Курс молодого бойца мира arduino

Уроки Ардуино – учебник для начинающих

Эта вводная статья для тех, кто уже успел распаковать со своим ребенком десяток-другой цветных коробок от конструкторов, построил сотни разнообразных конструкций и заполнил деталями от Лего все доступные емкости в чулане. Если вы готовы перейти на следующий уровень: с электроникой, микроконтроллерами, датчиками и умными устройствами – значит, пришло время для экспериментов с Ардуино!

В этой серии статей мы соберем самое главное, что нужно узнать об Ардуино, чтобы начать заниматься с детьми самостоятельно. Даже если вы никогда не брали в руки паяльник и слова «контроллер» и «контроллёр» для вас имеют примерно схожий смысл, можете быть уверенными – у вас все равно все получится! Мир электроники и робототехники сегодня полон простых и очень удобных решений, позволяющих практически с нуля создавать очень интересные проекты. Наш учебник поможет вам быстро сориентироваться и сделать первые шаги.

Начало работы с Ардуино

Говоря бытовым языком, Ардуино – это электронная плата, в которую можно воткнуть множество разных устройств и заставить их работать вместе с помощью программы, написанной на языке Ардуино в специальной среде программирования.

Чаще всего плата выглядит вот так:

На рисунке показана одна из плат Ардуино – Arduino Uno. Мы изучим ее подробнее на следующих уроках.

В плату можно втыкать провода и подключать множество разных элементов. Чаще всего, для соединения используется макетная плата для монтажа без пайки. Можно добавлять светодиоды, датчики, кнопки, двигатели, модули связи, реле и создавать сотни вариантов интересных проектов умных устройств. Плата Ардуино – это умная розетка, которая будет включать и выключать все присоединенное в зависимости от того, как ее запрограммировали.

Вся работа над проектом разбивается на следующие этапы:

  1. Придумываем идею и проектируем.
  2. Собираем электрическую схему. Тут нам пригодится макетная плата, упрощающая монтаж элементов. Безусловно, понадобятся навыки работы с электронными приборами и умение пользоваться мультиметром.
  3. Подключаем плату Arduino к компьютеру через USB.
  4. Пишем программу и записываем ее в плату буквально нажатием одной кнопки на экране в специальной среде программирования Arduino.
  5. Отсоединяем от компьютера. Теперь устройство будет работать автономно – при включении питания оно будет управляться той программой, которую мы в него записали.

Программа и среда программирования выглядят вот так:

На экране показана программа (на сленге ардуинщиков текст программы называется “скетч”), которая будет мигать лампочкой, подсоединенной к 13 входу на плате Ардуино UNO. Как видим, программа вполне проста и состоит из понятных для знающих английский язык инструкций. В языке программирования Arduino используется свой диалект языка C++, но все возможности C++ поддерживаются.

Есть и другой вариант написания кода – визуальный редактор. Тут не нужно ничего писать – можно просто перемещать блоки и складывать из них нужный алгоритм. Программа загрузится в подключенную плату одним нажатием кнопки мыши!

Визуальную среду рекомендуется использовать школьникам младших классов, более старшим инженерам лучше сразу изучать “настоящий” Ардуино – это довольно просто, к тому же знания C++ никому не повредят.

В целом все выглядит довольно понятно, не так ли? Осталось разобраться в деталях.

Быстрый старт с Arduino

Для начала давайте поймем, с чем же и чем же мы собираемся заниматься. Что такое Ардуино и как его использовать? Если вы уже знакомы с темой – можете смело перескочить дальше. Если нет – давайте вместе выполним короткое погружение.

Ардуино – это…

Ардуино – это не бренд и не название поставщика конструкторов. Это общее название для целого семейства различных технологий и открытой платформы, в которую входят как аппаратные устройства (платы контроллеров и совместимое оборудование), так и софт, предназначенный для управления железками. По сути своей, Ардуино – это инфраструктура и среда, в которой можно собирать совместимые между собой электронные и механические компоненты в единое устройство, а потом через обычный компьютер за две минуты запрограммировать поведение этих самых железок так, как нам нужно.

Ардуино – это мостик из виртуального компьютерного мира в мир реальных вещей и устройств. Написав программу на обычном компьютере, мы управляем с ее помощью не виртуальными объектами, а вполне себе реальными датчиками, двигателями, экранами. Мы меняем мир вокруг себя – просто программируя на компьютере, используя бесплатный софт и множество уже готовых примеров библиотек.

Создателем Ардуино принято считать преподавателя института IDII итальянского города Ивреи Массимо Банци, который пытался создать удобную платформу для обучения студентов программированию. Выбрав уже готовый микроконтроллер ATMEGA, он просто добавил на плату необходимую для удобной работы обвязку. Собравшаяся затем великолепная команда из инженеров-электронщиков и разработчиков софта смогла создать продукт, который оказался крайне востребован рынком и быстро завоевал популярность. Более подробно об Ардуино можно почитать здесь и здесь.

Свое название технология получила, как это часто бывает, довольно случайно. Источником вдохновения послужил бар, в котором будущие создатели Ардуино любили выпить по кружечке чая. Называлось заведение именно так – Arduino, по имени главной исторической личности города Ивреа, короля Ардуино. Король какого-то яркого следа в истории не оставил и прослыл неудачником, но благодаря команде разработчиков новой платформы обрел новую популярность и сейчас известен миллионам людей по всему земному шару.

Почему Ардуино?

Вся прелесть Ардуино заключается в следующих простых преимуществах:

  1. Простота. Да, да – именно простота (хотя Лего и другие игрушки, без сомнения, привычнее, но мы сравниваем не с ними). Для юных разработчиков электроники Ардуино «прячет» огромное количество разнообразных технических вопросов. Многие достаточно сложные проекты можно создавать очень быстро, без длительного погружения в детали. А это ведь очень важно для ребенка – не утратить интерес до первого полученного своими руками результата.
  2. Популярность. Ардуино крайне популярна, вы сможете без труда найти ответы на любые вопросы на многочисленных форумах или сайтах. Сообщество Ардуино обширно и дружелюбно – там относительно мало прожженных жизнью снобов-инженеров и полно любителей и начинающих, с удовольствием делящихся своей радостью от найденного и узнанного. Это, конечно, откладывает отпечаток на качество советов, но как правило, даже самые сложные вопросы могут быть быстро решены с помощью форумов и сайтов.
  3. Доступность. И сама технология, и практически весь софт выпускаются под открытыми лицензиями и вы можете свободно использовать чужие наработки, библиотеки, схемы, причем во многих случаях даже для коммерческого использования. Это экономит много времени и позволяет двигаться большими шагами, опираясь на опыт предыдущих исследователей.
  4. Дешевизна. Комплект для первых занятий электроникой и программированием можно купить менее чем за 500 рублей. Полноценные курсы робототехники возможны при покупке оборудования на 3-5 тысяч рублей. Никакая другая технология не позволит вам так быстро и так эффективно войти в мир реальной учебной робототехники.

С чего начать?

Если вы хотите заниматься робототехникой с использованием Ардуино, то вам понадобится такой вот джентельменский набор:

  1. Плата Ардуино с USB кабелем для подключения к компьютеру.
  2. Макетная монтажная плата и провода.
  3. Комплект базовых электронных компонентов и переходник для батарейки типа крона.
  4. Установленная на компьютер среда программирования Arduino IDE

В дальнейшем, если занятия действительно увлекут и будет желание продолжить эксперименты, то список оборудования будет расширяться:

  1. Датчики
  2. Экраны и индикаторы.
  3. Двигатели и сервоприводы, реле и драйверы двигателей.
  4. Модули связи.
  5. Разнообразные дополнительные модули и платы расширения (шилды)

Если первые шаги дадут результат, со временем вы будете узнавать половину людей, стоящих в очереди на почте (если до сих пор вы их еще не знаете), а почтальоны при встрече будут узнавать вас в лицо и нервно перебегать на другую сторону дороги.

Как купить Ардуино?

Прежде чем узнать что-то полезное, надо сначала купить что-то полезное. Для экспериментов с электроникой вам понадобится та сама электроника в виде конструктора или отдельных плат. Рекомендуется купить не очень дорогой отечественный набор с основными компонентами и затем уже заказать себе с Алиэкспресса датчики, двигатели, контроллеры и другие сокровища.

Вот несколько наиболее интересных и привлекательных по цене вариантов для покупки платы и наборов для первых уроков:

Если вы все-таки захотите купить плату Arduino отдельно, то вот несколько интересных ссылок:

Полезные советы по выбору платы можно найти в инернете (не только на нашем сайте). Если вы живете в большом городе, то покупка всего необходимого займет максимум два дня. Найти нужный магазин легко в интернете. Ну и еще один совет. Вы можете самостоятельно найти подходящие варианты на алиэкспрессе – ищите их по словам «starter kit».

Как отличить оригинал от подделки?

Пару слов о платах Arduino. Сегодня их на совершенно легальных условиях может делать любой производитель: как крупный, такой как Intel, так и мелкие noname поставщики из Китая. Надежность и удобство «китайских» и «официальных» платы Ардуино в большинстве случаев одинаковые. Поэтому незачем переплачивать – для своих учебных проектов можете смело покупать аналоги, которые легко найти в интернете.

Как отличить «оригинал» от «совместимой платы»:

  1. «Китайские» платы не имеют права ставить логотип Ардуино.
  2. «Китайские» платы стоят гораздо дешевле.
  3. «Китайские» часто используют другой чип для обслуживания соединения с компьютером, на который нужны специальные драйвера. Драйвера устанавливаются за секунду и практически никогда не вызывают каких-либо проблем.

Еще раз подчеркнем, использование не оригинальных плат совершенно легально. Ардуино – открытая архитектура и разработчики дают возможность собрать свою версию платы всем желающим.

Нет возможности купить?

Если вы живете в Антарктиде или у вас действительно не хватает средств даже на самые простые наборы, то не отчаивайтесь – можно начать изучение Ардуино на виртуальных тренажерах. Самый мощный, простой и популярный сегодня вариант – это онлайн сервис Tinkercad от известной компании Autodesk. Вы сможете создавать электронные схемы, подключая множество разнообразных компонентов, а затем «включать» питание и измерять все электрические показатели. В библиотеке устройств есть и плата Ардуино, и даже встроенный редактор для программирования (включая визуальный!). Вы можете найти на нашем сайте отдельную статью с подробной информацией о Tinkercad.

Подводим итоги урока

В этой короткой начальной статье мы с вами узнали, что такое Ардуино, почему эту технологию называют именно так, как выглядят типичные проекты с использованием контроллеров Arduino. Начать создавать интересные технические проекты очень просто – для этого не обязательно быть электронщиком. Просто возьмите плату ардуино, соберите с ее помощью нужную электронную схему (можно найти много готовых примеров в интернете), подключите контроллер к компьютеру и загрузите программу. Умное устройство готово!

В следующих уроках мы с вами узнаем, как работает контроллер, разберем устройство платы Arduino Uno и запустим свой первый проект.

Полезные ссылки на учебники и сайты по Ардуино

Официальные сайты ардуино:

Отличные сайты с большим объемом полезной информации

И естественно, море полезной информации на Хабрхабре.

Собираем роботов и паяем платы: 9 курсов по Arduino и Raspberry Pi

На базе Arduino и Raspberry Pi можно собрать метеорологическую станцию, квардрокоптер, смарт-колонку с жестовым управлением и даже роботизированного котенка. Системы сделали разработку железа более доступной и легли в основу многих популярных девайсов с Kickstarter. Собрали 9 курсов по Arduino и Raspberry Pi, которые помогут быстро освоить принципы создания электроники.

На базе Arduino и Raspberry Pi можно собрать метеорологическую станцию, квардрокоптер, смарт-колонку с жестовым управлением и даже роботизированного котенка. Системы сделали разработку железа более доступной и легли в основу многих популярных девайсов с Kickstarter. Собрали 9 курсов по Arduino и Raspberry Pi, которые помогут быстро освоить принципы создания электроники.

В чем отличия Arduino и Raspberry Pi

Arduino — это платформа с открытым кодом для создания электронных девайсов, которая состоит из программной и аппаратной частей. Платы Arduino используют для создания прототипов и полноценных устройств. Основа системы — микроконтроллер, который считывает команды: например, при попадании света на сенсор включается двигатель, а при нажатии кнопки зажигается светодиод. Разработчики используют язык программирования Arduino (на основе Wiring) и среду разработки Arduino Software (IDE), основанную на Processing.

Изначально Arduino создавался для студентов, у которых нет опыта в прототипировании и разработке электроники. Но постепенно коммьюнити росло, а девайс стали использовать не только новички, но и инженеры для ускоренной сборки прототипов. На базе Arduino сегодня собирают 3D-принтеры, носимые устройства, робототехнику и даже оборудование для научных исследований.

Достоинства Arduino:

  • относительная дешевизна по сравнению с другими платформами микроконтроллеров, а также простая ручная сборка;
  • работа в операционных системах Windows, MacOS и Linux;
  • низкий порог входа, но при этом гибкость и неограниченные возможности за счет открытого исходного кода.

Raspberry Pi — это полноценный одноплатный ПК, к которому можно подключить дисплей, клавиатуру и другие аксессуары. Изначально его создавали для обучения детей информатике, но со временем экосистема разрослась, а компьютер стали применять даже для майнинга биткоинов. Команда Raspberry Pi управляет одноименным благотворительным фондом, который популяризует разработку железа, а также выпускает десятки девайсов — в том числе микроконтроллер Pico (конкурент Arduino). Бренд также разработал свою операционную систему Raspberry Pi OS. А для программирования на Pico используется MicroPython или C.

Читайте также  Соединение и оконцовка проводов и кабелей

Достоинства Raspberry Pi:

  • возможность собирать комплексные устройства — от сервера для Minecraft до пиратской радиостанции;
  • развитое коммьюнити, которое постоянно растет;
  • доступ к обучающим материалам — компания занимается просветительской деятельностью и постоянно выпускает и обновляет пособия;
  • демократичная цена.
Курсы по Arduino и Raspberry Pi

Специализация «Введение в программирование интернета вещей (IoT)» (Coursera)

Специализация на Coursera состоит из шести курсов: модули разбирают принципы работы с Raspberry Pi и Arduino, основы создания IoT-устройств, а на финальном этапе студенты создают собственную embedded-систему на базе микроконтроллеров. Автор курса — магистр и доктор компьютерных наук Калифорнийского университета в Ирвайне — Йен Харрис. Он регулярно участвует в конференциях по разработке железа, а также работает с языком программирования Go, C и Python.

Для обучения пригодятся базовые знания программирования и понимание принципов электроники. По итогу обучения вы создадите проект, которые сможете презентовать будущим работодателям.

Рейтинг: 4,7

Продолжительность: 6 курсов (ориентировочно 6 месяцев).

Arduino шаг за шагом: начало (Udemy)

Курс, созданный электроинженером Питером Далмарисом, отлично подойдет новичкам, которые хотят вступить в ряды hardware-мейкеров. На лекциях вы узнаете, как собирать девайсы на Arduino и программировать в Arduino IDE, запускать простые команды, например, выводить текст на ЖК-дисплей или активировать светодиод. Кроме того, Далмарис объясняет, на какие этапы делится процесс разработки электроники, а заодно обучит полезным приемам.

По итогу вы сможете собирать датчики и приборы, которые могут измерять влажность, воспроизводить музыку и определять присутствие человека в комнате.

Рейтинг: 4,6

Продолжительность: 16,5 часов.

Буткэмп по Arduino: обучение через проекты (Udemy)

Ускоренный курс предлагает за 10 часов создать с нуля 15 проектов на Arduino. Следя инструкциям электроинженера и преподавателя Ли Ассама, вы соберете машинку с дистанционным управлением, мобильный телефон, игровую приставку и мини-метеостанцию, а главное, научитесь создавать более комплексные проекты.

Ассам расскажет, как применять ультразвуковые датчики, драйверы и модули, в том числе Bluetooth / Wi-Fi / GSM, для создания рабочих прототипов электроники. Лекции сгруппированы по сложности: новичкам стоит начинать с проектов попроще, а более продвинутые слушатели могут сразу приступать к сборке машины с дистанционным управлением.

Рейтинг: 4,6

Продолжительность: 9,5 часов.

Основы электроники для мейкеров (Udemy)

Курс для продолжающих мейкеров поможет перейти от игрушечной сборки к серьезным проектам в сфере электроники. Лекции помогут разобраться в правилах Кирхгофа и законе Ома, а также научиться правильно подбирать диоды, резисторы и транзисторы.

Занятия рассчитаны на разработчиков, которые уже начали экспериментировать с Arduino и Raspberry Pi, но хотят перейти на новый уровень. Как отмечают слушатели: «Теперь я не боюсь сжечь свои Arduino и Raspberry Pi. Спасибо учителю — он реально ведет тебя к успеху».

Рейтинг: 4,5

Продолжительность: 7,5 часов.

Создаем платы самостоятельно (Udemy)

Автор курса Роберт Феранек — ютубер и лектор, который на протяжении многих лет проектировал материнские платы на базе процессоров Intel, AMD и VIA, а его видеоролики о разработке железа собрали более 4 миллионов просмотров.

На занятиях вы примерно за 15 часов разберетесь, как создавать платы на Arduino самостоятельно. Курс научит не только создавать прототипы, но и работать с ПО (Altium), а также готовить плату к производству — например, составлять BOM (список компонентов) и готовить техническую документацию. Программа подойдет как новичкам, так и продолжающим, а еще будет полезна фаундерам, которые строят hardware-стартапы и хотят лучше ориентироваться в производстве.

Рейтинг: 4,7

Продолжительность: 14,5 часов.

Комплект курсов по Arduino (LinkedIn)

Платформа LinkedIn Learning собрала подборку из 11 курсов, которые помогут освоить все аспекты работы с Arduino. Как устроены электрические цепи, как настраивать микроконтроллеры, монтировать комплектующие, настраивать интерфейс, программировать на C, собирать и паять прототипы — лекции разбирают все этапы создания девайсов.

Курсы можно осваивать в комфортном ритме, а по итогу платформа выдаст сертификат.

Основы программирования и hardware-разработки на Arduino (Udemy)

Носимые устройства, роботы IoT-девайсы — это лишь часть проектов, которые можно освоить на курсе электроинженерии. Программа занятий составлена Шоном Хаймелом, инженером-электриком, который называет себя «инженерным супергероем».

Лекции охватывают основы электротехники, а также принципы программирования на C / C ++, работу с макетной платой и комплектующими (диодами, приводами). Большинство хвалит курс за хорошую структуру, понятные объяснения и полезные лайфхаки для разработчиков железа. Кстати, продукт создан при участии коммьюнити мейкеров Hackster — это еще один плюс.

Рейтинг: 4,6

Продолжительность: 7 часов.

Строим роботов и другие устройства на Arduino. От светофора до 3D-принтера (Сoursera)

Как полить цветок из другого города и изготовить материальный объект меньше, чем за час? На эти вопросы отвечает курс по прототипированию от МФТИ. Несмотря на специфику вуза, авторы не грузят слушателей формулами и сложными концепциями, а знакомят с основами механики, электроники и программирования. По итогу занятий вы соберете несколько электросхем, научитесь управлять 3D-принтером, создадите сайт для своего девайса и да, научитесь поливать цветы, находясь в другом городе.

Курс не требует специальных знаний. Но плюсом будут навыки программирования и владение английским языком на уровне чтения технической документации. Главный недостаток программы — сложные тесты, которые построены не очень логично: из-за этого не всегда удается выбрать правильный ответ и нужно угадывать, что имели в виду авторы.

Рейтинг: 4,9

Продолжительность: 18 часов.

Проектируем и прототипируем Embedded-системы на Raspberry Pi (FutureLearn)

Курс будет полезен, в первую очередь, преподавателям, которые обучают школьников электромеханике и робототехнике. Вы узнаете, как «препарировать» hardware-продукт на составные элементы, а затем с нуля создать нечто похожее, а заодно выясните, чем встроенные системы отличаются от классических ПК. Кроме того, курс раскрывает основные процессы итеративного дизайна — как улучшать продукт на стадии прототипирования и получать более качественный результат. Курс разработан Raspberry Pi Foundation при участии Google и специально создан для популяризации электроинженерии в школах и не только.

Курс молодого бойца мира Arduino

Arduino. Начало

Приветствую! Мы начинаем курс молодого бойца мира Arduino.

Это первый уровень. Он предназначен для тех, кто только-только попал в мир DIY электроники и хочет разобраться, что к чему, не корпя часами над учебниками. Без теории, конечно, не обойтись, но мы будем тут же подкреплять ее практикой.

Как начать

Чтобы начать курс обучения нужно:

  1. Скачать среду разработки Ардуино.
  2. Завести себе плату Arduino или ее аналоги.
  3. Научиться подключать плату к компьютеру.
  4. Приобрести себе рассыпухи. Все нужные детали будут в описании.
  5. Не бояться совершать ошибки. Без ошибок не будет развития.
  6. Иметь желание познать дзен DIY, конечно.

Если ты полон сил, у тебя есть необходимые компоненты, и ты готов открыть для себя мир электроники, добро пожаловать!

Аксиомы нашего курса

Если что-то не так, лучше вынуть кабель питания, и только после этого, менять схему.

Код нужно писать самому, а не копировать пример. Так ты запомнишь много, а если будешь копировать – совсем чуточку.

Не обязательно соблюдать цвета проводов, как на схемах. Цвет может быть любым, он не влияет на функциональность схемы.

Во всех наших экспериментах(1 Уровня) мы будем использовать ArduinoUNO и макетную плату. В компонентах, необходимых для проведения урока они не будут описываться. Опишу я их только в первом уроке.

Все решения, показанные в нашем курсе, не являются единственно верными. Если ты нашел другое, более рациональное решение для той или иной задачи, не думай, что ты не прав. Помни, что я показываю основы работы с Arduino и способы для решений типовых задач. А дальше, ты сам можешь усложнять/упрощать код или схемы на свое усмотрение. Твори, что тебе вздумается (в пределах разумного, конечно)

Первое устройство

Нашим первым небольшим проектом будет крайне полезная на дороге вещь — светофор.

Кто-нибудь думал о том, как устроен светофор? Там нет сложнейших схем и огромного числа электроники всего-то таймер да небольшая плата управления.

Мы попытаемся сделать небольшой светофор. Это будет идеальным началом для знакомства с Arduino.

Алгоритм работы светофора

Каждый проект начинается на бумаге. И наш не исключение. Давайте представим схему работы светофора в виде последовательности действий.

На рисунке видно, что после одного цикла действий мы начинаем его снова и снова. Действия идут в строгом порядке и не могут быть выполнены , пока не подойдет их очередь. Вот и мы должны писать нашу программу строго по алгоритму.

Так, с алгоритмом разобрались. Теперь нам нужно собрать наш светофор.

Детали для светофора

— Светодиод красный 1 шт

— Светодиод желтый 1 шт

— Светодиод зеленый 1 шт

— Резистор на 220 Ом 3 шт

— Макетная плата 1 шт

— Соединительные провода «Папа-Папа» 7 шт

Сборка

Собираем наш светофор по схеме. Главное, соблюсти полярность светодиодов. У светодиода анод — это плюс, а катод — это минус. Длинную ножку (анод), подключить к пинам (Пин — это вывод или контакт, кому как нравится.) Еще нужно подключить светодиоды именно пинам 13, 12 и 11. Зеленый к 13, Желтый к 12, Красный к 11.

Кодим

Отлично. У нас есть мини-светофор. И теперь нам надо заставить его работать.

Для этого нам нужно запрограммировать плату. Не надо пугаться, эта задача не сложная. Нужно лишь чуток внимательности и все получится.Рабочий код будет прикреплен к статье.Если интересно узнать, что значат функции ,и почему мы пишем их именно так, можно зайти на arduino.ru.

Посмотрим на код:

Теперь у нас есть рабочий светофор.

Меньше кода

Теперь давайте увеличим читаемость нашего кода и попробуем его сделать компактнее.

Посмотрим на наш код.

Пояснения

For — это так называемый цикл со счетчиком.Этот цикл повторяет действия ,заключенные в скобки, заданное количество раз. Сколько раз повторить — задается внутри круглых скобок.

В общем виде его можно записать так:

for(Переменная;Условие;Изменение)

Переменная — переменная, созданная только для цикла for. Нужна для того, чтобы «инициализировать» цикл. То есть сравнить переменную с условием цикла.

Условие — условие, при истинности которого будут выполняться действия в фигурных скобках.

Изменение — правило, по которому изменяется переменная. Изменение производится после проверки условия. После этого проверяется измененная переменная.

Итог урока

Теперь код более читабельный и компактный. Сегодня ты научился делать светофор. Это только начало. Тебе стоит отдохнуть и переварить полученную информацию. Но если ты горишь желанием продолжить, приступай к следующей статье.

Аrduino для начинающих

В этой статье я решал собрать полное пошаговое руководство для начинающих Arduino. Мы разберем что такое ардуино, что нужно для начала изучения, где скачать и как установить и настроить среду программирования, как устроен и как пользоваться языком программирования и многое другое, что необходимо для создания полноценных сложных устройств на базе семейства этих микроконтроллеров.

Тут я постараюсь дать сжатый минимум для того, что бы вы понимали принципы работы с Arduino. Для более полного погружения в мир программируемых микроконтроллеров обратите внимание на другие разделы и статьи этого сайта. Я буду оставлять ссылки на другие материалы этого сайта для более подробного изучения некоторых аспектов.

Что такое Arduino и для чего оно нужно?

Arduino — это электронный конструктор, который позволяет любому человеку создавать разнообразные электро-механические устройства. Ардуино состоит из программной и аппаратной части. Программная часть включает в себя среду разработки (программа для написания и отладки прошивок), множество готовых и удобных библиотек, упрощенный язык программирования. Аппаратная часть включает в себя большую линейку микроконтроллеров и готовых модулей для них. Благодаря этому, работать с Arduino очень просто!

С помощью ардуино можно обучаться программированию, электротехнике и механике. Но это не просто обучающий конструктор. На его основе вы сможете сделать действительно полезные устройства.
Начиная с простых мигалок, метеостанций, систем автоматизации и заканчивая системой умного дома, ЧПУ станками и беспилотными летательными аппаратами. Возможности не ограничиваются даже вашей фантазией, потому что есть огромное количество инструкций и идей для реализации.

проекты на Arduino

Стартовый набор Arduino

Для того что бы начать изучать Arduino необходимо обзавестись самой платой микроконтроллера и дополнительными деталями. Лучше всего приобрести стартовый набор Ардуино, но можно и самостоятельно подобрать все необходимое. Я советую выбрать набор, потому что это проще и зачастую дешевле. Вот ссылки на лучшие наборы и на отдельные детали, которые обязательно пригодятся вам для изучения:

Базовый набор ардуино для начинающих: Купить
Большой набор для обучения и первых проектов: Купить
Набор дополнительных датчиков и модулей: Купить
Ардуино Уно самая базовая и удобная модель из линейки: Купить
Беспаечная макетная плата для удобного обучения и прототипирования: Купить
Набор проводов с удобными коннекторами: Купить
Комплект светодиодов: Купить
Комплект резисторов: Купить
Кнопки: Купить
Потенциометры: Купить
Читайте также  Ловушка для вора

Среда разработки Arduino IDE

Для написания, отладки и загрузки прошивок необходимо скачать и установить Arduino IDE. Это очень простая и удобная программа. На моем сайте я уже описывал процесс загрузки, установки и настройки среды разработки. Поэтому здесь я просто оставлю ссылки на последнюю версию программы и на статью с подробной инструкцией.

Язык программирования Ардуино

Когда у вас есть на руках плата микроконтроллера и на компьютере установлена среда разработки, вы можете приступать к написанию своих первых скетчей (прошивок). Для этого необходимо ознакомиться с языком программирования.

Для программирования Arduino используется упрощенная версия языка C++ с предопределенными функциями. Как и в других Cи-подобных языках программирования есть ряд правил написания кода. Вот самые базовые из них:

  • После каждой инструкции необходимо ставить знак точки с запятой (;)
  • Перед объявлением функции необходимо указать тип данных, возвращаемый функцией или void если функция не возвращает значение.
  • Так же необходимо указывать тип данных перед объявлением переменной.
  • Комментарии обозначаются: // Строчный и /* блочный */

Подробнее о типах данных, функциях, переменных, операторах и языковых конструкциях вы можете узнать на странице по программированию Arduino. Вам не нужно заучивать и запоминать всю эту информацию. Вы всегда можете зайти в справочник и посмотреть синтаксис той или иной функции.

Все прошивки для Arduino должны содержать минимум 2 функции. Это setup() и loop().

Функция setup

Функция setup() выполняется в самом начале и только 1 раз сразу после включения или перезагрузки вашего устройства. Обычно в этой функции декларируют режимы пинов, открывают необходимые протоколы связи, устанавливают соединения с дополнительными модулями и настраивают подключенные библиотеки. Если для вашей прошивки ничего подобного делать не нужно, то функция все равно должна быть объявлена. Вот стандартный пример функции setup():

В этом примере просто открывается последовательный порт для связи с компьютером и пины 9 и 13 назначаются входом и выходом. Ничего сложного. Но если вам что-либо не понятно, вы всегда можете задать вопрос в комментариях ниже.

Функция loop

Функция loop() выполняется после функции setup(). Loop в переводе с английского значит «петля». Это говорит о том что функция зациклена, то есть будет выполняться снова и снова. Например микроконтроллер ATmega328, который установлен в большинстве плат Arduino, будет выполнять функцию loop около 10 000 раз в секунду (если не используются задержки и сложные вычисления). Благодаря этому у нас есть большие возможности.

Макетная плата Breadbord

Вы можете создавать простые и сложные устройства. Для удобства я советую приобрести макетную плату (Breadbord) и соединительные провода. С их помощью вам не придется паять и перепаивать провода, модули, кнопки и датчики для разных проектов и отладки. С беспаечной макетной платой разработка становится более простой, удобной и быстрой. Как работать с макетной платой я рассказывал в этом уроке. Вот список беспаечных макетных плат:

Макетная плата на 800 точек с 2 шинами питания, платой подачи питания и проводами: Купить
Большая макетная плата на 1600 точек с 4 шинами питания: Купить
Макетная плата на 800 точек с 2 шинами питания: Купить
Макетная плата на 400 точек с 2 шинами питания: Купить
Макетная плата на 170 точек: Купить
Соединительные провода 120 штук: Купить

Первый проект на Arduino

Давайте соберем первое устройство на базе Ардуино. Мы просто подключим тактовую кнопку и светодиод к ардуинке. Схема проекта выглядит так:

Управление яркостью светодиода

Обратите внимание на дополнительные резисторы в схеме. Один из них ограничивает ток для светодиода, а второй притягивает контакт кнопки к земле. Как это работает и зачем это нужно я объяснял в этом уроке.

Для того что бы все работало, нам надо написать скетч. Давайте сделаем так, что бы светодиод загорался после нажатия на кнопку, а после следующего нажатия гас. Вот наш первый скетч:

В этом скетче я создал дополнительную функцию debounse для подавления дребезга контактов. О дребезге контактов есть целый урок на моем сайте. Обязательно ознакомьтесь с этим материалом.

ШИМ Arduino

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) — это процесс управления напряжением за счет скважности сигнала. То есть используя ШИМ мы можем плавно управлять нагрузкой. Например можно плавно изменять яркость светодиода, но это изменение яркости получается не за счет уменьшения напряжения, а за счет увеличения интервалов низкого сигнала. Принцип действия ШИМ показан на этой схеме:

ШИМ ардуино

Когда мы подаем ШИМ на светодиод, то он начинает быстро зажигаться и гаснуть. Человеческий глаз не способен увидеть это, так как частота слишком высока. Но при съемке на видео вы скорее всего увидите моменты когда светодиод не горит. Это случится при условии что частота кадров камеры не будет кратна частоте ШИМ.

В Arduino есть встроенный широтно-импульсный модулятор. Использовать ШИМ можно только на тех пинах, которые поддерживаются микроконтроллером. Например Arduino Uno и Nano имеют по 6 ШИМ выводов: это пины D3, D5, D6, D9, D10 и D11. В других платах пины могут отличаться. Вы можете найти описание интересующей вас платы в этом разделе.

Для использования ШИМ в Arduino есть функция analogWrite(). Она принимает в качестве аргументов номер пина и значение ШИМ от 0 до 255. 0 — это 0% заполнения высоким сигналом, а 255 это 100%. Давайте для примера напишем простой скетч. Сделаем так, что бы светодиод плавно загорался, ждал одну секунду и так же плавно угасал и так до бесконечности. Вот пример использования этой функции:

Аналоговые входы Arduino

Как мы уже знаем, цифровые пины могут быть как входом так и выходом и принимать/отдавать только 2 значения: HIGH и LOW. Аналоговые пины могут только принимать сигнал. И в отличии от цифровых входов аналоговые измеряют напряжение поступающего сигнала. В большинстве плат ардуино стоит 10 битный аналогово-цифровой преобразователь. Это значит что 0 считывается как 0 а 5 В считываются как значение 1023. То есть аналоговые входы измеряют, подаваемое на них напряжение, с точностью до 0,005 вольт. Благодаря этому мы можем подключать разнообразные датчики и резисторы (терморезисторы, фоторезисторы) и считывать аналоговый сигнал с них.

Для этих целей в Ардуино есть функция analogRead(). Для примера подключим фоторезистор к ардуино и напишем простейший скетч, в котором мы будем считывать показания и отправлять их в монитор порта. Вот так выглядит наше устройство:

Подключение фоторезистора к Ардуино

В схеме присутствует стягивающий резистор на 10 КОм. Он нужен для того что бы избежать наводок и помех. Теперь посмотрим на скетч:

Вот так из двух простейших элементов и четырех строк кода мы сделали датчик освещенности. На базе этого устройства мы можем сделать умный светильник или ночник. Очень простое и полезное устройство.

Вот мы и рассмотрели основы работы с Arduino. Теперь вы можете сделать простейшие проекты. Что бы продолжить обучение и освоить все тонкости, я советую прочитать книги по ардуино и пройти бесплатный обучающий курс. После этого вы сможете делать самые сложные проекты, которые только сможете придумать.

19 комментариев

Добрый день, господа!
Очень интересный сайт. Много полезной информации и подача материала спокойная.
Мне нравиться.
Вопрос у меня. Чую попал на грамотных спецов.
Приобрел я на Али китайскую чудо технику — лазерный гравировщик-выжигатель (2 Ватт.).
Плата управления Arduino Nano, драйвера на двигатели на красных платках.
Как водится описание слабое, информация. да все по-китайски. Начал разбираться.
Собрал, заработала машина, задымила. Поправил конфигурацию, на одной оси сделал инверсию.
Самое отвратительное — это ПО. Только зайчиков выжигать. Решил сменить.
Залил GRBL v1.1, программу взял LaserGRBL (версия из последних).
Программа увидела девайс, подключилась на СОМ, ожила, тут бы обрадоваться, да нет.
G-код готовится правильно, но команды включения М3 и выключения М5 лазера, которые прописаны в коде, не выполняются.
Лазер включается при включении девайса, и находится включенным все время, даже в остановленном состоянии (G-код еще не запущен, передвижения нет). При быстром передвижении лазера по рисунку он не выключается и все время жгет, рисуя за собой прожженную черту.
Подскажите, пожалуйста, как заставить лазер отключаться согласно G-коду? Как заставить девайс выполнять команды G-кода М3 и М5? Пробовал в конфигурации ставить и $32=1, и $32=0 — никак не реагирует. Жгет без остановки. Перепрошивал v1.1 — бесполезно.
Мне уже 65 отроду. Некогда досконально изучать Arduino. Говорят, что не поступают команды на лазер.
Да тут и ежику понятно. Как это можно исправить? В настройках галочку с ШИМ снял.
Подскажите, пожалуйста.
С уважением Владимир

дело в том, что легче написать новую прошивку, чем разбираться в прошивке, а для этого надо понимать, как работает ваше устройство! т.е. надо работать вместе программист, и пользователь!
иначе никак!
илли 2 способ- изучите программирование, и пишите сами что вам надо!
поверьте- это не так сложно!

Хороший сайт. Спасибо.

Благодарен автору за полезное дело.
Помогать учиться, это самое лучшее занятие для человека.

Arduino: выбор платы, подключение и первая программа

Arduino — это электронная платформа с открытым исходным кодом, которая позволяет взаимодействовать с окружающим миром. Благодаря ей можно создать всё, что придёт в голову — от простых электронных игрушек и автоматизации быта до электронной начинки боевого робота для состязаний, управляемого силой мысли (без шуток).

Из чего состоит Arduino?

На аппаратном уровне это серия смонтированных плат, мозгом которых являются микроконтроллеры семейства AVR. Подробнее о том, чем микроконтроллер отличается от микропроцессора.

Платы имеют на борту всё необходимое для комфортной работы, но их функциональности часто бывает недостаточно. Чтобы сделать свой проект более интерактивным, можно использовать различные модули и платы расширений, совместимые с платформой Arduino. Сюда входят датчики (температуры, освещения, влаги, газа/дыма, атмосферного давления), устройства ввода (клавиатуры, джойстики, сенсорные панели) и вывода (сегментные индикаторы, LCD/TFT дисплеи, светодиодные матрицы).

На программном уровне платформа Arduino представляет собой бесплатную среду разработки Arduino IDE. Микроконтроллеры надо программировать на языке C++, с некоторыми отличиями и облегчениями, созданными для быстрой адаптации начинающих. Компиляцию программного кода и прошивку микроконтроллера среда разработки берёт на себя.

Существует также s4a.cat — сервис, базирующийся на Scratch, позволяющий более наглядно вести разработку на Arduino. Он подойдёт для обучения детей, а также если вы разово хотите создать простое устройство без изучения языка программирования Arduino и различных документаций. Для остальных же случаев лучше придерживаться традиционного процесса разработки.

Нужно ли уметь паять?

Знания в области электромонтажа приветствуются, но совсем не обязательны. Простые устройства на базе Arduino часто выполняются в виде макета. Для этого используется беспаечная макетная плата (англ. breadboard), на которой происходит коммутация модулей с платой Arduino с помощью перемычек.

Макетная плата на 400 отверстий (имеются шины питания по бокам). Источник

Также существуют наборы, в которые входят сразу плата Arduino (оригинальная или от стороннего производителя), макетная плата, перемычки и различные радиоэлементы, датчики, модули. Например, такой:

Набор для изучения Arduino. Источник

Какие бывают платы

По производителю

Существуют как официальные версии плат Arduino, так и платы от сторонних производителей. Оригинальные платы отличаются высоким качеством продукта, но и цена тоже выше. Они производятся только в Италии и США, о чём свидетельствует надпись на самой плате.

На примере самой популярной платы Arduino UNO:

    Оригинальная плата. Поставляется только в фирменной коробке, имеет логотип компании, на портах платы — маркировка. Цена от производителя 20 €.

Оригинальная плата Arduino UNO. Источник

Плата Arduino UNO от стороннего производителя. Источник

По назначению

У платы UNO достаточно портов для реализации большинства проектов. Однако иногда возможностей UNO может быть недостаточно, а иногда — избыточно. По этой причине как оригинальный, так и сторонние производители выпускают большое количество плат, различающихся характеристиками микроконтроллера, количеством портов и функциональным назначением.

Различные платы Arduino. Источник

Самые популярные из них:

  • Arduino Nano — различие с UNO только в конструктивном исполнении. Nano меньше.
  • Arduino Mega — плата на базе мощного микроконтроллера. Имеет большое количество портов.
  • Arduino Micro — имеет встроенную поддержку USB-соединения, а потому может использоваться как HID-устройство (клавиатура, мышь, MIDI-устройство).
  • Arduino Ethernet — имеет возможность подключения к сети через Ethernet-провод. На плате также расположен слот для microSD карточки.
  • Arduino Mini — по характеристикам немного уступает UNO. Преимуществом платы является её миниатюрное исполнение.
  • Arduino Due — плата на базе 32-разрядного ARM микроконтроллера. Имеет преимущество в производительности по сравнению с остальными.
  • Arduino LilyPad — форм-фактор позволяет использовать плату в предметах одежды и текстиля.
  • Arduino Yún — «нужно было ставить линукс…». Имеет поддержку дистрибутива Linux, встроенную поддержку Ethernet и Wi-Fi, слот для microSD. Как и Micro, имеет встроенную поддержку USB-соединения.
Читайте также  Светофон - генератор, управляемый светом

Установка ПО

После выбора необходимой платы нужно установить бесплатную среду разработки Arduino IDE, которую можно найти на официальном сайте, а также, по необходимости, драйвер CH340.

Недавно открылась облачная платформа Arduino Create, которая покрывает большинство этапов разработки (от идеи до сборки). Вам не нужно ничего устанавливать на свой компьютер, всё необходимое платформа берёт на себя. В первую очередь — онлайн редактор кода.

В Arduino Create имеется доступ к обучающим материалам, проектам. Вы сможете общаться с профессионалами и помогать новичкам.

Среда разработки Arduino IDE

Особенности программирования на платформе Arduino

Термины

Программный код для Arduino принято называть скетчами (англ. sketches). У скетчей есть два основных метода: setup() и loop() . Первый метод автоматически вызывается после включения/сброса микроконтроллера. В нём происходит инициализация портов и различных модулей, систем. Метод loop() вызывается в бесконечном цикле на протяжении всей работы микроконтроллера.

Порты — неотъемлемая часть любого микроконтроллера. Через них происходит взаимодействие микроконтроллера с внешними устройствами. С программной стороны порты называются пинами. Любой пин может работать в режиме входа (для дальнейшего считывания напряжения с него) или в режиме выхода (для дальнейшей установки напряжения на нём).

Любой пин работает с двумя логическими состояниями: LOW и HIGH , что эквивалентно логическому нулю и единице соответственно. У некоторых портов есть встроенный АЦП, что позволяет считывать аналоговый сигнал со входа (например, значение переменного резистора). Также некоторые пины могут работать в режиме ШИМ (англ. PWM), что позволяет устанавливать аналоговое напряжение на выходе. Обычно функциональные возможности пина указываются на маркировке самой платы.

Основные функции

Для базовой работы с платой в библиотеке Arduino есть следующие функции:

  • pinMode(PIN, type) — указывает назначение конкретного пина PIN (значение type INPUT — вход, OUTPUT — выход);
  • digitalWrite(PIN, state) — устанавливает логическое состояние на выходе PIN ( state LOW — 0, HIGH — 1);
  • digitalRead(PIN) — возвращает логическое состояние со входа PIN ( LOW — 0, HIGH — 1);
  • analogWrite(PIN, state) — устанавливает аналоговое напряжение на выходе PIN ( state в пределах от 0 до 255);
  • analogRead(PIN) — возвращает значение аналогового уровня сигнала со входа PIN (пределы зависят от разрядности встроенного АЦП. Обычно разрядность составляет 10 бит, следовательно, возвращаемое значение лежит в пределах от 0 до 1023);
  • delay(ms) — приостанавливает исполнение скетча на заданное количество миллисекунд;
  • millis() — возвращает количество миллисекунд после момента запуска микроконтроллера.

В остальном процесс программирования на Arduino такой же, как на стандартном C++.

Пишем первую программу

Вместо всем привычных Hello World’ов в Arduino принято запускать скетч Blink, который можно найти в ФайлПримеры01.BasicsBlink. Там же можно найти множество других учебных скетчей на разные темы.

Почти на всех платах размещён светодиод, номер пина которого содержится в переменной LED_BUILTIN . Его можно использовать в отладочных целях. В следующем скетче будет рассмотрен пример управления таким светодиодом.

Рассмотрим скетч Blink:

Прошивка

После написания необходимо «залить» скетч на микроконтроллер. Как уже говорилось, платформа Arduino берёт весь процесс прошивки микроконтроллера на себя — вам лишь необходимо подключить плату к компьютеру.

Перед прошивкой микроконтроллера нужно выбрать вашу плату из списка в IDE. Делается это во вкладке ИнструментыПлата. Большинство существующих плат уже там есть, но при необходимости можно добавлять другие через Менеджер Плат.

После этого нужно подключить плату Arduino к любому USB-порту вашего компьютера и выбрать соответствующий порт во вкладке ИнструментыПорт.

Теперь можно приступать к прошивке микроконтроллера. Для этого достаточно нажать кнопку Загрузка, либо зайти на вкладку СкетчЗагрузка. После нажатия начнётся компиляция кода, и в случае отсутствия ошибок компиляции начнётся прошивка микроконтроллера. Если все этапы выполнены правильно, на плате замигает светодиод с периодом и интервалом в 1 сек.

Обмен данными с компьютером

У всех плат Arduino есть возможность обмена информацией с компьютером. Обмен происходит по USB-кабелю — никаких дополнительных «плюшек» не требуется. Нам нужен класс Serial , который содержит все необходимые функции. Перед работой с классом необходимо инициализировать последовательный порт, указав при этом скорость передачи данных (по умолчанию она равна 9600). Для отправки текстовых данных в классе Serial существуют небезызвестные методы print() и println() . Рассмотрим следующий скетч:

В Arduino IDE есть Монитор порта. Запустить его можно через ИнструментыМонитор порта. После его открытия убедитесь, что Монитор работает на той же скорости, которую вы указали при инициализации последовательного порта в скетче. Это можно сделать в нижней панели Монитора. Если всё правильно настроено, то ежесекундно в Мониторе должна появляться новая строка « T for Tproger ». Обмен данными с компьютером можно использовать для отладки вашего устройства.

Информацию на стороне компьютера можно не только получать, но и отправлять. Для этого рассмотрим следующий скетч:

Прошиваем микроконтроллер и возвращаемся в Монитор порта. Вводим в верхнее поле 1 и нажимаем Отправить. После этого на плате должен загореться светодиод. Выключаем светодиод, отправив с Монитора 0 . Если же отправить символ T , в ответ мы должны получить строку « proger ».

Таким способом можно пересылать информацию с компьютера на Arduino и обратно. Подобным образом можно реализовать связь между двумя Arduino.

А как подключать модули?

Для работы с датчиками и модулями их изготовители создают специальные библиотеки. Они служат для простой интеграции модулей в вашу систему. Подключение библиотеки возможно с zip файла или с помощью Менеджера Библиотек.

Однако большое количество датчиков являются бинарными, т. е. считывать информацию с них можно простой функцией digitalRead() .

Инструкция по программированию Arduino

Друзья, на связи снова специалист Giant 4 Алексей! Мы продолжаем наш небольшой курс статей, по использованию платы Arduino Nano и так называемой адресной лентой, на основе светодиодов ws 2812 b . На сегодня это уже четвертая статья. В прошлый раз мы написали первую программу для управления лентой. Но все-таки нужно иметь хотя бы небольшое представление о языке программирования, которым мы пользовались. Иначе говорить о чем-то дальше будет просто бессмысленно. И так, перед Вами C / C ++ подобный язык. Конечно же, мы не будем изучать его полностью, но я постараюсь затронуть основные моменты.

Основные функции

Конечно же, это функции setup () и loop () и они нам уже знакомы.

Функция setup () вызывается автоматически, при старте программы. Она выполняется один раз и ничего не возвращает, поэтому мы обозначаем данную функцию типом void . В дальнейшем мы разберем, что это значит.

Функция loop () начинает выполняться после завершения функции setup (), данная функция тоже ничего не возвращает и выполняется по кругу бесконечное количество раз.

И loop (), и setup () являются необходимым минимумом программы. Эти функции должны всегда присутствовать, иначе компилятор выдаст ошибку. Как правило, в setup () происходит инициализация объектов. А в loop () выполняется основная программа и вызываются другие функции.

Типы данных

Конечно же, когда речь идет о программировании, то приходится использовать данные разного типа. Типов достаточно много, но мы разберем лишь некоторые из них.

— Boolean – это логический тип данных, переменные такого типа могут принимать лишь два значения true или false . Где true – это истина, а false – это ложь. Без этого типа было бы невозможно организовать логику программы. Для того, чтобы объявить переменную такого типа, необходимо записать « boolean a ;». И тогда нам будет доступна переменная с именем «а» типа boolean . А для того, чтобы присвоить данной переменной значение, нужно сделать такую запись – « a = true ;». Хотя можно присвоить значение сразу, при объявлении переменной «boolean a = true;». А чтобы в дальнейшем изменить значение переменной, достаточно просто присвоить ей новое значение. Кстати, да, знак равенства – это операция присваивания. Записи с такой операцией принято читать справа налево. « a = true ;» — Значение true присваивается переменно « a ».

boolean a = true;

Таким же образом, как мы объявляли переменные типа boolean , можно объявить переменную любого типа.

— int – пожалуй, самый используемый и востребованный тип. В переменных такого типа хранятся целые числа от -32768 до 32767. Данные ограничения связанны с тем, что на переменную выделяется два байта памяти и больше записать просто не получится. Хотя, если понадобится, то можно воспользоваться другими типами, на которые выделено больше памяти, например, тип long (от -2 147 483 648 до 2 147 483 647).

— String – строковый тип. В переменную такого типа можно записать строку или массив символов.

String s = » Привет «;

Переменная – это имя, закреплённое за выделенной областью памяти. Переменная позволяет опустить потребность контроля, за расположением принадлежащей ей ячейки памяти. Достаточно записать значение в переменную, и значение попадет в выделенную для этого область памяти. При этом, пока существует переменная, присвоенное ей значение будет оставаться в целостности и не будет случайно стерто.

Как мы уже могли понять, переменные могут быть разных типов и содержать в себе разные данные. Мало того, очень важно то, в каком месте объявлена переменная, так как объявление работает лишь в рамках тела, обособленного фигурными скобками. Как только тело заканчивается, переменная перестает существовать. В следующем примере при каждом повторе функции loop (), в начале работы, переменная инициализируется и ей присваивается значение, а в момент завершения, переменная перестает существовать.

String s = » Привет «;

С этим нужно быть аккуратным, так как на инициализацию переменной тратится немного вычислительного ресурса микроконтроллера.

Теперь хочу еще раз обратить ваше внимание на то, что если мы объявим переменную в теле одной функции, и при этом попытаемся использовать в теле другой функции, то программа не сможет ее увидеть. Хорошо, что ошибка вылезет еще на этапе компиляции.

Но при этом, если в теле функции, где объявлена переменная, есть еще какое-то тело, например, условие, то все будет отлично работать.

Также можно объявить глобальную переменную, которая будет видна из любой части программы. Но тогда она никогда не будет очищена. И любое место, где она использована, может повлиять на ее значение. Будьте аккуратны .

Арифметические операторы

С одним из арифметических операторов Arduino вы уже знакомы – это оператор присваивания «=». Но есть и другие, их немного и смысл, думаю, будет понятен и без объяснений.

— «%» = остаток от деления.

Но, не смотря на всю простоту, я приведу пример.

myInt = myInt * 3;

В первой строчке мы объявляем переменную типа int с именем myInt . В пятой строке мы присваиваем нашей переменной значение из суммы чисел «1» и «2», то есть myInt равен трем. В десятой строке мы присваиваем переменной значение, равное значению переменной, умноженной на «3». Следовательно, 3 * 3 = 9. Но так как функция loop () выполняется по кругу, то при втором проходе, когда переменная уже равна 9, ей будет уже присвоено произведение двух чисел «9» и «3». Следовательно, переменная будет хранить в себе число 27. А при третьем проходе значение превратится в 81. И так будет продолжаться до бесконечности.

И снова мы возвращаемся к этому, только теперь мы уже вооружены некоторыми знаниями и готовы писать свои функции для Ардуино. Да, помимо стандартных setup () и loop () мы можем создавать свои, совершенно любого назначения. Помните, я говорил, что перед названием функции мы пишем « void » именно потому что она ничего не возвращает? Так вот, функция – это отдельно стоящий блок программы, который мы можем вызвать в любой момент. Мы имеем возможность передать функции какие-то значения, чтобы использовать их в теле функции. Также мы можем распорядиться таким образом, чтобы функция вернула значение нам, к примеру, результат расчета. И « void » — это еще один тип данных, использующийся только в купе с функциями. Если перед названием функции стоит « void » — это значит, что функция ничего не возвращает, она делает свои операции и просто заканчивает работу. Функции при программировании Arduino используют, как правило, в тех случаях, когда одно и то же действие необходимо повторять из разных частей программы и с разными значениями. Не понятно? Не страшно, сейчас разберем все подробно.

Создать функцию в Arduino очень просто, ее даже не нужно объявлять, достаточно только записать. Давайте создадим функцию с названием « myFun ». Эта функция ничего не принимает, ничего не возвращает и даже ничего не выполняет. Пока что она просто есть.