Tutorial Dasar Arduino untuk Pemula: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

1. Apa itu Arduino?

Arduino adalah platform untuk sistem tertanam, sebagian besar didasarkan pada mikrokontroler 8-bit dari keluarga AVR. Pengecualiannya adalah Arduino Due, yang menggunakan inti ARM Cortex 32-bit. Dengan kata lain, ini adalah papan sirkuit tercetak dengan mikrokontroler dan outputnya mampu mengoperasikan perangkat eksternal, misalnya sensor, pengontrol motor, display, dll. Berkat konektor goldpin, modul dapat dihubungkan menggunakan kabel penghubung yang tersedia untuk umum.

Sebagian besar versi Arduino tidak memerlukan programmer eksternal. Yang perlu Anda lakukan hanyalah menyambungkan ke komputer Anda dengan kabel miniUSB-USB.

Salah satu keunggulan platform ini adalah lingkungan bebasnya sendiri dengan perpustakaan yang tak terhitung banyaknya, contoh, tutorial untuk menangani berbagai jenis perangkat eksternal.

2. Untuk siapa platformnya?

Arduino ditujukan untuk pemula dan programmer elektronik tingkat lanjut.

Orang yang memulai petualangan dengan sistem jenis ini akan menghemat banyak waktu dan saraf saat mengonfigurasi pemrogram, memeriksa koneksi, dan menginstal driver. Sudah diketahui bahwa yang terbaik adalah belajar dari contoh. Untuk Arduino, ada banyak di situs web proyek dan di seluruh Internet.

Pengguna yang lebih mahir akan menyukai banyak perpustakaan, baik yang default (termasuk: EEPROM, Ethernet, Display, Servo, SPI, TWI, WiFi), serta file yang disediakan oleh produsen modul elektronik (misalnya pemasok kami - Pololu).

Contoh:

Dukungan untuk layar LCD 16x2 yang populer bermuara pada beberapa baris kode sederhana:

LiquidCrystal lcd (12, 11, 5, 4, 3, 2); // pertambahan prospek

lcd.begin (16, 2); // Tentukan tipe tampilan 16 kolom, 2 baris

lcd.print("Halo Dunia"); // Sediakan teks untuk ditampilkan

Kode lengkap yang menampilkan tulisan "Hello World" dan diagram koneksi tampilan dapat dilihat di: Arduino.cc.

3. Versi mana yang harus dipilih?

Pilihan versi tergantung pada tujuan penggunaan modul. Di toko kami tersedia:

Langkah 1: Arduino Uno R3

Arduino Uno R3

Versi modul yang paling sederhana. Di piring Anda akan menemukan:

· Mikrokontroler Atmega328 (32kB Flash, SRAM 2kB, kecepatan clock 16MHz)

· 14 input / output digital - yang, misalnya, LED, tombol, tampilan, dll. dapat dihubungkan.

· 6 output PWM - misalnya untuk mengontrol kecepatan putaran motor, mengatur posisi servo

· 6 input analog - memungkinkan untuk mengoperasikan semua jenis sensor, transduser dengan output analog

Antarmuka komunikasi:

· UART - salah satu cara termudah untuk bertukar data dengan PC

· I2C / TWI - dukungan untuk sensor, sirkuit waktu

· SPI - komunikasi dengan transduser cepat atau memori eksternal

Sumber Daya listrik:

· USB atau sumber eksternal (misalnya adaptor AC)

Arduino Uno adalah pilihan yang baik untuk proyek-proyek kecil yang relatif sederhana. Anda dapat berhasil mengimplementasikannya, misalnya, kontrol motor, pengontrol pencahayaan dengan antarmuka pengguna, layar LCD. Modul ini juga direkomendasikan untuk pengguna yang memasuki dunia mikrokontroler dan sistem tertanam.

Langkah 2: Arduino Leonardo

Arduino Leonardo

· Versi lain, di mana kita dapat menemukan:

· Mikrokontroler ATmega32u4 (Flash 32kB, SRAM 2.5kB, kecepatan clock 16MHz)

· 20 input / output digital - yang, misalnya, LED, tombol, tampilan, dll. dapat dihubungkan.

· 7 keluaran PWM

· 12 input analog - dua kali lebih banyak dari versi Uno, itu berarti kemungkinan menghubungkan lebih banyak sensor dengan output analog

Antarmuka komunikasi:

· UART - salah satu cara termudah untuk bertukar data dengan PC

· I2C / TWI - dukungan untuk sensor, sirkuit waktu

· SPI - komunikasi dengan transduser cepat atau memori eksternal

· USB - memungkinkan Anda untuk menghubungkan perangkat komputer populer

· Catu daya: USB atau sumber eksternal (misalnya adaptor AC)

Jika proyek kami adalah menggunakan perangkat yang terhubung melalui antarmuka USB, Arduino Leonardo akan menjadi pilihan yang sempurna. Sistem ini memiliki pengontrol USB terintegrasi, yang membedakannya dari yang lain.

Produser juga menyediakan versi dengan "profil rendah". Papan tidak memiliki konektor, pengguna dapat menyoldernya sesuai kebijaksanaan mereka sendiri. Semua elemen berada di rumah yang disolder permukaan. Opsi ini berguna ketika proyek kita harus berkembang biak di ruang kecil.

Langkah 3: Arduino Mega 2560

Arduino Mega 2560

Versi yang dirancang untuk mengimplementasikan proyek yang lebih luas. Ini memiliki sebanyak 54 input / output digital, lebih banyak memori dan lebih banyak antarmuka komunikasi daripada Arduino UNO dan Leonardo. Piring berisi: ATmega2560 dari keluarga AVR (Flash 256kB, SRAM 8kB, EEPROM 4kb clock speed 16MHz)54 input / output digital tujuan umum14 output PWM16 input analog -Antarmuka komunikasi: 4 xUART - salah satu cara termudah untuk bertukar data dengan PCI2C / TWI - dukungan untuk sensor, sirkuit waktu SPI - komunikasi dengan transduser cepat atau memori eksternal Catu daya: USB atau sumber eksternal (misalnya adaptor AC) Modul ini lebih mahal daripada versi sebelumnya, tetapi memiliki lebih banyak opsi. Mikrokontroler Atmega2560 memiliki periferal yang kaya dan jumlah memori yang besar. 256kB Flash - memungkinkan Anda untuk mendukung kode yang diperluas, EEPROMU 4kB untuk menulis banyak data.

Langkah 4: Arduino Mega ADK

Arduino Mega ADK

Selain keunggulan Arduino Mega, ADK juga memiliki kemampuan untuk terhubung ke sistem Android melalui antarmuka USB yang dikendalikan oleh chip MAX34210. Spesifikasi modul mirip dengan Arduino Mega:

· ATmega2560 dari keluarga AVR (Flash 256kB, SRAM 8kB, EEPROM 4kb clock speed 16MHz)

· 54 input / output digital tujuan umum

· 14 keluaran PWM

· 16 input analog

Antarmuka komunikasi:

· 4 xUART - salah satu cara termudah untuk bertukar data dengan PC

· I2C / TWI - dukungan untuk sensor, sirkuit waktu

· SPI - komunikasi dengan transduser cepat atau memori eksternal

· Catu daya: USB atau sumber eksternal (misalnya adaptor AC)

Versi ADK dirancang untuk proyek yang menggunakan komunikasi dengan Android. Pengontrol USB internal juga memungkinkan Anda menghubungkan kamera, pengontrol game, atau pengontrol gerak.

Langkah 5: Arduino Leonardo Ethernet

Arduino Leonardo Ethernet

Keuntungan utama modul ini adalah koneksinya yang mudah ke jaringan. Modul ini memiliki soket jaringan dengan pengontrol Ethernet. Ada juga slot kartu memori microSD di papan. Spesifikasi mirip dengan Arduino Leonardo:

· Mikrokontroler Atmega32u4 (Flash 32kB, SRAM 2.5kB, · Kecepatan jam 16MHz)

· 20 input / output digital - yang, misalnya, LED, tombol, tampilan, dll. dapat dihubungkan.

· 7 output PWM - misalnya untuk mengontrol kecepatan putaran motor, mengatur posisi servo

· 12 input analog - memungkinkan untuk mengoperasikan semua jenis sensor, transduser dengan output analog

Antarmuka komunikasi:

· UART - salah satu cara termudah untuk bertukar data dengan PC

· I2C / TWI - dukungan untuk sensor, sirkuit waktu

· SPI - komunikasi dengan transduser cepat atau memori eksternal

· Daya: sumber eksternal (misalnya adaptor AC)

Versi Ethernet dirancang untuk proyek yang membutuhkan koneksi ke jaringan. Kenyamanannya juga merupakan slot kartu microSD terintegrasi, di mana lebih banyak data dapat disimpan daripada di memori mikrokontroler itu sendiri.

Langkah 6: Arduino Due

Arduino Due

Berkat Arduino Due, pengguna dapat membuat sistem menggunakan mikrokontroler ARM 32-bit Cortex M3 berbasis perpustakaan Arduino. Spesifikasinya adalah sebagai berikut:

· Tegangan suplai: 7V hingga 12V (disarankan), 6V-20V (maksimum)

· Mikrokontroler: AT91 SAM3X8E, rdzeń 32-bit ARM Cortex M3

· Frekuensi jam maksimum: 84MHz

· Memori SRAM: 96 kB Memori flash: 512 kB

· Pin I / O: 54

· Saluran PWM: 12

· Jumlah input analog: 12 (saluran konverter A / D)

· Konverter D / A (digital-analog)

· Pengontrol DMA

· Antarmuka serial: UART, SPI, I2C, CAN, USB

· Debugger JTAG

Papan ini didedikasikan untuk pengguna yang ingin berkenalan dengan solusi terbaru di dunia mikrokontroler. Ini jelas memiliki kemampuan lebih dari versi berbasis AVR, sirkuit periferal yang kaya, termasuk konverter digital-ke-analog.

Selain di atas, Arduino juga menyediakan:

Arduino Zero M0 Pro - 32 bit Cortex M0 - Atmel ATSAMD21G18 Modul mikrokontroler 32 bit yang dilengkapi dengan inti ARM Cortex M-0. Memiliki memori Flash 256 KB, RAM 32 KB, 14 I/Os digital, 12 saluran PWM, 6 input analog dan satu output, dan antarmuka komunikasi populer. Modul ini bekerja dengan 3,3 V.

Arduino Yn - WiFi - Koneksi Arduino dan sistem Linux. Modul berdasarkan sistem ATmega32u4 yang digunakan di Leonardo memungkinkan Anda untuk memprogram dan mengontrol perangkat secara nirkabel melalui jaringan WiFi dan perpustakaan yang sesuai. Ada juga versi Arduino Yun PoE - didukung dari jaringan Ethernet.

Arduino Micro - modul miniatur berdasarkan Arduino Leonardo, ditandai dengan ukuran kecil. Ini memiliki mikrokontroler AVR Atmega32U4. Dilengkapi dengan 20 digital I/O dan antarmuka komunikasi populer.

4. Contoh penggunaan

- Arduino dan orientasi dalam ruang tiga dimensi.

Contoh penggunaan giroskop 3-sumbu, akselerometer, dan magnetometer (sistem MinImu9) untuk orientasi dalam ruang 3D.

- Arduino dan layar LCD.

Dukungan tampilan LCD dengan pengontrol HD44780 menggunakan modul Arduino.

- Kontrol motor DC menggunakan platform Arduino.

Contoh modul penanganan (H-bridges) yang digunakan untuk mengontrol arah dan kecepatan motor DC.

- Koneksi ke jaringan Ethernet

Koneksi Arduino dengan modul Ethernet ENC28J60.