Apa Itu Arduino ?

Pendahuluan

Arduino adalah platform open-source yang digunakan untuk membangun proyek elektronik. Arduino terdiri dari kedua Programmable papan sirkuit fisik (sering disebut sebagai mikrokontroler) dan sepotong perangkat lunak, atau IDE (Integrated Development Environment) yang berjalan pada komputer Anda, yang digunakan untuk menulis dan meng-upload kode komputer ke papan fisik.

Platform yang Arduino telah menjadi sangat populer dengan orang yang baru saja memulai dengan elektronik, dan untuk alasan yang baik. Tidak seperti kebanyakan diprogram sebelumnya papan sirkuit, Arduino tidak memerlukan bagian terpisah dari perangkat keras (disebut programmer) untuk memuat kode baru ke papan-Anda dapat menggunakan kabel USB. Selain itu, Arduino IDE menggunakan versi sederhana C++, membuatnya lebih mudah untuk belajar program. Akhirnya, Arduino menyediakan bentuk standar faktor yang pecah fungsi mikro-controller menjadi paket yang lebih mudah diakses.

ini adalah Arduino Uno

Uno adalah salah satu papan yang lebih populer di keluarga Arduino dan pilihan yang bagus untuk pemula. Kita akan membicarakan apa yang ada di dalamnya dan apa yang bisa dilakukan nanti di tutorial.

ini adalah screenshot dari Arduino IDE.

Percaya atau tidak, mereka 10 baris kode adalah semua yang Anda butuhkan untuk berkedip on-board LED pada Arduino Anda. Kode mungkin tidak masuk akal saat ini, tapi, setelah membaca tutorial ini dan banyak Arduino tutorial menunggu Anda di situs kami, kami akan membuat Anda up to Speed dalam waktu singkat!

Anda akan belajar

Dalam tutorial ini, kita akan membahas hal berikut:

• Proyek apa yang dapat dicapai dengan menggunakan Arduino
• apa yang ada di papan Arduino khas dan mengapa
• varietas yang berbeda dari papan Arduino
• beberapa widget yang berguna untuk digunakan dengan Arduino Anda

Disarankan membaca

Arduino adalah alat yang hebat untuk orang dari semua tingkat keahlian. Namun, Anda akan memiliki jauh lebih baik waktu belajar sepanjang sisi Arduino Anda jika Anda memahami beberapa dasar elektronik mendasar sebelumnya. Kami merekomendasikan bahwa Anda memiliki setidaknya pemahaman yang layak konsep ini sebelum Anda menyelam ke dunia indah Arduino. Daftar isi

• apa itu listrik?
• tegangan, arus, resistan, dan Hukum Ohm
• apa itu sirkuit?
• polaritas
(ICs)

Tingkat

Logic

/Li>

analog vs. digital

Apa yang dilakukannya?

Arduino hardware dan perangkat lunak dirancang untuk seniman, desainer, penggemar, hacker, pemula, dan siapapun yang tertarik dalam menciptakan objek interaktif atau lingkungan. Arduino dapat berinteraksi dengan tombol, LED, motor, speaker, unit GPS, kamera, internet, dan bahkan Anda Smart-Phone atau TV Anda! Fleksibilitas ini dikombinasikan dengan fakta bahwa perangkat lunak Arduino gratis, papan perangkat keras yang cukup murah, dan kedua perangkat lunak dan perangkat keras yang mudah dipelajari telah menyebabkan komunitas besar pengguna yang telah menyumbangkan kode dan instruksi dirilis untuk besar berbagai proyek berbasis Arduino.

Untuk segala sesuatu dari robot dan pemanas tangan pad pemanasan bantal untuk mesin jujur mengatakan keberuntungan, dan bahkan Dungeons and Dragons-melemparkan tantangan dadu, Arduino dapat digunakan sebagai otak di belakang hampir semua proyek elektronik.

Memakai Cred nerd Anda pada sleev Anda... err, ARM.

Dan itu hanya puncak gunung es-jika Anda penasaran tentang di mana untuk menemukan lebih banyak contoh proyek Arduino dalam tindakan, berikut adalah beberapa sumber daya yang baik untuk proyek berbasis Arduino untuk mendapatkan jus kreatif Anda mengalir:

• Instrutables
• Arduino Playground
• wiki komputasi fisik ITP
• LadyAda
• membuat: proyek
• dan, tentu saja, Anda dapat menemukan lebih banyak tutorial Arduino di sini, di Learn. sparkfun. com.

Apa yang ada di papan tulis?

Ada banyak varietas papan Arduino & nbsp; yang dapat digunakan untuk tujuan yang berbeda. Beberapa papan terlihat sedikit berbeda dari yang di bawah ini, tetapi kebanyakan Arduinos memiliki mayoritas komponen ini sama:

Daya (USB/barrel Jack)

Setiap papan Arduino membutuhkan cara untuk dihubungkan ke sumber listrik. The Arduino UNO dapat didukung dari kabel USB yang berasal dari komputer Anda atau catu daya dinding & nbsp; yang diakhiri dalam sebuah barel Jack. Pada gambar di atas koneksi USB diberi label (1) dan Jack laras diberi label (2) .

Koneksi USB juga bagaimana Anda akan memuat kode ke papan Arduino Anda. Lebih lanjut tentang bagaimana program dengan Arduino dapat ditemukan di tutorial instalasi dan pemrograman Arduino.

Catatan: Jangan menggunakan catu daya lebih dari 20 volt karena Anda akan mengalahkan (dan dengan demikian menghancurkan) Arduino Anda. Tegangan yang disarankan untuk sebagian besar model Arduino adalah antara 6 dan 12 Volt.

Pins (5V, 3.3 V, GND, analog, digital, PWM, AREF)

PIN di Arduino Anda adalah tempat di mana Anda menghubungkan kabel untuk membangun sebuah sirkuit (mungkin dalam digabungkan dengan papan tempat memotong roti dan beberapa kawat. Mereka biasanya memiliki plastik hitam ' header ' yang memungkinkan Anda untuk hanya pasang kawat langsung ke papan. Arduino memiliki beberapa jenis PIN yang berbeda, masing-masing diberi label di papan dan digunakan untuk fungsi yang berbeda.

• GND (3)

: kependekan dari ' Ground '. Ada beberapa GND pin di Arduino, salah satu yang dapat digunakan untuk tanah sirkuit Anda.

5V (4) & amp; 3.3 v (5) : seperti yang Anda duga, PIN 5V memasok persediaan 5 volt kekuasaan, dan 3.3 V pin persediaan 3,3 volt kekuasaan. Sebagian besar komponen sederhana yang digunakan dengan menjalankan Arduino bahagia off dari 5 atau 3,3 Volt.

analog (6)

: luas pin di bawah ' analog in ' label (a0 melalui A5 on The UNO) analog dalam pin. PIN ini dapat membaca sinyal dari sensor analog (seperti sensor suhu) dan mengubahnya menjadi nilai digital yang dapat kita baca.

digital (7) : di seberang pin analog adalah pin digital (0 sampai 13 di UNO). PIN ini dapat digunakan untuk kedua input digital (seperti mengatakan jika tombol didorong) dan output digital (seperti menyalakan LED).

PWM (8) : Anda mungkin telah memperhatikan tilde (~) di samping beberapa pin digital (3, 5, 6, 9, 10, dan 11 di UNO). PIN ini bertindak sebagai pin digital normal, tetapi juga dapat digunakan untuk sesuatu yang disebut Pulse-width modulation (PWM). Kami memiliki tutorial tentang PWM, tapi untuk saat ini, pikirkan PIN ini sebagai mampu mensimulasikan output analog (seperti memudar yang dipimpin masuk dan keluar).

AREF (9)

: singkatan referensi analog. Sebagian besar waktu Anda dapat meninggalkan PIN ini sendiri. Terkadang digunakan untuk mengatur Voltase referensi eksternal (antara 0 dan 5 volt) sebagai batas atas untuk PIN input analog.

Tombol reset

Sama seperti Nintendo asli, Arduino memiliki tombol reset (10) . Mendorongnya untuk sementara akan menghubungkan pin ulang ke tanah dan restart kode apapun yang dimuat di Arduino. Ini bisa sangat berguna jika kode Anda tidak berulang, tetapi Anda ingin mengujinya berkali-kali. Tidak seperti Nintendo asli Namun, meniup di Arduino biasanya tidak memperbaiki masalah.

Indikator LED daya

Tepat di bawah dan di sebelah kanan kata "UNO" di papan sirkuit Anda, ada LED kecil di samping kata ' ON ' (11) </> yang kuat. LED ini harus menyala setiap kali Anda pasang Arduino Anda ke sumber listrik. Jika cahaya ini tidak menyala, ada kesempatan baik ada sesuatu yang salah. Waktu untuk memeriksa kembali sirkuit Anda!

TX RX LED

TX adalah singkatan untuk mengirimkan, RX adalah singkatan untuk menerima. Tanda ini muncul cukup sedikit dalam elektronik untuk menunjukkan pin bertanggung jawab untuk komunikasi serial. Dalam kasus kami, ada dua tempat di Arduino UNO mana TX dan RX muncul-sekali dengan pin digital 0 dan 1, dan kedua kalinya di samping TX dan RX indikator LED (12) . LED ini akan memberi kita beberapa indikasi visual yang bagus setiap kali Arduino kami menerima atau mentransmisikan data (seperti ketika kita sedang loading program baru ke papan).

Utama IC

Hal hitam dengan semua kaki logam adalah IC, atau sirkuit terpadu (13) . Anggap itu sebagai otak Arduino kami. IC utama di Arduino sedikit berbeda dari jenis papan untuk jenis papan, tetapi biasanya dari garis ATmega IC dari perusahaan ATMEL. Hal ini dapat penting, karena Anda mungkin perlu mengetahui jenis IC (bersama dengan jenis papan Anda) sebelum loading program baru dari perangkat lunak Arduino. Informasi ini biasanya dapat ditemukan secara tertulis di sisi atas IC. Jika Anda ingin tahu lebih banyak tentang perbedaan antara berbagai IC, membaca lembar data sering ide yang baik.

Tegangan regulator

Regulator tegangan (14) sebenarnya tidak sesuatu yang Anda dapat (atau harus) berinteraksi dengan di Arduino. Tapi itu berpotensi berguna untuk mengetahui bahwa itu ada dan apa itu untuk. Regulator tegangan tidak persis apa yang dikatakan-itu mengontrol jumlah tegangan yang membiarkan ke dalam papan Arduino. Anggap itu sebagai semacam juru kunci; itu akan memalingkan tegangan ekstra yang dapat membahayakan sirkuit. Tentu saja, ia memiliki batas, jadi jangan hook up Arduino Anda untuk sesuatu yang lebih besar dari 20 Volt.

Keluarga Arduino

Arduino membuat beberapa papan yang berbeda, masing-masing dengan kemampuan yang berbeda. Selain itu, Bagian dari menjadi perangkat keras open source berarti bahwa orang lain dapat memodifikasi dan menghasilkan turunan dari papan Arduino yang menyediakan bahkan lebih bentuk faktor dan fungsi. Jika Anda tidak yakin mana yang tepat untuk proyek Anda, periksa panduan ini untuk beberapa petunjuk bermanfaat. Berikut adalah beberapa pilihan yang cocok untuk orang baru ke dunia Arduino:

Arduino Uno (R3)

Uno adalah pilihan tepat untuk Arduino pertama Anda. Ini memiliki semua yang Anda butuhkan untuk memulai, dan tidak ada yang tidak. Ini memiliki 14 digital input/output pin (yang 6 dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, koneksi USB, Jack daya, tombol reset dan banyak lagi. Ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler; cukup Hubungkan ke komputer dengan kabel USB atau daya dengan adaptor AC-ke-DC atau baterai untuk memulai.

LilyPad Arduino

Ini adalah papan utama LilyPad Arduino! Lilypad adalah e-tekstil dpt dipakai teknologi yang dikembangkan oleh Leah buechley dan kooperatif dirancang oleh Leah dan sparkfun. Setiap LilyPad dirancang secara kreatif dengan bantalan penghubung yang besar dan punggung yang datar untuk memungkinkan mereka dijahit menjadi pakaian dengan benang konduktif. LilyPad juga memiliki keluarga sendiri input, output, daya, dan papan sensor yang juga dibangun khusus untuk e-tekstil. Mereka bahkan bisa dicuci!

RedBoard

Pada SparkFun kita menggunakan banyak Arduinos dan kami selalu mencari yang paling sederhana, paling stabil satu. Setiap papan adalah sedikit berbeda dan tidak ada satu papan memiliki semua yang kita inginkan-jadi kami memutuskan untuk membuat versi kami sendiri yang menggabungkan semua fitur favorit kami.
The RedBoard dapat diprogram melalui kabel mini-B USB menggunakan Arduino IDE.

Ini akan bekerja pada Windows 8 tanpa harus mengubah pengaturan keamanan Anda (kami menggunakan driver yang ditandatangani, tidak seperti UNO). Ini lebih stabil karena USB/chip FTDI kita gunakan, ditambah itu benar-benar datar di bagian belakang, sehingga lebih mudah untuk menanamkan dalam proyek Anda. Cukup pasang di papan, pilih "Arduino UNO" dari menu papan dan Anda siap untuk meng-upload kode. Anda dapat kekuatan RedBoard melalui USB atau melalui Jack barel. Power regulator on-board dapat menangani apa pun mulai dari 7 hingga 15VDC.

Arduino Mega (R3)

Arduino Mega adalah seperti saudara besar UNO. Ini memiliki banyak ( 54! ) PIN input/output digital (14 dapat digunakan sebagai output PWM), 16 input analog, koneksi USB, Jack daya, dan tombol reset. Ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler; cukup Hubungkan ke komputer dengan kabel USB atau daya dengan adaptor AC-ke-DC atau baterai untuk memulai. Banyaknya pin membuat papan ini sangat berguna untuk proyek yang membutuhkan banyak input atau output digital (seperti banyak LED atau tombol).

Arduino Leonardo

Leonardo adalah papan pengembangan pertama Arduino untuk menggunakan satu mikrokontroler dengan built-in USB. Ini berarti bahwa hal itu bisa lebih murah dan sederhana. Juga, karena papan menangani USB secara langsung, Perpustakaan kode yang tersedia yang memungkinkan papan untuk meniru keyboard komputer, mouse, dan banyak lagi!

Keluarga yang diperpanjang

Sementara papan Arduino Anda yakin cukup, tidak bisa melakukan banyak hal sendiri--Anda harus hook itu ke sesuatu. Ada banyak tutorial di sini di belajar serta link kembali dalam ' apa yang dilakukan ' bagian, tapi jarang kita berbicara tentang umum jenis hal yang Anda dapat dengan mudah menghubungkan ke. Pada bagian ini kami akan memperkenalkan sensor dasar </> yang kuat serta Arduino yang kuat

, dua alat yang paling berguna untuk digunakan dalam membawa proyek Anda ke kehidupan.

Sensor

Dengan beberapa kode sederhana, yang Arduino dapat mengontrol dan berinteraksi dengan berbagai sensor -hal yang dapat mengukur cahaya, suhu, derajat Flex, tekanan, kedekatan, percepatan, karbon monoksida, radioactivity, kelembaban , tekanan barometer, Anda nama itu, Anda bisa merasakan hal itu!

hanya beberapa dari sensor yang mudah kompatibel dengan Arduino

Perisai

Selain itu, ada hal ini disebut perisai --pada dasarnya mereka adalah pra-dibangun papan sirkuit yang cocok di atas Arduino Anda dan memberikan kemampuan tambahan--mengendalikan motor, menghubungkan ke internet, menyediakan selular atau komunikasi nirkabel lainnya, mengendalikan layar LCD, dan banyak lagi.

sebagian pilihan perisai yang tersedia untuk memperpanjang kekuatan Arduino

Untuk informasi lebih lanjut tentang perisai, bacalah:

• ShieldList. org
• ShieldStravaganza!!! (Serangkaian video sebentar menjelaskan semua perisai yang kita miliki di SparkFun) Bagian 1, Bagian 2, dan bagian 3

Sumber daya dan melangkah lebih jauh

Sekarang bahwa Anda tahu semua tentang keluarga Arduino, yang papan Anda mungkin ingin digunakan untuk proyek Anda, dan bahwa ada ton sensor dan perisai untuk membantu mengambil proyek Anda ke tingkat berikutnya. Berikut adalah beberapa bacaan lebih lanjut yang dapat membantu Anda dalam mempelajari lebih lanjut tentang dunia elektronik.

>