Ce este Arduino?
Arduino este o platforma de dezvoltare open-source care consta atat in placa propriu-zisa,cat si in mediul de dezvoltare integrat(software) Arduino IDE.Ambele componente sunt
proiectate si intretinute de compania italiana Arduino.
Arduino poate fi folosit pentru aproape orice proiect de electronica aplicata care va trece prin minte,cum ar fi roboti,proiecte IoT si multe altele,avand numeroase avantaje fata de alte placi de dezvoltare,cum ar fi:
-fiind un design relativ vechi(peste 14 ani),este testat de mult timp,iar companiile si utilizatorii au dezvoltat o multime de exemple,librarii si o comunitate online mare,spre deosebire de placile mai noi;
-datorita vechimii,exista o gramada de senzori,module,shielduri compatibile cu Arduino si multe companii care le produc,la preturi mult mai mici fata de componentele originale;
-modularitatea este un avantaj,placa dispunand de conectori universali(se conecteaza cu USB),la care se pot adauga oricate componente in plus;
-mediul de programare este prietenos(avand compiler,iar limbajul C fiind usor de inteles),dar este suficient de avansat,facilitand trecerea la alte limbaje de programare. De asemenea,Arduino IDE este updatat si modificat constant de developer;
Nota:Arduino este 100% sigur,operand la tensiuni prea mici pentru a cauza electrocutari sau orice prejudiciu fizic!
Istoria
Istoria Arduino incepe in 2005,in Italia,cand un grup de studenti din orasul Ivrea s-au gandit sa proiecteze o placa de dezvoltare si software-ul aferent pentru incepatori,la un pret mult mai mic fata de placile care existau atunci.Proiectul era(si este) open-source,orice companie sau consumator individiual poate sa-si creeze propria versiune de Arduino.De-a lungul timpului,au existat mai multe placi Arduino oficiale(cum ar fi Arduino Extreme,Diecimila,Duemilanove,pana la placile actuale).De asemenea,exista numeroase placi compatibile cu Arduino produse de companii renumite(cum ar fi Sparkfun si Adafruit), cat si clone ieftine produse de companii din China.
Placile oficiale Arduino
Hai sa aruncam o privire asupra celor mai utilizate placi Arduino!
Arduino Uno: este placa oficiala cea mai populara,avand dimensiuni medii si un numar potrivit de pini(14 pini I/O).Are un procesor ATmega328P,frecventa de 16MHz,32 Kb de memorie si 2 Kb de RAM.
Este placa Arduino pe care o detin,iar toate proiectele descrise in acest site vor fi facute pe aceasta placa.
Arduino Mega:este fratele mai mare al placii Uno.Cuprinde mult mai multi pini(54 pini I/O),un procesor ATmega 2560,cu frecventa de 16MHz,256 Kb de memorie si 8 Kb de RAM.
Arduino Nano:cea mai mica placa Arduino.Are aceleasi specificatii ca Arduino Uno(are acelasi procesor) si acelasi numar de pini.Marimea redusa este datorata componentelor SMD si pinilor fara headeri(gaurile in care se introduc cablurile).
Nota:placile Arduino Nano mai vechi au procesorul ATmega 168,care are jumatate din toate specificatiile placii Uno.
Arduino Due:cel mai puternic membru al familiei.Cuprinde procesorul ATSAM3X8E Cortex-M3 cu frecventa de 84MHz,512 Kb de memorie si 96 Kb RAM.Pinoutul este similar cu cel de la Arduino Mega.Spre deosebire de celelalte placi Arduino prezentate,Arduino Due se alimenteaza la 3.3V,deci nu trebuie alimentat niciodata de la portul USB al computerului,fara un regulator de tensiune.
De asemenea,exista si alte placi Arduino mai putin cunoscute(Arduino Leonardo,Yun,Micro,Lilypad etc.),precum si alte placi compatibile cu Arduino(cum ar fi RedBoard de la Sparkfun).
De unde sa-mi cumpar Arduino?
Recomand achizitionarea unui kit,care pe langa placa Arduino(sau o clona),contine si alte componente necesare pentru proiecte:cabluri,breadboard,pini.Clonele functioneaza la fel de bine ca o placa originala,la un pret mult mai mic:circa 30 vs 140 de lei in cazul unei placi
originale. Eu detin kitul acesta, de pe Optimus Digital (poate fi gasit si pe Amazon/Ebay).Are un pret foarte bun si contine o multime de componente,fiind unul dintre cele mai bune kituri de pe piata,dupa raportul dintre pret si numarul si diversitatea componentelor incluse.
Prezentarea placii Arduino Uno
Hai sa aruncam o privire la componentele de pe suprafata placii Arduino Uno(sau pentru cei care nu au achizitionat inca o placa,sa ne uitam la poza de mai jos).De asemenea,ne vom familiariza cu termeni ce vor fi folositi in lectiile viitoare.
Comparati cu placa pe care o detin,o clona dupa Arduino Uno:
Observati faptul ca cele doua placi sunt aproape identice. Pe suprafata placii identificam mai multe componente printre care:
Portul USB Tip-B:este componenta cea mai evidenta de pe suprafata placii.Este folosita pentru conectarea la calculator,prin intermediul unui cablu(mai multe informatii in lectia urmatoare).Poate fi folosit atat pentru alimentarea placii,cat si pentru transmisia datelor.
Portul pentru alimentare(power jack):se potriveste in mufa clasica de 2.1 mm.Poate fi folosit doar pentru alimentare la tensiuni de 5V si intensitati de circa 500 mA,de la un adaptor AC-DC sau o baterie cu adaptor.
Procesorul(microcontrollerul) ATmega328P:este creierul placii Arduino.Toate operatiile au loc in acest cip.
Cipul de interfata USB ATmega16U2:realizeaza comunicarea intre calculator si microcontroller,transformand semnalele de la portul USB in date TTL.
Oscilatorul:tacteaza ritmul microcontrollerului la o rata de 16MHz.
Butonul de reset:reseteaza placa cand este apasat.
Ledurile de transmisie si de receptie(TX/RX):aceste leduri SMD clipesc atunci cand Arduino transmite sau receptioneaza date.
Pinii female/male:sunt de mai multe tipuri,fiind grupati dupa functionalitatea lor:
Pinii digitali(I/O):sunt insirati in partea de sus a placii,fiind numerotati de la 0 la 13.Pinii digitali pot trimite(sau citi) doar semnale digitale(despre care vom discuta intr-o lectie viitoare).Primii doi pini(0 si 1) pot fi folositi pentru comunicarea UART,pinii 10,11,12 si 13 pot fi folositi ca pini SS,MOSI,MISO si SCK(pentru comunicarea SPI),iar pinii in fata carora se afla semnul ~(pinii 3,5,6,9,10 si 11) au capacitatea de a folosi functia PWM (despre UART, PWM si alte functii speciale Arduino vom vorbi in alte lectii viitoare).De asemenea,in acelasi sir cupinii digitali se gasesc in ordine:un pin GND(ground,impamantare,partea negativa intr-un circuit),unul AREF(referinta analogica) si doi pini specifici SDA si SCL(folositi pentru
comunicarea I2C.
Pinii analogici:se gasesc in jumatatea din dreapta jos a placii.Cei 6 pini analogici(numerotati de la 0 la 5) pot trimite(sau citi) semnale analogice,variabile,spre deosebire de pinii digitali.
Pinii A4 si A5 pot fi folositi drept pini SCL si SDA.
Pinii de putere:se afla in partea din stanga jos a placii,fiind folositi pentru alimentarea componentelor externe atasate la Arduino. In ordine se gasesc:un pin VIN(furnizeaza aceeasi tensiune la care este alimentata placa),doi pini GND(negativi),un pin 5V(furnizeaza 5V,indiferent de tensiunea la care este alimentata placa),un pin 3.3V(furnizeaza 3.3V),un pin RESET(cand se aplica tensiune asupra lui,resteaza placa) si un pin IOREF(referinta digitala)
Pinii male ICSP:acestia pot fi folositi dor cu ajutorul unui programator extern.
Acesta este sfarsitul lectiei introductive despre Arduino!In lectiile urmatoare vom vedea cum sa conectam arduino la PC,sa-l initializam si vom realiza primele proiecte.
Si bineinteles,adresati-mi intrebari la sectiunea de comentarii(va voi raspunde cu placere)!
Comments