עם קהילה מתחילה שתמיד עושה פרויקטים קלים למעקב ומהנים, לעולם לא ייגמרו לך הרעיונות למה שאתה יכול לעשות עם לוח מיקרו-בקר Arduino.
עם זאת, החלק החשוב ביותר בכל פרויקט Arduino הוא הקוד שמפעיל הכל. תכנות ה- Arduino שלך נכון הוא המפתח להבטחת פרויקט אלקטרוניקה שעובד כהלכה. אבל איך מקודדים את Arduino?
מה זה ארדואינו?
Arduino היא פלטפורמת אב טיפוס בקוד פתוח. הוא קל לשימוש, כולל כותרת GPIO לחיבור חיישנים ורכיבים אלקטרוניים אחרים, ויש לו שפת תכנות פשוטה יחסית. הלוחות מגיעים בצורות וגדלים שונים, החל מקטנים כמו Arduino Nano עבור פרויקטים הניתנים לפריסה ועד Arduino Mega 2560 עבור פרויקטים עם יותר חומרה. קרא שלנו מדריך ארדואינו למתחילים למידע נוסף על הפלטפורמה.
כיצד לתכנת ארדואינו
תכנות Arduino הוא פשוט כמו חיבור חומרה לאחד. כל מה שאתה צריך זה לוח Arduino, כבל USB מתאים (בדוק איזה סוג של יציאת USB יש ל-Arduino שלך), ומחשב כדי להתחיל. אתה תשתמש בשפת התכנות Arduino המבוססת על C++.
אמנם יש לו א
IDE להורדה, אתה יכול גם להשתמש בדפדפן האינטרנט שלך כדי לקודד את Arduino. זכור שתצטרך להתקין את Arduino Agent אם אתה משתמש ב-IDE מבוסס הדפדפן - בפעם הראשונה שתנסה אותו, תתבקש להוריד ולהתקין את הסוכן לפני שתוכל להגיע אליו סִמוּל.רכיבים של תוכנית ארדואינו
תוכניות ארדואינו נקראות מערכונים. הם נכתבים בדרך כלל בשתי פונקציות עיקריות:
- להכין(): פונקציה זו פועלת רק פעם אחת בכל מחזור האתחול של Arduino. המשמעות היא שכל אתחולים, הצהרות או הגדרה נעשים בתוך פונקציה זו.
- לוּלָאָה(): פונקציה זו ממשיכה להופיע שוב ושוב כל עוד לארדואינו שלך יש כוח. רוב הקוד הפונקציונלי נכתב בשיטה זו.
כפי שהיית עושה עם כל תוכנית או סקריפט אחרים, כל ספריות וערכים חשובים מוצהרים ומיובאים לפני שתי הפונקציות שהוזכרו לעיל. בהתבסס על הדרישות שלך, אתה חופשי להוסיף פונקציות נוספות אם תרצה.
אתה יכול להשתמש בצג הטורי כדי לראות את הנתונים שה-Arduino שלך שולח דרך חיבור ה-USB הטורי. הצג הטורי משמש גם לאינטראקציה עם הלוח באמצעות המחשב או מכשירים בעלי יכולת אחרים. זה כולל גם פלוטר סדרתי שיכול לשרטט את הנתונים הסידוריים שלך לייצוג חזותי טוב יותר.
שימוש ברכיבים בסיסיים עם Arduino
אנו ניצור הגדרה קטנה שבה ה- Arduino יכול לקרוא את הקלט של כפתור ולהדליק נורית על סמך אם הוא נלחץ או לא. עם זאת, לפני שנגיע לקידוד, עלינו לחבר את החומרה שלנו. תזדקק לפריטים הבאים:
- לחץ על הכפתור
- לד
- נגד 10kΩ
- נגד 220Ω
עקוב אחר תרשים החיווט שלהלן כדי לחבר הכל כראוי. שימו לב במיוחד לפין GPIO (General Purpose Input Output) שכל חוט מתחבר אליו בלוח Arduino.
לאחר שכל החומרה מחוברת, המשך והעתק והדבק את הקוד הבא ב-IDE המקוון. תמצא הערות לאורך הקוד כדי להסביר טוב יותר מה כל חלק עושה.
#לְהַגדִיר LED_PIN 8 //הגדר את סיכת ה-LED
#לְהַגדִיר BUTTON_PIN 7 //הגדר את סיכת הכפתור
//עכשיו נאתחל את ה-LED והלחצן בפונקציית ההגדרה
בָּטֵללהכין(){
pinMode(LED_PIN, תְפוּקָה);
pinMode(BUTTON_PIN, קֶלֶט);
}
//הקטע הבא עובר בלולאה על מצב הלחצן ומשתנה
// מצב LED ל-HIGH (מופעל) כאשר הלחצן נלחץ כלפי מטה (HIGH)
בָּטֵללוּלָאָה(){
אם (digitalRead(BUTTON_PIN) == גָבוֹהַ) {
digitalWrite(LED_PIN, גָבוֹהַ);
}
אַחֵר {
digitalWrite(LED_PIN, נָמוּך);
}
}
עם זאת, יש יותר ב- Arduino מאשר רק נוריות וכפתורים. בואו נעבור על קוד מתקדם יותר המשלב חיישן מרחק וזמזם במקום זאת.
שימוש בחיישן אולטראסוני עם ארדואינו
Arduino שלך יכול לקרוא נתוני חיישן ולקיים אינטראקציה בהתאם לסביבתו. אנחנו הולכים לחבר חיישן מדידת מרחק קולי HC-SR04 וזמזם ללוח כדי להפעיל אזעקת קרבה.
כך נראה הקוד; תמצא הסברים שורה אחר שורה לאורך כל הדרך.
//הכרזה על סיכות HC-SR-04 ו-Buzzer
constint TRIG_PIN = 6;
constint ECHO_PIN = 7;
constint LED_PIN = 3;
constint DISTANCE_THRESHOLD = 50;//משתנים לחישוב מרחק
לָצוּף duration_us, distance_cm;//הגדרת מצבי סיכה ואיתול הצג הטורי
בָּטֵללהכין(){
סידורי.התחל (9600);
pinMode(TRIG_PIN, תְפוּקָה);
pinMode(ECHO_PIN, קֶלֶט);
pinMode(LED_PIN, תְפוּקָה);
}בָּטֵללוּלָאָה(){
//צור דופק של 10 מיקרו-שניות לפין TRIG
digitalWrite(TRIG_PIN, גָבוֹהַ);
עיכוב במיקרו-שניות(10);
digitalWrite(TRIG_PIN, נָמוּך);//מדוד את משך הדופק מסיכת ECHO
duration_us = pulseIn(ECHO_PIN, גָבוֹהַ);
//חשב את המרחק
distance_cm = 0.017 * duration_us;אם(distance_cm < DISTANCE_THRESHOLD)
digitalWrite(LED_PIN, גָבוֹהַ); //הפעל LED
אַחֵר
digitalWrite(LED_PIN, נָמוּך); //כבה LED//הדפיס את הערך לצג טורי
סידורי.הדפס("מרחק:");
סידורי.הדפס(distance_cm);
סידורי.println(" ס"מ");
לְעַכֵּב(500);
}
איך להפעיל תוכנית ארדואינו?
עכשיו כשאתם מוכנים עם החומרה והקוד, הגיע הזמן להעלות את הקוד לארדואינו שלכם. בצע את השלבים הבאים.
- לחץ על תאשר לחצן סימן ביקורת כדי להרכיב את הקוד שלך ולהבטיח שהוא נקי משגיאות.
- בחר את לוח Arduino והמתאים לו COM יציאה מהתפריט הנפתח.
- לחץ על העלה לחצן והמתן עד שהקוד יסתיים להעלות.
ברגע שתלחץ על כפתור העלאה, תתחיל לראות פעילות בחלון הקונסולה השחור שמתחת. בהנחה שהארדואינו שלך עובד ומחובר כהלכה, הקוד שלך יועלה ותוכל להתחיל לבדוק את הפרויקט שלך.
מיקרו-בקרים יכולים להיות מהנים
מיקרו-בקרים כמו Arduino הם דרך מצוינת להיכנס לעולם האלקטרוניקה עשה זאת בעצמך. ארדואינו לילדים היא פעילות נהדרת במיוחד. ברגע שאתה לומד כיצד לקודד Arduino, לוחות חזקים יותר כמו Raspberry Pi נפתחים לחלוטין עולם שונה של הזדמנויות במונחים של מה שאתה יכול לבנות רק עם כמה חיישנים בסיסיים וכמה קווים של קוד.