Arduino Martin Friedl 1
Obsah Materiály Vlastnosti Programování Aplikace 2
Co je to Arduino? Arduino je otevřená elektronická platforma, založená na uživatelsky jednoduchém hardware a software. Arduino je určeno pro každého, kdo chce velmi rychle a relativně snadno proniknout do tajů MCU techniky. Arduino je schopné vnímat okolní prostředí pomocí vstupů z rozličných senzorů. Zároveň může ovlivňovat okolí připojenými LEDkami, motory a dalšími výstupními periferiemi. Mikrokontrolér na desce Arduina se programuje pomocí speciálního programovacího jazyku - Wiring (podobný jazyku C). Programování probíhá ve vlastním vývojovém prostředí. (Projekt Arduino získal ocenění v kategorii digitálních komunit na Prix Ars Electronica 2006) 3
Výhody Arduino - jednoduché programování - jednoduché zapojení - nízká cena oproti jiným kitům(700kč) - univerzálnost - mnoho návodů - uživatelská komunita - platformní nezávislost (Win/Linux/MacOS/...) - rychlý základ pro pochopení MCU 4
Verze Arduino 5
Výhody Arduino Arduino MINI Arduino UNO Arduino MEGA 6
Klony Arduino FreeDuino Bare Bones Board Runtime Boarduino Arduelo Libero Seeeduino - alternativní projekt - kit firmy Modern Device Company - kit firmy NKC Electronics - levnější klon Arduina Diecimila - vylepšený český Free klon Arduino Diecimila - smd verze Arduino Diecimila Genuino - vylepšené Arduino, BT, senzory 7
Arduino UNO Je levný, robustní vývojový kitzaložený na mikroprocesoru ATmega328. 14 digitálních I/O pinů sériová komunikace 8bit PWM výstup 6 analogových vstupů 10bit A/D převodník Tlačítko RESET napájení USB/9V adaptér 8
Arduino UNO 9
Schéma zapojení 10
Arduino UNO 11
ATmega328 - Napájení - Řídící piny - Vstupní/výstupní porty - Analogové stupy 12
Arduino Starter Kit Praktická sestava kitupro začátečníky s periferiemi a návody. 13
Arduino MCU Mikrokontrolér ATmega168 Pracovní napětí 5V Vstupní napájení (doporučené) 7-12V Vstupní napájení (mezní) 6-20V Digitální I/O piny 14 Analogové piny 6 DC proud I/O pinu 40 ma DC proud pro pin 3.3V 50 ma Flash 16 KB (z toho 2 KB použito na bootloader) SRAM 1 KB EEPROM 512 byte Hodinová frekvence 16 MHz 14
Software Otevřené vývojové prostředí Arduino naprosto zjednodušuje psaní kódu a nahrávání hotových programů do mikroprocesoru. Je k dispozici ve verzích pro Windows, Mac OSX a Linux. Programovací jazyk se jmenuje Wiring (zjednodušené jazyk C). 15
Serial monitor Ke čtení informací v textové podobě na PC se používá tzv. Serialmonitor. Po spuštění Serialmonitoru musíme ještě nastavit rychlost komunikace pomoc rolovací nabídky v pravé dolní části. 16
Jak na to? 1) Stažení software 2) Instalace software 3) Schéma zapojení 4) Skutečné zapojení 5) Vytvoření programu 6) Programování MCU 7) HOTOVO Stažení vývojového prostředí zdarma na: http://www.arduino.cc/en/main/software Stažení potřebných ovladačů: http://www.ftdichip.com/drivers/vcp.htm 17
Jak na to? 1) Stažení software 2) Instalace software 3) Schéma zapojení 4) Skutečné zapojení 5) Vytvoření programu 6) Programování MCU 7) HOTOVO 18
Jak na to? 1) Stažení software 2) Instalace software 3) Schéma zapojení 4) Skutečné zapojení 5) Vytvoření programu 6) Programování MCU 7) HOTOVO 19
Jak na to? 1) Stažení software 2) Instalace software 3) Schéma zapojení 4) Skutečné zapojení 5) Vytvoření programu 6) Programování MCU 7) HOTOVO 20
Jak na to? 1) Stažení software 2) Instalace software 3) Schéma zapojení 4) Skutečné zapojení 5) Vytvoření programu 6) Programování MCU 7) HOTOVO 21
Jak na to? 1) Stažení software 2) Instalace software 3) Schéma zapojení 4) Skutečné zapojení 5) Vytvoření programu 6) Programování MCU 7) HOTOVO 22
Jak na to? 1) Stažení software 2) Instalace software 3) Schéma zapojení 4) Skutečné zapojení 5) Vytvoření programu 6) Programování MCU 7) HOTOVO 23
Ukázka programování Blikání LED 24
Fritzing Software pro kresbu skutečného zapojení, schémat a DPS. Volně ke stažení na: www.fritzing.org 25
Fritzing Software pro kresbu skutečného zapojení, schémat a DPS. Volně ke stažení na: www.fritzing.org 26
Fritzing Software pro kresbu skutečného zapojení, schémat a DPS. Volně ke stažení na: www.fritzing.org 27
Aplikace Ovládání LED K ovládání výstupu se používá funkce digitalwrite(). Tato funkce potřebuje dva parametry - číslo pinu a stav výstupu. Pokud proud teče, je to HIGH, pokud ne, tak LOW. 28
Aplikace Jednoduchý generátor zvuku 29
Aplikace Výpis textu na displej 30
Aplikace Testování tlačítka Ke zjištění, zda proud do vstupu teče, nebo ne se používá funkce digitalread(). Potřebuje pouze jeden parametr, kterým je číslo pinu. Tato funkce navíc vrací hodnotu. Když proud teče, vrátí hodnotu HIGH, když ne, tak LOW. 31
Aplikace Výpis analogové hodnoty na Serial monitor 32
Aplikace Výpis analogové hodnoty na Serial monitor 33
Aplikace Řízení rychlosti a směru otáčení motoru 34
Aplikace Řízení servo motoru 35
Aplikace Dálkové řízení pomocí Bluetooth 36
Aplikace Dálkové řízení pomocí Bluetooth ARDUINO ROBOT Data RS232 HC-06 příkazy H-můstek napájení Motor 37
Elektrokroužek SDB Žabovřesky 38
Elektrokroužek SDB Žabovřesky 39
Zdroje CZ http://www.arduino.cz ENG http://arduino.cc 40
Vysoké učení technické v Brně Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Konec Technická 3098/12 616 00 Brno Czech Republic Martin Friedl friedl@feec.vutbr.cz