10 טעויות לא לעשות בתור מתחיל ארדואינו

פרסומת

לוחות ארדואינו, וה מיקרו-בקרים רבים במחיר סביר 5 $ מיקרו-בקרים: Arduino, Raspberry Pi Zero, או NodeMCU?פעם זה היה המצב שאם אתה רוצה לקנות מחשב, תצטרך למשכן מחדש את הבית שלך כדי לשלם על זה. עכשיו, אתה יכול להשיג אחד עבור אברהם לינקולן. קרא עוד שבאו בעקבותיהם, שינו את האלקטרוניקה התחביב לנצח. מה שהיה פעם נחלתו של חנון העל, חמוש בידע נרחב באלקטרוניקה ומחשוב, זמין כעת לכולם.

מחיר החומרה תמיד יורד, והקהילה המקוונת תמיד גדלה. כיסינו בעבר מתחילים עם ארדואינו תחילת העבודה עם Arduino: מדריך למתחיליםArduino היא פלטפורמת אב-טיפוס אלקטרונית בקוד פתוח המבוססת על חומרה ותוכנה גמישה וקלה לשימוש. זה מיועד לאמנים, מעצבים, חובבים ולכל מי שמעוניין ליצור אובייקטים או סביבות אינטראקטיביות. קרא עוד , ויש המון פרויקטים מעולים למתחילים 15 פרויקטים גדולים של ארדואינו למתחיליםמתעניין בפרויקטים של Arduino אבל לא בטוח מאיפה להתחיל? פרויקטים אלה למתחילים ילמדו אותך איך להתחיל. קרא עוד כדי להכיר אותך, אז אין סיבה לא לקפוץ מיד!

אבל היום, נסקור כמה טעויות שנעשות לעתים קרובות על ידי אנשים חדשים בעולם הזה, וכיצד להימנע מהן.

הפעל כוח!

לרוב לוחות ה-Arduino יש וסת חשמל על הסיפון, כלומר ניתן להפעיל אותו מ-USB או מאספקת חשמל. למרות שכל לוח שונה בדיוק במה שהוא יכול לקחת, זה בדרך כלל 7-12v הזנה דרך שקע DC חבית או דרך פין VIN. זה מביא אותנו יפה לטעות הראשונה שלנו:

1. הפעלה חיצונית של הלוח "אחורה"

הראשון הזה תופס אנשים כל הזמן. אם אתה מפעיל את הלוח שלך מסוללה או ספק כוח, עליך לוודא זאת V+ הולך ל VIN סיכה, ואת קרקע, אדמה חוט הולך אל GND פִּין. אם אתה מקבל את זה לאחור, די מובטח לך לטגן את הלוח שלך.

שגיאה ברורה לכאורה זו מתרחשת בתדירות גבוהה יותר ממה שהייתם חושבים, אז תמיד בדוק את הגדרות החשמל שלך לפני הפעלת משהו!

כאשר באוויר יש ריח של ארדואינו מטוגן, לרוב זו הסיבה העיקרית. הסבירות השנייה היא כי משהו ניסה למשוך יותר מדי זרם מהלוח. חשוב לדעת כמה כוח הרכיבים שלך צריכים בהשוואה לכמות הלוח שלך יכול לספק.

לפני שנצלול לתוך זה, הבה נסתכל במהירות על התיאוריה מאחורי כוח.

אקטואליה

חלק חיוני בעבודה עם מיקרו-בקרים הוא הכרת היסודות של האלקטרוניקה. אמנם אינך צריך להיות מהנדס חשמל גאון, אך חשוב להבין וולט, אמפר, הִתנַגְדוּת, וכיצד הם מקושרים. Sparkfun יש מעולה פריימר לאלקטרוניקה, יחד עם מספר סרטונים המסבירים מתח, נוֹכְחִי (אמפר) ו חוק אוהם (הִתנַגְדוּת).

ההבנה בדיוק לכמה כוח יזדקק לרכיב היא חלק חיוני בעבודה עם לוחות Arduino.

2. הפעלת רכיבים ישירות מסיכות

זה מושך הרבה אנשים להוטים לצלול ישירות לתוך פרויקטים. אפשר להשתמש בכמה רכיבים בעלי הספק נמוך ישירות עם פיני Arduino. עם זאת, במקרים רבים, פעולה זו עלולה למשוך הרבה יותר מדי כוח מהארדואינו, ולהסתכן בהשמדת המיקרו-בקר שלך.

העבריין הגרוע ביותר כאן הוא מנועים. אפילו מנועים בהספק נמוך מושכים קצב כוח מגוון עד כדי כך שהם בדרך כלל לא בטוחים לשימוש עם פיני Arduino ישירות. לדרך עשה זאת בעצמך באמת להשתמש במנוע, אתה צריך להשתמש ב- גשר H. שבבים אלה מאפשרים לך לשלוט במנוע המופעל באמצעות DC באמצעות פיני הארדואינו שלך, מבלי להסתכן בטיגון הלוח שלך.

השבבים הקטנים הללו מפרידים בין ספק הכוח לארדואינו, ומאפשרים למנוע לנוע בשני הכיוונים. מושלם עבור רובוטיקה עשה זאת בעצמך או כלי רכב בשלט רחוק. הדרך הקלה ביותר להשתמש בשבבים אלה היא כחלק ממגן עבור ה-Arduino שלך, והם זמינים עבור מתחת ל-$2 מ- Aliexpress, או אם אתה מרגיש הרפתקני, אתה תמיד יכול עשה משלך.

למתחילים המשתמשים במנועים עם Arduino, ל-Adafruit יש מדריכים לשימוש גם השבב עצמו ואת שלהם מגן מנוע פריצה.

ממסרים ו-MOSFETs

רכיבים ומכשירים חשמליים אחרים עשויים למשוך כמויות חשמל צפויות יותר, אבל אתה עדיין לא רוצה שהם מחוברים ישירות למיקרו-בקר שלך. אפילו פסי LED של 5V יכולים להיות מסוכנים. למרות שחיבור של כמה ישירות ללוח לבדיקה יכול להיות בסדר, בדרך כלל עדיף להשתמש במקור מתח חיצוני ולשלוט בהם באמצעות ממסר, או MOSFET.

למרות שיש הבדלים בין השניים, הם זהים מבחינה תפקודית עבור יישומים רבים בתוך אלקטרוניקה תחביב. שניהם יכולים לשמש כמתג בין מקור מתח לרכיב, המופעל או כבוי על ידי Arduino. ממסר מבודד לחלוטין מהמעגל השולט בו, ומתפקד כמתג הפעלה/כיבוי בלבד. ל-Dejan Nedelkovski יש סרטון מבוא טוב לשימוש בממסרים שנלקחו ממנו מאמר הדרכה.

MOSFET מאפשר להעביר כמויות שונות של כוח באמצעות שימוש אפנון רוחב דופק (PWM) מסיכת ארדואינו. לפריימר על שימוש ב-MOSFETs עם פסי LED, בדוק את שלנו מדריך אולטימטיבי לחיבורם לארדואינו.

3. אי הבנת לוחות לחם

שגיאה נפוצה בעת תחילת העבודה היא הצלחת לגרום לקצר חשמלי. אלה מתרחשים כאשר חלקים מהמעגל מחוברים במקומות שבהם הם לא אמורים להיות, מה שנותן לכוח מסלול פשוט יותר לביצוע. זה יגרום במקרה הטוב לכך שהמעגל שלך לא יפעל כמו שצריך, ובמקרה הרע עם רכיבים מטוגנים או אפילו סכנת שריפה!

כדי להימנע מכך בעת שימוש בלוח לחם, חשוב להבין כיצד מתפקד לוח לחם. הסרטון הזה של Science Buddies הוא דרך מצוינת להכיר.

ההיבט החשוב כאן הוא לזכור כיצד פועלות המסילות על כל לוח. על לוחות לחם בגודל מלא וחצי, המסילות החיצוניות פועלות אופקית והמסילות הפנימיות בצורה אנכית, עם רווח באמצע הלוח. למיני לחם יש רק מסילות אנכיות.

הדרך הקלה ביותר להימנע מגרימת קצר בלוח הלחם היא פשוט לבדוק את עבודתך לפני הפעלת המכשיר. המבט הזה של הרגע האחרון יכול לחסוך לך הרבה צרות!

4. תקלות הלחמה

אותה בעיה יכולה לקרות בעת הלחמת Arduinos או רכיבים ל-protoboard, במיוחד עם לוחות קטנים יותר כמו Arduino Nano. כל מה שצריך זה כתם זעיר של הלחמה בין שני פינים כדי לגרום לקצר שעלול להרוס את המיקרו-בקר שלך. הדרך היחידה להימנע מכך היא להיות ערניים, ולתרגל הלחמה עד כמה שניתן.

כשרק מתחילים, הלחמה יכולה להיראות די משימה עדינה ומרתיעה, אבל היא נעשית הרבה יותר קלה עם הזמן. שֶׁלָנוּ מדריך פרויקט למתחילים למד כיצד להלחים, בעזרת הטיפים והפרויקטים הפשוטים האלההאם אתה קצת מאוים מהמחשבה על ברזל חם ומתכת מותכת? אם אתה רוצה להתחיל לעבוד עם אלקטרוניקה, תצטרך ללמוד להלחים. תן לנו לעזור. קרא עוד צריך לעזור לכל מי שעובר מלוח הלחם אל עולם האב-טיפוס!

5. חיווט דברים עד לפינים הלא נכונים

עבודה עם מיקרו-בקרים פירושה עבודה עם פינים. רוב הרכיבים ולוחות רבים מגיעים עם פינים כדי לחבר אותם ללוח פרוטו. לדעת איזו סיכה עושה את מה שחיוני כדי לוודא שהדברים עובדים כמו שאתה רוצה שהם יעבדו.

דוגמה נפוצה היא ה-MOSFET שהוזכר קודם לכן. שלוש הרגליים ב-MOSFET נקראות שַׁעַר, לנקז, ו מָקוֹר. ערבוב של כל אחד מאלה עלול לגרום לכוח לזרום בכיוון הלא נכון או לגרום לקצר חשמלי. זה יכול להרוס את ה-MOSFET, Arduino, המכשיר שלך, או אם אתה באמת חסר מזל, את שלושתם!

חפש תמיד גליון נתונים או pinout של רכיב לפני השימוש בו כדי לקבוע בדיוק איזה פין הולך לאן וכמה כוח הוא דורש להשתמש בו.

6. שגיאות תחביר בקוד

אם מתרחקים מהצד החומרה של Arduino, יש הרבה טעויות שצריך לעשות בעת קידוד. השגיאות האופייניות ביותר כוללות:

• חסרים נקודות פסיק בסוף השורות
• סוג סוגריים חסרים/שגויים
• שגיאות כתיב

כל אחת מהבעיות שלעיל, למרות שהיא קלה, תגרום לתוכנית שלך לפעול כפי שהיא צריכה. קחו למשל את הסקיצה של Blink. להלן הסקיצה הפשוטה של ​​Blink.ino הכלולה ב- Arduino IDE, עם טקסט העזרה שהוסר. במבט ראשון זה נראה פחות או יותר בסדר, לא?

void setup() { pinMode (LED_BUILTIN, OUTPUT) } לולאה void { digitalWrite (LED_BUILTIN, HIGH); עיכוב{1000}; כתיבה דיגיטלית (LED_BUILTIN, LOW); עיכוב (1000);

הקוד הזה לא יקמפל, ויש 5 סיבות לכך. בואו נעבור עליהם:

1. שורה 2: חסר נקודה-פסיק.
2. שורה 5: חסרים סוגריים של פונקציה.
3. שורה 7: סוג שגוי של סוגריים.
4. שורה 8: פונקציית DigitalWrite מאויתת בצורה שגויה.
5. שורה 8/9: חסר סד מתולתל סגירה.

כך אמור להיראות הקוד הזה:

void setup() { pinMode (LED_BUILTIN, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite (LED_BUILTIN, HIGH); עיכוב (1000); digitalWrite (LED_BUILTIN, LOW); עיכוב (1000); }

כל אחת מהשגיאות הללו, אם כי מינוריות, ימנעו מהתוכנית שלך לפעול. זה יכול להיות די מתסכל בהתחלה להגיד בדיוק מה לא בסדר, אם כי זה נהיה הרבה יותר קל עם הזמן. טיפ טוב להתרגל לתכנות Arduino הוא לפתוח תוכנית אחרת אליה תוכלו להתייחס, שכן ברוב המקרים התחביר והפורמט זהים בין תוכנות שונות.

אם קידוד ארדואינו הוא הגיחה הראשונה שלך לקידוד, ברוך הבא! זה תחביב מתגמל ללמוד, ובהינתן איך סוגים מסוימים של מתכנתים מבוקשים 10 משרות תכנות מחשבים המבוקשות כרגעמכיוון שקבלת עבודת תכנות יכולה להיות קשה בנוף הנוכחי, שקול להתמקד באחד מהריכוזים הבאים כדי לשפר את סיכויי ההצלחה שלך. קרא עוד , זה יכול להיות שינוי נהדר בקריירה! יש הרגלים טובים ללמוד ארדואינו ו-Raspberry Pi למתחילים? הנה איך לכתוב קוד נקי קרא עוד כקודן, וההרגלים הללו חלים על כל שפות התכנות ולכן כדאי ללמוד אותם מוקדם.

7. שטויות סדרתיות

המסך הסדרתי הוא הקונסולה של הארדואינו. זה המקום שבו אתה יכול לשלוח כל נתונים שנלקחו מהסיכות של Arduino ולהציג אותו כידידותי לקריאה. לרוע המזל, כפי שרבים מכם בוודאי כבר יודעים, זה לא תמיד כל כך פשוט.

בימים הראשונים של הניסיון לגרום לדברים לעבוד, אין דבר מתסכל יותר מלהגדיר את המיקרו-בקר שלך כדי להדפיס לצג הטורי ולא לקבל שום דבר בחזרה מלבד שטויות מוחלטות. למרבה המזל, כמעט תמיד יש פתרון קל.

כשאתה מפעיל את הצג הטורי בקוד, אתה גם מגדיר אותו קצב שידור. המספר הזה פשוט מתייחס למספר הביטים לשנייה שנשלחים לצג הטורי. בדוגמה שלהלן, קצב ההחזרה מוגדר ל-9,600 בקוד. ודא שאתה מגדיר אותו לאותו ערך גם באמצעות התפריט הנפתח בתחתית הצג הטורי, והכל אמור להופיע כראוי.

ייתכן שתבחין בצג הטורי שיש מספר מהירויות לבחירה. לעתים רחוקות יש צורך לשנות את קצב ההחזרה, אלא אם כן אתה מעביר נתחים גדולים של נתונים. ב-9,600, הצג הטורי יכול להדפיס קרוב ל-1,000 תווים בשנייה. אם אתה יכול לקרוא כל כך מהר, מזל טוב, ברור שאתה קוסם.

8. חסרות ספריות

הרשימה הנרחבת ההולכת וגדלה של ספריות הזמינות עבור Arduino היא אחד הדברים שהופכים אותה לנגישה כל כך עבור מצטרפים חדשים. ספריות שנכתבו על ידי קודנים מנוסים ומשוחררות בחינם מאפשרות שימוש מורכב רכיבים כגון פסי LED הניתנים לטיפול בנפרד וחיישני מזג אוויר ללא צורך לדעת קידוד מורכב.

אתה יכול להתקין ספריות ישירות מה-IDE על ידי בחירה סְקִיצָה > כלול ספרייה > ניהול ספריות כדי להעלות את דפדפן הספרייה.

לאחר שהתקנת את הספריות שלך תוכל להשתמש בהן בכל פרויקט, ורבים מגיעים עם פרויקטים לדוגמה משלהם. יש כאן שתי מלכודות אפשריות.

• שימוש בקוד שדורש ספרייה שאין לך.
• מנסה להשתמש בחלקים של ספרייה שלא כללת בפרויקט שלך.

בשלב הראשון, אם אתה מוצא קטע קוד שנראה מושלם עבור הפרויקט שלך, רק כדי למצוא אותו מסרב לבצע קומפילציה ברגע שיש לך את זה ב-IDE שלך, בדוק שהוא לא כולל ספרייה שעדיין צריך להתקין. אתה יכול לבדוק זאת על ידי הסתכלות על #לִכלוֹל בראש הקוד. אם זה כולל משהו שעדיין לא התקנת, זה לא יעבוד!

במקרה השני יש לך בעיה הפוכה. אם אתה משתמש בפונקציות מספרייה שהתקנת במחשב שלך והקוד מסרב כדי להרכיב, יכול להיות ששכחת לכלול את הספרייה בסקיצה שאתה עובד כעת עַל. לדוגמה, אם רצית לעשות שימוש בפנטסטי הצום ספרייה עם פסי ה-Neopixel LED שלך, תצטרך להוסיף #include "FastLED.h" בתחילת הקוד שלך כדי ליידע אותו לחפש את הספרייה.

9. צף משם

לטעות הלפני אחרונה שלנו, נסתכל על סיכות צפות. בציוף, מה שאנחנו באמת מתכוונים הוא שהמתח של פין משתנה ונותן קריאה לא יציבה. זה גורם לבעיות מיוחדות בעת שימוש בלחצן כדי להפעיל משהו ב- Arduino שלך, ועלול לגרום להתנהגות לא רצויה.

זה נובע מהפרעות לא רצויות ממכשירים אלקטרוניים שמסביב, אך ניתן להתמודד עם זה בקלות באמצעות הנגד הפנימי למשוך למעלה של Arduino.

הסרטון הזה מ AddOhms מסביר את הבעיה וכיצד לתקן אותה.

10. ירי עבור הירח

זה לא בעיה ספציפית, ויותר שאלה של סבלנות. Arduinos מקלים מאוד לקפוץ ולהתחיל ליצור רעיונות אבות טיפוס. אמנם זה נכון שפרויקטים קשים יוצרים חוויות למידה מהירות, אבל כדאי להתחיל בקטן. אם הפרויקט הראשון שאתה מנסה הוא מאוד מסובך, סביר להניח שתתקל באחת מהבעיות לעיל, ותשאיר אותך מתוסכל, ואולי עם אלקטרוניקה מטוגנת.

הדבר הגדול בעבודה עם מיקרו-בקרים הוא הכמות העצומה של פרויקטים שניתן ללמוד מהם. אם אתה מתכנן לעשות מערכת תאורה מורכבת, החל מ-a מערכת רמזורים פשוטה תכנות ארדואינו למתחילים: מדריך פרויקט בקר רמזורבניית בקר רמזור Arduino עוזרת לך לפתח מיומנויות קידוד בסיסיות! אנחנו מתחילים. קרא עוד ייתן לך את הבסיס להמשיך הלאה. לפני יצירת מופע אורות LED ענקי, אולי נסה משהו קטן יותר כריצת מבחן כמו בתוך מארז המחשב שלך הוסף תאורה מבוקרת Wi-Fi למחשב שלך עם NodeMCUלמד כיצד להחיות את מארז המחשב שלך על ידי בניית מערכת Neopixel הנשלטת על ידי עשה זאת בעצמך Wi-Fi עם NodeMCU וקצת תכנות בסיסי. קרא עוד .

כל פרויקט קטן מלמד אותך היבט נוסף של שימוש בבקרי Arduino, ולפני שאתה יודע את זה אתה תשתמש בלוחות הקטנים והחכמים האלה כדי לשלוט בכל חייך!

עקומת למידה

עקומת הלמידה של ארדואינו יכולה להיראות מרתיעה למדי לחסרי התחלה, אבל הקהילה המקוונת הייעודית שלה הופכת את תהליך הלמידה להרבה פחות כואב. אם תיזהר מטעויות קלות כמו אלה שבמאמר זה, אתה יכול לחסוך לעצמך שפע של תסכולים.

עכשיו כשאתה יודע מאילו טעויות להימנע, למה לא לנסות בניית ארדואינו משלך, אין דרך טובה יותר ללמוד איך הם עובדים.

למידע נוסף, עיין ב קידוד Arduino עם VS Code ו- PlatformIO קידוד ארדואינו טוב יותר עם קוד VS ו-PlattformIOרוצה דרך קלה להתחיל בקידוד Arduino? עם PlatformIO וקוד VS, אתה יכול לפשט פרויקטים של Arduino וללמוד מהר יותר. קרא עוד .

קרדיט תמונה: SIphotography/Depositphotos