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L'elettronica fai-da-te è un argomento caldo in questo momento! Con così tante diverse tecnologie disponibili, come Wi-Fi, touch screen, accelerometri e giroscopi, è facile chiedersi in quali modi diversi potrebbero essere messi insieme per fare qualcosa di divertente.
Mi piace pensare ai modi per migliorare gli oggetti intorno a me e renderli più interessanti. Usare l'elettronica è un modo per trasformare oggetti statici in gadget utili, e in questo articolo voglio dirti tutto su uno strumento che ti aiuterà a fare esattamente questo. Incontriamo Arduino!
Una scheda Arduino Leonardo ufficiale La mia esperienza personale con Arduino è iniziata quando stavo costruendo un drone per hobby. Mentre cercavo di capire come funzionavano, mi resi conto che molti di questi droni erano controllati con nient'altro che alcuni sensori e una scheda di microcontrollore come Arduino. Ho fatto ulteriori ricerche su Arduino e sono rimasto impressionato da ciò che ho imparato.
Le schede Arduino ufficiali a volte hanno parte del logo Arduino dipinto sulle loro superfici posteriori Arduino è una piattaforma completamente open source e gratuita per l'elaborazione fisica. Può essere programmato per comportarsi in un certo modo, svolgere compiti, interagire con sensori e luci, azionare motori, interfacciare con alta tensione utilizzando interruttori a relè e molto altro ancora! Arduino ha un modo standard di esporre i suoi connettori, permettendo così di lavorare con una varietà di moduli intercambiabili, chiamati Shields. Ulteriori informazioni sugli scudi più tardi.
È possibile programmare una scheda Arduino utilizzando un computer con porta USB e l'IDE Arduino disponibile gratuitamente. Quasi l'intero stack di tecnologie utilizzate per rendere Arduino è anche Open Source.
Il progetto Arduino è iniziato circa 7 anni fa da Massimo Banzi e David Cuartielles durante il loro periodo presso l'Interaction Design Institute di Ivrea, in Italia. Avevano bisogno di qualcosa per aiutare a insegnare ai loro studenti di design come usare l'elettronica nei loro progetti. Questo era fondamentalmente un problema duplice: dovevano venire con uno strumento abbastanza facile da essere usato senza precedenti in elettronica e doveva essere abbastanza economico per gli studenti.
La sperimentazione di diversi design ha portato infine allo sviluppo della scheda di prototipazione Arduino, che ora è disponibile per circa $ 25 dollari.
Da sinistra: Uno R3, Leonardo, Due e Micro Dall'uscita della prima scheda Arduino ci sono state più revisioni. I numerosi miglioramenti hanno reso la scheda originale più utilizzabile per diverse applicazioni. Attualmente ci sono più di dieci diverse schede Arduino ufficiali, quattro delle quali sono mostrate nella figura sopra.
Dall'alto: MultiWii Nano, EtherTen e Arduino Mega 2650 Oltre alle schede Arduino ufficiali, ci sono numerose copie o schede compatibili prodotte da diversi produttori. Alcune di queste schede di terze parti possono a volte essere identiche a una scheda Arduino ufficiale, ma altre potrebbero avere funzionalità aggiuntive come una porta Ethernet integrata, un accelerometro o un giroscopio come quelli nella foto sopra.
I programmi Arduino possono essere scritti in C o C ++. Il programma più semplice può essere espresso con poche righe di codice:
void setup () void loop ()
Queste due funzioni, impostare() e ciclo continuo(), sono richiesti in ogni programma Arduino. Naturalmente, è possibile definire le proprie funzioni. Il sito Web di Arduino contiene una serie di articoli che descrivono bene la struttura di controllo di un programma Arduino valido.
Codice Gran parte dell'ispirazione per Arduino e il suo ambiente di sviluppo proviene da Processing, che è uno strumento per creare immagini e animazioni interattive. L'elaborazione ha un modo efficace di insegnare ai non programmatori le capacità di programmazione attraverso un riscontro immediato e visivo. Gli stessi principi sono al centro del progetto Arduino stesso, che segue da vicino l'ambiente di elaborazione.
Infatti, Arduino ha ereditato il suo pratico ambiente di sviluppo dall'elaborazione e, per queste ragioni, molti fanno riferimento ad Arduino come equivalente hardware. Sebbene i due progetti siano separati, è utile sapere che possono essere usati insieme.
Scudi Arduino impilati uno sopra l'altro Probabilmente, la caratteristica killer di Arduino è la sua intercambiabile Shields. Gli scudi sono altre schede che possono essere direttamente collegate ad alcune delle schede Arduino e quindi estendere le loro capacità di base. Questo design è simile agli slot di espansione dei PC, ma a differenza dei PC, che possono esaurire le slot, Arduino ti consente di connettere il maggior numero di Shield che potresti organizzare per lavorare insieme.
L'immagine, sopra, mostra vari Scudi Arduino impilati uno sopra l'altro. Different Shields può consentire ad Arduino di connettersi a varie altre interfacce e / o includere un GPS, WIFI, Bluetooth o altri moduli utili.
Arduino si connette a diversi sensori attraverso le sue interfacce I / O (Input / Output). I sensori solitamente emettono i loro valori tramite segnali analogici o digitali. Diversi sensori presentano diverse opzioni di interfaccia. Ad esempio, alcuni sensori devono essere utilizzati con resistori, mentre altri necessitano di potenza inferiore o superiore per funzionare.
Freetronic EtherTen ha un lettore di schede ethernet e Micro SD integrato A seconda della scheda specifica, Arduino può fornire supporto per le più diffuse interfacce IO come SPI, I2C, PWM o CAN. Altre interfacce possono essere supportate tramite l'uso di uno Scudo appropriato. Più spesso, le schede di terze parti includono interfacce aggiuntive a bordo come la scheda EtherTen nella foto sopra, che include una porta Ethernet integrata e un lettore di schede Micro SD.
È come avere una scheda Arduino, uno scudo Ethernet e uno scudo per lettore di schede Micro SD.
C'è ancora molto altro da dire sul progetto Arduino. Non sorprende che molte scuole stiano già utilizzando Arduino per aiutare nell'insegnamento dell'elettronica e della programmazione. Possiamo aspettarci che la prossima ondata di ragazzi delle scuole si senta a proprio agio con la programmazione come con Matematica e inglese.
Per riassumere, ecco i miei sei semplici motivi per cui anche tu dovresti considerare l'apprendimento di Arduino:
Ho appena toccato la superficie di ciò che può fare Arduino. Torna presto per ulteriori informazioni e tutorial passo-passo per creare i tuoi fantastici progetti Arduino. Ci immergeremo anche in altri prodotti correlati come Raspberry Pi, quindi anche se Arduino non è il tuo genere, ti abbiamo coperto.
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