Arduino

Arduino

Տեսակ	տեխնոլոգիական ընկերություն, բիզնես ձեռնարկություն և open source microcontroller?
Հեղինակ	Մասսիմո Բանցի
Գրված է՝	Սի, C++, ՋավաՍկրիպտ, Ասսեմբլեր լեզու և MicroPython?
Պլատֆորմ	Atmel AVR?
Կայք	arduino.cc
Arduino Վիքիպահեստում

Arduino՝ համակարգչային և ծրագրային ապահովման ապրանքային նշան, պարզ ավտոմատացման համակարգերի և ռոբոտների ստեղծման համար, որոնք նախատեսված են ոչ պրոֆեսիոնալ օգտվողների համար:

Ծրագրային մասը բաղկացած է անվճար ծրագրային խմբագրիչից (IDE)՝ ծրագրեր գրելու և սարքավորումներ ծրագրավորելու համար: Տեխնիկական մասը իրենից ներկայացնում է տպասալերի հավաքածու, որոնք արտադրվում են ինչպես պաշտոնական, այնպես էլ կողմնակի արտադրողների կողմից:

Arduino- ն կարող է օգտագործվել ինչպես ավտոմատ ինքնասպասարկման օբյեկտներ ստեղծելու, այնպես էլ համակարգչի ծրագրային ապահովմանը ստանդարտ լարային և անլար ինտերֆեյսներով միանալու համար:

Arduino-ի օգտագործման հաճախակի միջոց

Կառուցվածք

Arduino ֆիրմային անվանումով արտադրվել է միկրոկոնտրոլլեր ունեցող մի քանի տպասալեր ( անգլ.  boards), և վահանակ-սարքավար (անգլ. shields): Միկրոկոնտրոլլերով աշխատող սալիկների մեծամասնությունը համալրված են մինիմալ անհրաժեշտ պարագաներով միկրոկոնտրոլլերի նորմալ աշխատանքի համար:

Arduino-ի կոնցեպտում կորպուսային սարքեր չկան: Օգտագործողը ինքն է ընտրում տպասալի մեխանիկան պաշտպանության մեթոդը կամ դիմում է կողմնակի ընկերությունների: Կողմնակի արտադրողները նույնպես թողարկում են ռոբոտաշինական սարքերի հավաքածուներ, որոնք աշխատում են Arduino-ի հետ միասին: Անկախ արտադրողների թողարկած զգայունակներն ու սարքերը նույնպես կարող են աշխատել Arduino-ի հետ միասին

Դասական

Arduino-ի Դասական միացում նրա ղեկավարման վահանակներով

Դասական Arduino տպասալը և Arduino-ի հետ համատեղելի վահանակները նախագծված են այնպես, որպեսզի օգտագործողը կարողանա միացնել դրանք իրար pin-երի միջոցով: Այսպիսով, հիմնական միկրոպրոցեսորային տպասալը համալրվում է անհրաժեշտ ծայրամասային սարքերով և արտաքին միացումներով:

Գոյություն ունի ստանդարտ չափերի տպասալերի հավաքածու («Uno», «Pro», «Leonardo») և ընդլայնված տեղայնացումով տպասալերի հավաքածու («Mega», «Due»):

Փոքրածավալ կառուցվածքներ

«Nano» տպասալը տեղայնացման սալիկի վրա

Փոքր չափերի առանձին տպասալերը (օրինակ, «Nano», «Micro») արտադրվում են միկրոսխեմաների DIP փաթեթների չափով: Նրանց համար նախատեսված վահանակներ չկան

Կողմնակի նախագծեր

Բացի Arduino- ի ստանդարտ կառուցվածքներից, կողմնակի արտադրողներ ստեղծել են բազմաթիվ կլոններ, պահպանելով միայն ճարտարապետական և ծրագրային ապահովման համատեղելիությունը: Այդ կլոնների շարքում առանձնանում է Microduino ապրանքային շարքը  : Շարքը պարունակում է կառուցվածքային համատեղելի պրոցեսորային մոդուլներ, կապի մոդուլներ, սենսորներ եւ դերակատորներ:

Femtoduino տպասալը

Ամենափոքր կլոնը թողարկվել է Femtoduino ապրանքանիշի ներքո  : Դրա չափերը կազմում են ընդամենը 15 * 20 մմ, ներառյալ միկրո USB միակցիչ, լարման կայունացուցիչ և ամբողջ Arduino Uno I / O հավաքածու: Նույն ընկերությունը թողարկել է IMUduino ապրանքանիշի տակ առավելագույնս «հագեցած» կլոն: Սա Arduino Leonardo- ի կլոնն է USB Host- ի օժանդակությամբ (ստեղնաշարի և մկնիկ), Bluetooth 4 Low Energy, վեց առանցքով գիրոսկոպ / աքսելոմետր, մագնիսաչափ ( կողմնացույց ), բարոմետր : Սարքի չափը 16 * 40 մմ է:

Արդյունաբերական կառուցվածքներ

Պատասխանատու արդյունաբերական ավտոմատացման մեջ Arduino արտադրանքի օգտագործումը թեժ քննարկումների առարկա է: Նման խնդիրների լուծմանը նպաստելու համար մի շարք կողմնակի ընկերություններ արտադրում են կառուցվածքային ամբողջական մոդուլներ:

Arduino ընկերությունը չի արտադրում նման ապրանքներ, բայց իր խանութում վաճառում է Indudtrial Shields ըկերության արտադրանքը : Ընկերության հայտնի արտադրանքը Archiduino- ն է : Երկու ընկերությունների լուծումներն էլ հիմնված են AVR պրոցեսորների վրա:

Միկրոկոնտրոլլեր

Arduino-ի միկրոկոնտրոլլերները տարբերվում են դրանցում ներկառուցված բեռնիչով ( անգլ.   bootloader ): Օգտագործելով այս բեռնիչը, օգտագործողը իր ծրագիրը ներդնում է միկրոկտրոլերի մեջ առանց ավանդական առանձին սարքային ծրագրավորողների օգտագործման : The բեռնիչը միանում է համակարգչին USB ինտերֆեյսով (եթե այն գտնվում է սալիկում) կամ օգտագործելով առանձին UART -USB ադապտեր:

Arduino IDE- ում հնարավորություն է տրվում ստեղծել սեփական ծրագրային-սարքային հարթակներ: Այս հնարավորությունն օգտագործվում է կողմնակի ընկերությունների կողմից, որոնք ավելացնում են Arduino IDE- ին իրենց սեփական կոմպլեկտները և դրանց կոմպիլյատոր բեռնիչները:

AVR

Arduino սարքերի դասական գծում հիմնականում օգտագործվում են Atmel AVR- ի միկրոկոնտրոլլերները:

Որոշ սալիկներում առկա port-երի կազմը կարող են տարբեր լինել:

ARM

Սալիկների շարքում աստիճանաբար սկսեցին հայտնվել ARM պրոցեսորները: Սկզբնական շրջանում այն եղել է AT91SAM3X8E դասական կառուցվածքի սալիկի վրա: Ավելի ուշ ի հայտ եկավ Arduino սալիկների «»MKR» շարքը DIP կառուցվածքով և SAMD21 վերահսկիչով ( Cortex-M0, 48 MHz, 2ց56k Flash, 32k RAM):

Մոկրոկոնտրոլլերային սալիկների մի քանի մոդելներ

Մոկրոկոնտրոլլերային սալիկների մի քանի մոդելներ.

 

Arduino	ՄԿ	Սնուցման լարումը	Ֆլեշ հիշողություն, ԿԲ	EEPROM, ԿԲ	SRAM, ԿԲ	Երկուական մուտքեր/ելքեր	…c ԼԻՄ	Անալոգային մուտքեր	USB-ինտերֆեյս	Այլ ինտերֆեյսեր	Չափսը, մմ
Due	Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3	3.3 Վ	512	-	256	54	12	12 + 2ԹԱՓ	ATmega16U2	CAN, JTAG, I2C	101,6 × 53.3
ADK	ATmega2560	5 Վ	256	4	8	54	14	16	ATmega8U2	MAX3421E USB хост	101,6 × 53.3
BT (Bluetooth)	ATmega328	5 Վ	32	1	2	14	4	6	-	Bluegiga WT11 Bluetooth
Diecimila	ATmega168	5 Վ	16	0.5	1	14	6	6	FTDI		68,6 × 53.3
Duemilanove	ATmega168/328P	5 Վ	16/32	0.5/1	1/2	14	6	6	FTDI		68,6 × 53.3
Ethernet	ATmega328	5 Վ	32	1	2	14	4	6	-	Wiznet Ethernet MicroSD
Fio	ATmega328P	3.3 Վ	32	1	2	14	6	8	-		40,6 × 27.9
Leonardo	Atmega32u4	5 Վ	32	1	2	14	6	12	Atmega32u4		68,6 × 53.3
LilyPad	ATmega168V կամ ATmega328V	2.7-5.5 Վ	16	0.5	1	14	6	6	-		50 ⌀
Mega	ATmega1280	5 Վ	128	4	8	54	14	16	FTDI		101,6 × 53.3
Mega2560	ATmega2560	5 Վ	256	4	8	54	14	16	ATmega8U2 ATmega16U2		101,6 × 53.3
Nano	ATmega168 կամ ATmega328	5 Վ	16/32	0.5/1	1/2	14	6	8	FTDI		43 × 18
Uno	ATmega328P	5 Վ	32	1	2	14	6	6	ATmega8U2 ATmega16U2		68,6 × 53.3

Ծրագրավորման սկզբունքը

Ծրագրավորումն իրականացվում է ամբողջովին իր սեփական ծրագրային շերտով (IDE), որն անվճար է և հասանելի է Arduino-ի կայքում: Այս շերտը պարունակում է տեքստային խմբագիր, նախագծերի մենեջեր, պրեպրոցեսսոր, կոմպիլյատոր եւ գործիքներ այլագիրը միկրոկտրոլեր ներբեռնելու համար:

Arduino գրադարանային փաթեթը օգտագործվում է LGPL լիցենզիայի տակ)

Ծրագրավորման լեզու

Arduino- ի ծրագրավորման լեզուն համարվում է սովորական C ++-ը որոշ առանձնահատկություններով, որոնք հեշտացնում են սկսնակներին առաջին աշխատանքային ծրագիրը գրելու համար:

• Arduini IDE միջավայրում գրված ծրագրերը կոչվում են սքետչեր (անգլ. sketch ) և պահպանվում են *.io ընդլայնմամբ:
• main() Arduino պրոցեսորը, որը պահանջվում է C ++- ում, ստեղծում է անհրաժեշտ «կոպիտ» գործողություններ:
• Ծրագրավորողը պետք է գրի երկու, որոնք պահանջում են Arduino ֆունկցիաներ setup() եւ loop() : Առաջինը կոչվում է մեկ անգամ, երկրորդը կատարվում է անսահման հանգույցի մեջ:
• Տեքստը ծրագրի (sketch) ծրագրավորող չի պահանջվում է տեղադրել header ֆայլերը օգտագործվում են ստանդարտ գրադարանների. Այս վերնագրի ֆայլերը կավելացնեն Arduino պրոցեսոր `ըստ ծրագրի կոնֆիգուրացիայի: Այնուամենայնիվ, օգտվողների գրադարանները պետք է նշվեն:
• Arduino IDE ծրագրի մենեջերը ունի ոչ ստանդարտ գրադարան ավելացնել մեխանիզմ: Գրադարանները որպես C ++ ստանդարտ տեքստեր ավելացվում են IDE աշխատանքային գրացուցակում հատուկ թղթապանակում: Այս դեպքում գրադարանի անունը ավելացվել է IDE ցանկի մեջ գրադարանային ցուցակում: Ծրագրավորողը նշում է անհրաժեշտ գրադարանները եւ դրանք ավելացվում են կազմման ցանկում:
• The Arduino IDE- ն չի առաջարկում որեւէ կոմպյուտերային պարամետրեր եւ նվազեցնում է այլ կարգավորումներ, որոնք հեշտացնում են սկսնակների համար սկսվող աշխատանքը եւ նվազեցնում խնդիրները:

void setup () {
 pinMode (13, OUTPUT); // կոնտակտի համարի (pin 13) ելքային մուտքի հայտարարում
}

void loop () {
 digitalWrite (13, HIGH); // կոնտակտի համարին (pin 13) փոխանցել 1 արժեք
 delay (2000); // 2000 միլիվայրկյան սպասման ցիկլ
 digitalWrite (13, LOW); // կոնտակտի համարին (pin 13) փոխանցել 0 արժեք
 delay (2000); // 2000 միլիվայրկյան սպասման ցիկլ
}

Այս օրինակում օգտագործվող բոլոր գործառույթները գրադարանային գործառույթներ են:

Ծրագրի ներբեռնումը միկրոկոնտրոլլերի մեջ

Arduino-ի ծրագրերի բեռնումը միկրոկոնտրոլլերի մեջ տեղի է ունենում հատուկ բեռնիչով (բոլոր Arduino միկրոկոնտրոլլերները վաճառվում են այս բեռնիչով): Բեռնիչը հիմնված է Atmel AVR Application Note AN109 վրա: Բեռնիչը կարող է աշխատել RS-232, USB կամ Ethernet ինտերֆեյսով `կախված կոնկրետ պրոցեսորների պերիֆերիայի կազմից: Որոշ տարբերակներում, ինչպիսիք են Arduino Mini-ն կամ ոչ պաշտոնական Boarduino-ն, ծրագրավորման համար անհրաժեշտ է առանձին ադապտեր:

Գրաֆիկական ծրագրավորման լեզուներ

• Minibloq
• Scratch for arduino
• Snap4Arduino
• Ardublock .
• Modkit- ը վճարովի է, մյուսների համեմատ ` ապահովում է Arduino սարքավորումներով:
• FLProg- ն անվճար է: Այն թույլ է տալիս Ձեզ ստեղծել ծրագրային ապահովման FBD և LAD լեզուներով:

• 
  Minibloq
• 
  Scratch for arduino
• 
  Snap4Arduino

միացման սխեմա

• Fritzing- ը պարզ Arduino- ի վրա հիմնված սխեմաների նախագծման եւ փաստաթղթավորման համակարգ է:

• 
  Fritzing
• 
  Fritzing
• 
  Fritzing

Հետաքրքիր նախագծեր

• Arduinome- MIDI կոնտրոլլեր
• OBDuino- ուղեւորության համակարգիչ `ստանդարտ ավտոմեքենաների ախտորոշիչ ինտերֆեյսների միացմամբ:
• Ardupilot- ավտոպիլոտ անօդաչու սարքերի համար:

Ընկերությունը

Ընկերության եւ պլատֆորմի անունը գալիս է Իտալիայի թագավոր Արդուին Իվրաեցու անունից

Մշակողների թիմը

Արդուինոյի մշակողների թիմի հիմնական կազմը հետևյալն է `Մասսիմո Բանզի, Դեյվիդ Կուարտիլլյե, Թոմ Իգո, Ջիանլուա Մարտինո, Դեյվիդ Մելլիս, Նիկոլաս Զամբետտի և Վալերի Շիմանսկի և այլոք:

'