Arduino - Temel Bilgiler ve Tasarım

Sorunları Ortadan Kaldırmak Için Enstrümanımızı Deneyin





Arduino'yu tanımlama

Bir Arduino, aslında doğrudan satıcıdan satın alınarak kullanılabilen veya açık kaynaklı donanım özelliği sayesinde bileşenler kullanılarak evde yapılabilen mikrodenetleyici tabanlı bir kittir. Temel olarak iletişimde ve birçok cihazı kontrol etmede veya çalıştırmada kullanılır. Massimo Banzi ve David Cuartielles tarafından 2005 yılında kurulmuştur.

1



Arduino Mimarisi:

Arduino’nun işlemcisi temelde program kodu ve program verilerinin ayrı belleğe sahip olduğu Harvard mimarisini kullanır. İki hafızadan oluşur - Program hafızası ve veri hafızası Kod, flash program hafızasında saklanırken, veriler veri hafızasında saklanır. Atmega328, kod depolamak için 32 KB flash belleğe (0.5 KB'ı bootloader için kullanılıyor), 2 KB SRAM'a ve 1 KB EEPROM'a sahip ve 16 MHz saat hızında çalışıyor.


Arduino Mimarisi

Arduino Mimarisi



Arduino Pin Şeması

Arduino kartının tipik bir örneği Arduino Uno'dur. 28 pinli bir mikro denetleyici olan ATmega328'den oluşur.

Arduino Pin Şeması

Arduino Pin Şeması

Arduino Uno, 14 dijital giriş / çıkış pini (6 tanesi PWM çıkışı olarak kullanılabilir), 6 analog giriş, 16 MHz kristal osilatör, bir USB bağlantısı, bir güç girişi, bir ICSP başlığı ve bir sıfırlama düğmesinden oluşur.

Güç Jack : Arduino, bilgisayardan bir USB aracılığıyla veya adaptör veya pil gibi harici bir kaynaktan güç alabilir. 7 ila 12V harici besleme ile çalışabilir. Güç, Vin pininden harici olarak veya IORef pininden voltaj referansı verilerek uygulanabilir.

Dijital Girişler : Her biri 40mA akım sağlayan veya alan 14 dijital giriş / çıkış pininden oluşur. Bazılarının seri iletişim için sırasıyla Rx ve Tx gibi davranan 0 ve 1 pinleri, harici kesmeler olan pin 2 ve 3, pwm çıkışı sağlayan 3,5,6,9,11 pinleri ve pin gibi özel işlevleri vardır. 13 LED'in bağlı olduğu yer.


Analog girişler : Her biri 10 bit çözünürlük sağlayan 6 analog giriş / çıkış pinine sahiptir.

ARef : Analog girişlere referans sağlar

Sıfırla : Düşük olduğunda mikro denetleyiciyi sıfırlar.

Bir Arduino nasıl programlanır?

Arduino'nun en önemli avantajı, programların herhangi bir donanım programcısının programı yakmasına gerek kalmadan doğrudan cihaza yüklenebilmesidir. Bu, programın devreye yazılmasına izin veren 0.5KB'lik Bootloader'ın varlığı nedeniyle yapılır. Tek yapmamız gereken Arduino yazılımını indirmek ve kodu yazmak.

Arduino ProgramlamaArduino araç penceresi doğrulama, yükleme, yeni, açma, kaydetme, seri monitör gibi butonların bulunduğu araç çubuğundan oluşur. Ayrıca, kodu yazmak için bir metin düzenleyiciden, hataları göstermek gibi geri bildirimleri görüntüleyen bir mesaj alanından, çıktıyı görüntüleyen metin konsolundan ve Dosya, Düzenle, Araçlar menüsü gibi bir dizi menüden oluşur.

Bir Arduino programlamak için 5 Adım

  • Arduino ile yazılan programlar eskiz olarak bilinir. Temel bir taslak 3 bölümden oluşur

1. Değişkenlerin Beyanı
2. Başlatma: Setup () işlevinde yazılır.
3. Kontrol kodu: loop () fonksiyonunda yazılır.

  • Çizim, .ino uzantısıyla kaydedilir. Araç çubuğundaki düğmeler veya araç menüsü kullanılarak doğrulama, çizim açma, çizim kaydetme gibi işlemler yapılabilir.
  • Çizim, eskiz defteri dizininde saklanmalıdır.
  • Araçlar menüsünden ve seri port numaralarından uygun kartı seçin.
  • Yükle düğmesine tıklayın veya araçlar menüsünden yüklemeyi seçin. Böylece kod, önyükleyici tarafından mikro denetleyiciye yüklenir.

Temel Adruino işlevlerinden birkaçı şunlardır:

  • digitalRead (pin): Verilen pindeki dijital değeri okur.
  • digitalWrite (pin, değer): Verilen pime dijital değeri yazar.
  • pinMode (pin, mod): Pini giriş veya çıkış moduna ayarlar.
  • analogRead (pin): Değeri okur ve döndürür.
  • analogWrite (pin, değer): Değeri o pime yazar.
  • serial.begin (baud hızı): Bit hızını ayarlayarak seri iletişimin başlangıcını ayarlar.

Kendi Arduino'nuzu Nasıl Tasarlayabilirsiniz?

Arduino satıcısı tarafından verilen ve ayrıca web sitelerinde bulunan şemayı takip ederek kendi Arduino'muzu da tasarlayabiliriz. Tek ihtiyacımız olan şu bileşenler: Bir devre tahtası, bir led, bir güç girişi, bir IC soketi, bir mikrodenetleyici, birkaç direnç, 2 regülatör, 2 kapasitör.

  • IC soketi ve güç girişi karta monte edilmiştir.
  • Regülatör ve kapasitör kombinasyonlarını kullanarak 5v ve 3,3v regülatör devrelerini ekleyin.
  • Mikrodenetleyici pimlerine uygun güç bağlantıları ekleyin.
  • IC soketinin sıfırlama pinini 10K'lık bir dirence bağlayın.
  • Kristal osilatörleri 9 ve 10 numaralı pimlere bağlayın
  • Led'i uygun pime bağlayın.
  • Dişi başlıkları karta takın ve bunları çipteki ilgili pimlere bağlayın.
  • Program yüklemek için alternatif olarak kullanılabilecek 6 erkek başlık sırasını monte edin.
  • Programı hazır Adruino'nun Mikroişlemcisine yükleyin ve ardından kaldırın ve kullanıcı kitine geri yerleştirin.

Arduino'nun bugünlerde tercih edilmesinin 7 nedeni

  1. Ucuz
  2. Kullanıcıların halihazırda mevcut olanı referans kaynağı olarak kullanarak kendi kitlerini geliştirmelerini sağlayan açık kaynaklı bir donanım özelliği ile birlikte gelir.
  3. Arduino yazılımı, Windows, Linux ve Macintosh gibi her türlü işletim sistemiyle uyumludur.
  4. Ayrıca, deneyimli yazılım geliştiricilerin Arduino kodunu mevcut programlama dili kitaplıkları ile birleştirmek için kullanmalarını sağlayan ve genişletilebilen ve değiştirilebilen açık kaynaklı yazılım özelliği ile birlikte gelir.
  5. Yeni başlayanlar için kullanımı kolaydır.
  6. Tamamen bağımsız olabilen Arduino tabanlı bir proje veya bilgisayara yüklenen yazılımla doğrudan iletişim içeren projeler geliştirebiliriz.
  7. Dahili güç ve sıfırlama devresi içerdiğinden, bilgisayarın CPU'suna USB üzerinden seri iletişim kullanarak bağlanmanın kolay bir şekilde sağlanmasıyla birlikte gelir.

Bu, bir Arduino ile ilgili bazı temel fikirdir. Birçok uygulama türü için kullanabilirsiniz. Örneğin, sensörlerden gelen girdiye göre motorlar, jeneratörler gibi bazı aktüatörleri kontrol etmeyi içeren uygulamalarda.

Fotoğraf Kredisi: