Первый прототип платы был сделан в 2005 году, она имела простейший дизайн и еще не называлась Arduino. Чуть позже Массимо Банци придумал назвать ее так по имени принадлежащего ему бара, расположенного в городе Ивреа. Бренд «Arduino» без какой либо рекламы и привлечения средств маркетинга быстро приобрел высокую популярность в Интернете. С начала распространения продано более 250 тыс. комплектов Arduino, и это не учитывая множества клонов. В мире насчитывается более двухсот дистрибьюторов продукции Arduino от крупных фирм, таких как SparkFun Electronics, до мелких компаний, работающих на местный рынок. На сегодня платформа Arduino представлена не одной платой, а целым их семейством. В дополнение к оригинальному проекту, называемому Arduino Uno, новые модели, имеющие на плате более мощные средства, носят название Arduino Mega, компактные модели Arduino Nano, платы в водонепроницаемом корпусе LilyPad Arduino, а новая плата с 32-разрядным процессором Cortex-M3 ARM Arduino Due.
Своим успехом проект Arduino обязан существовавшим до него языку Processing и платформе Wiring. От этих проектов Arduino унаследовал одну сильную черту удобную для пользователя среду разработки. До появления Arduino программирование микроконтроллеров требовало сложного и рутинного предварительного обучения. А с Arduino даже те, кто не имеет опыта работы с электронными устройствами, теперь могут приобщиться к миру электроники. Начинающим уже не приходится тратить много времени на изучение сопутствующего материала они могут быстро разработать прототип, который будет полноценно рабочим.
По словам Массимо Банци, пятьдесят лет назад, чтобы написать программное обеспечение требовалась команда людей в белых халатах, которые знали все об электронных лампах. Теперь же, с появлением Arduino, множество людей получили возможность создавать электронные устройства самостоятельно. Как утверждает один из членов команды Банци, инженер по телекоммуникациям Дэвид Куартилльз, философия Arduino как раз и состоит в том, что желающий разобраться в электронике, может сразу же приступить к ее изучению, вместо того чтобы сначала учиться алгебре.
Глава 2. ОБЗОР КОНТРОЛЛЕРОВ СЕМЕЙСТВА ARDUINO
В главе 2 приведены обзор контроллеров семейства Аrduino, рисунки и технические параметры.
Основные версии плат Arduino представлены следующими моделями:
· Due плата на базе 32-битного ARM микропроцессора Cortex-M3 ARM SAM3U4E;
· Leonardo плата на микроконтроллере ATmega32U4;
· Uno самая популярная версия базовой платформы Arduino;
· Duemilanove плата на микроконтроллере ATmega168 или ATmega328;
· Diecimila версия базовой платформы Arduino USB;
· Nano компактная платформа, используемая как макет. Nano подключается к компьютеру при помощи кабеля USB Mini-B;
· Mega ADK версия платы Mega 2560 с поддержкой интерфейса USB-host для связи с телефонами на Android и другими устройствами с интерфейсом USB;
· Mega2560 плата на базе микроконтроллера ATmega2560 с использованием чипа ATMega8U2 для последовательного соединения по USB-порту;
· Mega версия серии Mega на базе микроконтроллера ATmega1280;
· Arduino BT платформа с модулем Bluetooth для беспроводной связи и программирования;
· LilyPad платформа, разработанная для переноски, может зашиваться в ткань;
· Fio платформа разработана для беспроводных применений. Fio содержит разъем для радио XBee, разъем для батареи LiPo и встроенную схему подзарядки;
· Mini0 самая маленькая платформа Arduino;
· Pro платформа, разработанная для опытных пользователей, может являться частью большего проекта;
· Pro Mini как и платформа Pro, разработана для опытных пользователей, которым требуется низкая цена, меньшие размеры и дополнительная функциональность.
2.1. Arduino Pro Mini
Arduino Pro Mini (рис. 2.1) построена на микроконтроллере ATmega168.
Рис. 2.1. Плата Arduino Pro Mini
Характеристики платы Arduino Pro Mini представлены в табл. 2.1.
Arduino Pro Mini может получать питание: через кабель FTDI, или от платы конвертера, или от регулируемого источника питания 3,3 В или 5 В (зависит от модели платформы) через вывод VCC, или от нерегулируемого источника через вывод RAW.
Выводы питания:
· RAW для подключения нерегулируемого напряжения;
· VCC для подключения регулируемых 3,3 В или 5 В;
· GND выводы заземления.
2.2. Arduino Nano
Платформа Nano (рис. 2.2), построенная на микроконтроллере ATmega 328 (Arduino Nano 3.0) или ATmega168 (Arduino Nano 2.x), имеет небольшие размеры и может использоваться в лабораторных работах.
Рис. 2.2. Плата Arduino Nano
Рис. 2.2. Плата Arduino Nano
Arduino Nano может получать питание через подключение USB Mini-B, или от нерегулируемого 6 20 В (вывод 30) или регулируемого 5В (вывод 27), внешнего источника питания. Автоматически выбирается источник с самым высоким напряжением.
Характеристики платы Arduino Nano представлены в табл. 2.2.
2.3. Arduino Uno
Контроллер Arduino Uno (рис. 2.3) построен на микроконтроллере ATmega328. В отличие от всех предыдущих плат, использовавших для связи по USB микроконтроллер FTDI USB, новый Arduino Uno использует микроконтроллер ATmega8U2.
Рис. 2.3. Плата Arduino Uno
Характеристики платы Arduino Uno представлены в табл. 2.3.
2.4. Arduino Mega2560
Arduino Mega (рис. 2.4) построена на микроконтроллере ATmega2560.
Рис. 2.4. Плата Arduino Mega2560
Характеристики платы Arduino Mega2560 представлены в табл. 2.4.
Глава 3. ЗАГРУЗКА ПРОГРАММЫ И ДРАЙВЕРА АРДУИНО
3.1. Загрузка программы Arduino IDE
Arduino это электронный конструктор и удобная платформа быстрой разработки электронных устройств для новичков и профессионалов. Платформа стала популярной во всем мире благодаря удобству языка программирования, а также открытой архитектуре и программному коду. Программируется через USB без использования программаторов.
Сине-зеленая плата это и есть Arduino. По своей сути Arduino это маленький персональный компьютер, который позволяет выйти за рамки виртуального мира в физический и взаимодействовать с ним. Устройства на базе Arduino могут получать информацию об окружающей среде посредством различных датчиков, а также могут управлять различными исполнительными устройствами.
Проекты устройств, основанные на Arduino, могут работать самостоятельно, либо взаимодействовать с программным обеспечением компьютера.
Рассмотрим самые популярные версии Arduino (Nano, UNO, Mega,) используемые в работе.
Arduino UNO плата разработчиков, одна из нескольких (Mega, Nano и пр.), основана на микроконтроллере ATmega328. Он популярен, главным образом, из за обширной сети поддержки и универсальности.
У Arduino UNO есть 14 цифровых портов ввода вывода, шесть из которых умеют выдавать ШИМ. Еще есть 6 входящих аналоговых портов. Есть генератор 16 мГц, USB порт, разъем питания, кнопка сброса, и разъем ICSP.
Для того, чтобы начать работу с Arduino вам необходимо зайти на сайт arduino.cc и скачать программу Arduino IDE из раздела Download ver 1.8.19, совершенно бесплатно.
Рис.3.1. Операционной системы компьютеров
Предварительно уточните, тип операционной системы на вашем компьютере. С помощью любого браузера, внести следующее в адресную сроку:
Подсоедините Плату Arduino Uno к компьютеру используйте USB кабель, входящий в комплект набора, соедините плату Arduino с одним из USB 2.0 разъемов вашего компьютера.
3.2. Установка драйверов
В зависимости от того, какая операционная система установлена на вашем компьютере, вам необходимо выбрать способ установки драйвера.