Читать онлайн полностью бесплатно Даниил Трегубов - Arduino: Начало пути
От автора
С Arduino я познакомился в 2017 году и тогда понял, что данный мне микроконтроллер – это то, с чего можно начать изучение электричества, физики, да и программирования в целом. Язык Arduino прост для начинающих, но в тоже время СИ-подобный. То, что я показал в этих экспериментах, – далеко не полный список возможностей платы. Ведь проекты можно легко комбинировать, а производители тоже не отстают и производят все больше и больше интересных деталей.
В моей группе в социальной сети «ВКонтакте» (vk.com/arduinocode) вы сможете взять код для каждого проекта или задать мне вопрос, ведь мои контакты там есть. Главное, не бойтесь экспериментировать (в разумных целях) и изучать новое, ведь только так можно получить результат.
Желаю вам успеха в дальнейшем изучении!
Приятного чтения!
Благодарности
За помощь в написании книги хотелось бы поблагодарить:
Андрея Геннадьевича Минака,
Алексея Борисовича Осинцева,
Марину Владимировну Григоренко,
Георгия Денисовича Василевского.
Что потребуется для практических работ с платой:
• Arduino Uno (или ее аналог).
• Беспаечная макетная плата, рекомендуется взять 400 точек.
• Светодиоды.
• Резисторы на 220 ОМ.
• Резисторы на 10 кОм.
• Тактовые кнопки.
• Соединительные проводочки («папа-папа», «мама-папа»).
• Потенциометр.
• Фоторезистор.
• Пьезоэлемент («пищалка»).
• Датчик DHT11.
Глава 1
1.1. Введение
В информатике под термином «язык программирования» понимается формальный язык, предназначенный для записи компьютерных программ. Записи алгоритмов на языках программирования называются программами. Как и люди, компьютеры «говорят» на разных языках, только языки эти – компьютерные. Компьютерный язык служит для того, чтобы переговариваться с компьютером, используя команды, понятные и компьютеру, и человеку.
Язык программирования устройств Arduino основан на C/C++. Он прост в освоении, и на данный момент его можно назвать самым удобным способом программирования устройств на микроконтроллерах.
Программная часть состоит из бесплатной программной оболочки (Arduino IDE) для написания программ, их компиляции и программирования аппаратуры. Аппаратная часть представляет собой набор смонтированных печатных плат, продающихся как официальным производителем, так и сторонними производителями. Полностью открытая архитектура системы позволяет свободно копировать или дополнять линейку продукции Arduino.
Arduino используется как для создания автономных объектов, так и для подключения к программному обеспечению через проводные и беспроводные интерфейсы.
1.2. Установка среды разработки Arduino IDE
• Зайдите на сайт www.arduino.cc.
• Выберите раздел Software.
• Затем перейдите в раздел Downloads и выберите опцию Download the Arduino IDE. Выберите свою ОС.
• Установите компилятор. Если он попросит установить драйвера, доверяйте и одобрите установку
Компьютер пока можно отложить в сторону, ведь для начала работы надо изучить основы электрических цепей, а также работы на макетной плате.
Глава 2. Основы электрических цепей
2.1. Электрическая цепь
Электрическая цепь – это совокупность устройств, по которым течет электрический ток.
Из чего состоит самая простая электрическая цепь? В ней есть источник тока, потребитель (лампочка или др. устройство), а также провода. Ток идет только по замкнутой электрической цепи, значит, все её элементы должны быть соединены между собой проводниками (проводами или др.)
Сейчас мы говорили про самую простую электрическую цепь. В реальности в другие схемы, являющиеся частью разных устройств, входят еще и резисторы, конденсаторы, выключатели и другие компоненты.
Есть цепи постоянного тока, а есть – переменного. В первом случае ток не меняет своего направления, полярность (плюс и минус) источника постоянна. Переменный же ток периодически изменяется во времени как по направлению, так и по величине.
2.2. Элементы электрических цепей
Все элементы электрических цепей можно разделить на активные и пассивные.
К активным элементам цепи относятся источники тока, аккумуляторы, электродвигатели и др.
К пассивным элементам – соединительные провода и электроприемники.
Как и во многих сферах жизни, у электрических элементов существуют специальные обозначения. На рисунке ниже представлены некоторых из них.
А как работают некоторые компоненты, их подключение и прочее, вы сможете узнать в следующей главе.
Глава 3. Основы работы на макетной плате
Для чего нужна макетная плата? Можно, конечно, сразу подключить все напрямую, при этом спаять компоненты, но вот что делать, если и компонент паять не хочешь напрямую к контроллеру, а может, компонент всего один, а проектов много, или еще что-то? Тогда на помощь приходит макетная плата. Снаружи макетная плата выглядит как кусочек пластика с дырочками. Их там, кстати, 400 штук. Ну а если ее вскрыть, можно увидеть, как контакты внутри соединены между собой.
• На макетной плате, так же как и на шахматной доске, предусмотрены цифры и латинские буквы для быстрой ориентации.
• Посредине макетной платы находится перегородочка, которая разделяет части платы и не пропускает ток. К примеру, если вставить конец одного провода в 1F, а другой конец другого провода в 1J, то они соединятся внутри платы. И ничего паять не нужно.
