можно расширить до покупки дисплеев, двигателей, модулей связи и дополнительных плат расширения (шилдов).

Где купить плату Arduino?

Купить плату можно без труда во многих интернет-магазинах, специализирующихся на продаже Ардуино. Во многих магазинах есть готовые наборы для начинающих, которые позволят вам быстро начать работать с Арудино. Так же вы можете купить платы в Китае через всем известную торговую площадку AliExpress. На данной площадке присутствует большой выбор всевозможных плат-аналогов. При этом надо будет учитывать, что доставка в страны СНГ будет довольно дорогой, а купленная там плата может быть не совсем аналогичной оригинальной плате Ардуино!