Страница 4

Глава 3. Платформа Arduino

Arduino состоит из двух основных частей - платы Arduino, которая является частью аппаратного обеспечения, над которым вы работаете при создании собственных обьектов; и среды разработки (IDE) Arduino - программного обеспечения, которое вы запускаете на своём компьютере. Вы используете IDE для создания скетчей (маленьких компьютерных программ), которые выгружаются на плату Arduino. Скетч говорит плате что делать.

Не так давно работа на аппаратным обеспечением означала создание схем с нуля, используя сотни различных компонентов со странными названиями, такими как резисторы, конденсаторы, индуктивности, транзисторы и тому подобными.

Каждая схема была спаяна для выполнения одного специфического приложения и изменения требовали отрезания проводов, перепайки соединений и т.п.

С появленияем цифровых технологий и микропроцессоров эти функции, ранее реализованные проводами, заменены программами.

Программное обеспечение легче менять, чем аппаратное. Несколькими нажатиями вы можете радикально изменить логику устройства и испытать две или три её версии за то-же время, которое потребуется на перепайку нескольких резисторов.

3.1. Аппаратное обеспечение Arduino

Плата Arduino - небольшая плата микроконтроллера, состоящая из небольшой схемы, содержащей целый компьютер в маленьком чипе (микроконтроллер). Этот компьютер по крайней мере в тысячу раз менее мощный чем MacBook, на котором я пишу эту книгу, но он намного дешевле и очень полезен для постройки интересных устройств. Посмотрите на плату Arduino - вы увидите чёрный чип с 28 "ножками" - это ATmega168, сердце вашей платы.

Мы (команда Arduino разместили на этой плате все компоненты, требуемые для нормальной работы и связи с компьютером этого микроконтроллера. Существует много версий этой платы; та, которую мы описываем в книге - ArduinoDuemilanove, сама простая в использовании и наилучшая для изучения. Однако эти-же инструкции подходят к ранним версиям платы, включая последнюю Arduino Diecimila и более старую Arduino NG. На рис. 3-1 показана Arduino Duemilanove, на рис. 2 - Arduino NG.

На иллюстрациях ниже вы видите плату Arduino. Во-первых, все эти разъёмы могут немного напугать. Вот пояснение того, что делает каждый элемент платы:

3.1.1 14 контактов цифрового ввода-вывода (контакты 0-13)

Они могут быть как входами, так и выходами, что определяется вашим скетчем.

3.1.2 6 контактов аналогового входа (контакты 0–5)

Эти отдельные контакты для аналогового входа получают аналоговые значения (например, величину напряжение в датчике) и преобразовывают их в цифры от 0 до 1023.

3.1.3 Контакты аналогового выхода (контакты 3, 5, 6, 9, 10 и 11)

Шесть цифровых контактов, которые могут быть запрограммированы на аналоговый выход при помощи вашего скетча.

Плата может быть запитана от USB-порта компьютера, большинства USB-зарядных устройств, или от AC-адаптера (рекомендуется напряжением 9 вольт, разъём 2,1мм, плюс в центре). Если в разъём питания не подключён источник, плата получает питания от USB-разъёма, но как только вы подключите источник питания, она автоматически переключится на него.

Примечание: Если вы используете старую Arduino-NG или Arduino Diecimila, вам надо установить перемычку выбора питания (помеченную на плате PWR_SEL) на отметку EXT (внешнее) или USB-питание. Эта перемычка расположена между разъмёмом для AC-адаптера и USB-портом.

Рис. 3-1.  Arduino Duemilanove

Рис. 3-1. Arduino Duemilanove