I_R_W15_M01 Jak działa Arduino
Arduino i jego wersje
Arduino to platforma, która łączy programowanie z budowaniem urządzeń elektronicznych. Programy tworzone dla Arduino nazywamy szkicamiszkicami. Są one wykonywane przez mikrokontroler znajdujący się na specjalnej płytce.
Do Arduino można podłączać różne elementy, na przykład diody LED, czujniki, wyświetlacze, przyciski czy silniki. Dzięki temu można tworzyć zarówno proste układy, jak i bardziej rozbudowane projekty — od termometru po automatyczny system nawadniania roślin.
Najważniejszym elementem platformy jest płytka Arduino, która pełni funkcję podobną do płyty głównej komputera. Istnieje wiele jej wersji, różniących się wielkością, liczbą złączy i możliwościami. Jednym z najpopularniejszych modeli, szczególnie polecanym osobom rozpoczynającym naukę, jest Arduino Uno.
Programy wykonywane przez mikrokontroler są pisane w języku C/C++ (ściślej mówiąc, mamy do czynienia z pewną odmianą tego języka, dostosowaną do specyfiki budowy i pracy mikrokontrolerów). Na początku możemy skorzystać z gotowych szkiców dołączonych do płytki Arduino. Dzięki temu szybciej zapoznamy się z podstawowymi pojęciami z dziedziny programowania, takimi jak stałe, zmienne, instrukcje lub biblioteki.
Mikrokontroler komunikuje się ze światem zewnętrznym za pośrednictwem cyfrowych i analogowych złączyzłączy (pinów). Odczytuje z nich np. stan podłączonego czujnika temperatury lub ustawia na pinie stan wysoki, co skutkuje uruchomieniem podłączonego brzęczyka. Aby piny były obsługiwane prawidłowo, podczas pisania programu musimy określić, które złącza służą za wejścia, a które za wyjścia. Ustalamy także, co ma być odczytywane z wejść, a co powinno pojawić się na wyjściach.
Do wejść Arduino można podłączać m.in. czujniki, przyciski i urządzenia pomiarowe; do wyjść podłączymy wyświetlacz, silnik, diodę LED, serwomechanizmy itd.
Podstawowe rodzaje płytek Arduino
Wspomnieliśmy już, że rodzina Arduino składa się z wielu odmian płytek, począwszy od najbardziej popularnej Arduino Uno, a kończąc na zminiaturyzowanej wersji Nano.
Arduino Uno
Płytka Arduino Uno jest zbudowana na bazie mikrokontrolera ATmega328. We wcześniejszych wersjach wykorzystywano układ ATmega168. Mikrokontroler ATtmega328 ma więcej pamięci, dzięki czemu można pisać bardzie obszerne programy.
Arduino Mega
Arduino Mega jest największą płytką z rodziny Arduino, zbudowaną z wykorzystaniem mikrokontrolera ATmega2560. Układ ten dysponuje aż 128 kB pamięci flash (Arduino Uno ma 32 kB). W rezultacie możliwe jest pisanie bardzo rozbudowanych programów (szkiców). Aby zwiększyć możliwości płytki w stosunku do wersji Uno, wyposażono ją w 54 piny wejścia i wyjścia.
Arduino Nano
Arduino Nano to zminiaturyzowana wersja płytki Uno. Dzięki temu łatwiej jest skonstruować układy, które mieszczą się w mniejszej obudowie. Płytka Nano ma 22 cyfrowe wejścia/wyjścia, umożliwiające m.in. sterowanie diodami LED, przekaźnikami oraz odczytywanie stanu przycisków.
