12 02.2017

في هذه المقالة، سأخبرك بشيء بدونه لن تكون معرفة عالم البرمجة الأكثر إثارة للاهتمام باستخدام منصات الأجهزة غير مكتملة، وهي المصمم الإلكتروني لـ Arduino، والذي سيكون مساعدًا ممتازًا في دراسة تكنولوجيا الكمبيوتر وأتمتة العمليات المختلفة. بالطبع، يمكن تعلم ذلك من الناحية النظرية البحتة، ولكن عند استخدام أداة مثل Arduino، فإن الخطوات الأولى في إتقان البرمجة وإعداد الروبوتات ستكون أسهل من التعلم بشكل مستقل باستخدام المواد المرتجلة والأدبيات المتخصصة.

من هذه المقالة سوف تتعلم:

يوم جيد لجميع محبي التكنولوجيا! غريدين سيميون معك. سننظر اليوم إلى المعدات التي سنستخدمها لبدء برمجة اللوحات الأكثر شيوعًا.

اردوينو - ماذا أنت؟

من المؤكد أن قرائنا الأكبر سناً يتذكرون أنه ذات مرة في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية أنتجوا مجموعة متنوعة من المجموعات التعليمية للأطفال. وتشمل هذه مجموعة من الكيميائي الشاب، عالم الأحياء، أحد هواة الراديو... كان الاختلاف الأخير مثيرًا للاهتمام بشكل خاص لأولئك الذين لديهم ضعف في التكنولوجيا والتصميم المستقل لأشياء مختلفة.

لقد مر الوقت، وظهرت العديد من التقنيات، ولم يتم تحسين هذه الأشياء فحسب، بل أصبحت أيضًا متاحة لأي شخص. لا يقتصر نطاق الخيال اليوم على أطر البرمجيات فقط، ويعتبر Arduino مثالًا رئيسيًا على ذلك.

مجموعة Arduino عبارة عن منصة إلكترونية بحجم علبة الثقاب تقريبًا. يمكن توصيل وحدات مختلفة بهذه المنصة - المحركات والمصابيح الكهربائية وأجهزة الاستشعار، في كلمة واحدة، كل ما يتم تشغيله بالكهرباء ويمكن توصيله بالدائرة الدقيقة بطريقة أو بأخرى.

لمن هذا؟

من يحتاج إلى اردوينو؟

• الأطفال والمراهقون المهتمون بالروبوتات؛
• طلاب الجامعات والكليات التقنية المتخصصة؛
• المتخصصون الذين يريدون تذكر المهارات القديمة؛
• المعلمون لتعليم طلابهم؛
• جميع الأشخاص ذوي الميول الفنية والذين يرغبون في قضاء وقت ممتع.

تعلم البرمجة، وتطبيق المعرفة المكتسبة على الفور في الممارسة العملية؛ كتابة مشروع أطروحة. إنشاء نظام ذكي لمنزلك يسمح لك بالتحكم في الأجهزة والإضاءة عن بعد؛ إن تصميم الروبوت ليس قائمة كاملة من الإمكانيات التي يوفرها Arduino. إنها حقًا لا حدود لها، وكل شيء محدود فقط بخيالك! في الوقت نفسه، يمكن الوصول إلى النظام حتى للمبتدئين بفضل مجتمع واسع ووجود العديد من دروس Arduino على الإنترنت، بما في ذلك باللغة الروسية.

أول لقاء. إعداد الكمبيوتر

قبل أن تقلق بشأن توصيل الجهاز بجهاز الكمبيوتر، فإن الأمر يستحق دراسة مسألة ما هو أفضل لشراء Arduino، لأن هناك العديد من الإصدارات من هذا المصمم للمهوسين. الأكثر شعبية وفي الوقت نفسه، والذي يكلف حوالي 25-30 دولارًا. ومع ذلك، هناك أيضًا إصدارات أكثر تكلفة ومتقدمة يمكنها التفاعل مع الهواتف الذكية التي تعمل بنظام Android، وأجهزة Linux، مع عدد متزايد من المنافذ، وأجهزة أكثر قوة، وهي أكثر ملاءمة للمستخدمين الذين لديهم خبرة بالفعل في هذا الشأن. بالنسبة لنا، خيار Uno أو شيء مشابه له (على سبيل المثال، ليوناردو) هو أكثر ملاءمة. لا تخف من 32 كيلو بايت من الذاكرة ومعالج بتردد 16 ميجا هرتز فقط - فهذا أكثر من كافٍ لبحثك الأول!

لبرمجة النظام الأساسي ورؤية جميع الإجراءات المحددة على الشاشة، يتم استخدام إحدى لغات البرمجة الأكثر شيوعًا - C++. يمكنك العمل معه باستخدام غلاف Arduino IDE الرسمي؛ فهو مجاني تمامًا للاستخدام غير التجاري. هناك خيارات أخرى أكثر تعقيدا وتعقيدا، لكن من الأفضل البدء بالخيار الذي أوصى به المطور.

يتم توصيل البرامج وتحميلها في الذاكرة عبر منفذ USB. يمكن إجراء توصيل الوحدات بعدة طرق - بما في ذلك استخدام لوح تجارب خاص، وصلات وصل، وأسلاك... ليس من الضروري على الإطلاق استخدام مكواة اللحام. يمكنك توصيل أي شيء تقريبًا - يمكن لأي أداة أن تصبح جزءًا كاملاً من تصميمك! في الوقت نفسه، يمكنك أيضًا إنشاء "سندويشات" متعددة الطبقات من ما يسمى باللوحات الإضافية التي تعمل على توسيع إمكانيات الشريحة الرئيسية. الشيء الرئيسي هو العملية الأساسية في قلب Uno نفسها، والباقي يعمل فقط على توفير إمكانيات إضافية. على سبيل المثال، يمكن أن يكون هذا الاتصال بالإنترنت أو التحكم في محرك قوي.

نحن نستخدم بيئة تطوير متكاملة

تسمى تلك المكتوبة لمنصة Arduino بالرسومات التخطيطية. يمكنك إنشاء رسم تخطيطي باستخدام بيئة تطوير متكاملة، أو IDE للاختصار (النسخة الرسمية تسمى ذلك). بمجرد تثبيت برامج التشغيل وهذه البيئة، يمكنك اتخاذ خطوتك الأولى.

يوفر لك IDE رسومات بسيطة مكتوبة بالفعل. افتح واحدة منها وحدد Arduino الخاص بك في قائمة اللوحات، ثم قم بتحميل المخطط إلى جهازك باستخدام أمر التحميل. يتم كل هذا بكل بساطة - واجهة بيئة التطوير رسومية وبديهية.

يوجد أيضًا عدد كبير من الرسومات الجاهزة على الإنترنت. على سبيل المثال، في ويكيبيديا، في المقالة حول Arduino، يمكنك العثور على مثال جاهز لبرنامج يضبط مؤشر LED على الوميض. ستجد في الموارد المتخصصة خوارزميات معقدة بشكل لا يصدق تجعل من Arduino روبوتًا حقيقيًا. سيستغرق تعلم كيفية كتابتها بعض الوقت والمثابرة، ولكن يمكنك دراستها في البداية لفهم أكبر عدد ممكن من مبادئ البرمجة للمنصة. إذا كنت تريد كتابة برنامج أساسي ولا تعرف كيف، إذن.

مع أطيب التحيات، غريدين سيميون

أول شيء يجب أن تبدأ به في إتقان Arduino هو شراء لوحة تصحيح الأخطاء (سيكون من الجيد شراء لوحة دوائر على الفور، وما إلى ذلك). لقد وصفت بالفعل أنواع لوحات Arduino الموجودة في السوق. إذا لم تكن قد قرأت المقال بعد، أنصحك بقراءته. لتعلم الأساسيات، نختار لوحة Arduino Uno القياسية (الأصلية أو النسخة الصينية الجيدة - الأمر متروك لك). عند توصيل اللوحة الأصلية لأول مرة، يجب ألا تكون هناك مشاكل، ولكن مع اللوحة "الصينية" ستحتاج إلى الحفر بشكل أعمق قليلاً (لا تقلق - سأعرض لك كل شيء وأخبرك به).

نقوم بتوصيل Arduino بالكمبيوتر باستخدام كابل USB. يجب أن يضيء مؤشر LED الموجود على اللوحة على". سيظهر جهاز جديد في "إدارة الأجهزة" جهاز غير معروف". تحتاج إلى تثبيت برنامج التشغيل. هنا سأضيف صغيرة التباس(كانت القطة مشتتة - لا أتذكر السائق الذي قرر " مشكلة في جهاز غير معروف».

قم أولاً بتنزيل بيئة برنامج Arduino وتفكيكها ( اردوينو-1.6.6-ويندوز). ثم قمت بتحميل هذا واحد. إنه استخراج ذاتي. أطلقت الملف CH341SER.EXE. المحدد التثبيت (تثبيت). بعد التثبيت ظهرت رسالة اضغط على نعم"(لم يكن لدي الوقت لقراءته).

ثم انتقلت إلى خصائص "الجهاز غير المعروف" واخترت زر "تحديث برنامج التشغيل". لقد حددت خيار "التثبيت من موقع محدد" - أشرت إلى المجلد الذي يحتوي على بيئة برنامج Arduino غير المضغوطة. وهاهو كل شيء يعمل بنجاح..

نطلق برنامج Arduino (في حالتي 1.6.6) ونسمح بالوصول إليه.

تتكون جميع المشاريع (البرامج) الخاصة بالاردوينو من جزأين: الإعداد باطلو حلقة فارغة. الإعداد باطليتم تنفيذه مرة واحدة فقط، و حلقة فارغةيتم مرارا وتكرارا.

قبل أن نواصل، هناك عمليتان إلزاميتان يجب إكمالهما:

- قم بالإشارة في بيئة برنامج Arduino إلى اللوحة التي تستخدمها. أداة->لوحة->اردوينو أونو. إذا كانت العلامة موجودة بالفعل على السبورة التي تحتاجها، فهذا جيد، وإذا لم يكن الأمر كذلك، ضع علامة.

- حدد في بيئة البرنامج المنفذ التسلسلي الذي تستخدمه للتواصل مع اللوحة. الأداة->المنفذ->COM3. إذا كانت العلامة موجودة بالفعل على المنفذ، فهذا أمر جيد، وإذا لم يكن الأمر كذلك، ضع علامة. إذا كان لديك أكثر من منفذ مدرج في قسم المنافذ، فكيف يمكنك معرفة المنفذ الذي سيتم استخدامه للاتصال باللوحة؟ نأخذ اللوحة ونفصل السلك عنها. نذهب إلى الموانئ مرة أخرى ونرى أي منها اختفى. في حالتي، أصبحت علامة التبويب "المنافذ" غير نشطة على الإطلاق.

أعد توصيل كابل USB.

البرنامج الأول لا يتطلب أي وحدات إضافية. سنقوم بتشغيل مؤشر LED المثبت بالفعل على اللوحة (عند الطرف 13 من وحدة التحكم الدقيقة).

أولاً، لنقم بتكوين المنفذ 13 (الإدخال أو الإخراج).

للقيام بذلك، أدخل في الكتلة " الإعداد باطل" فريق pinMode ، نشير إلى المعلمات بين قوسين (13، الإخراج) (أي دبوس متورط، وضع التشغيل). تقوم بيئة البرنامج بتمييز الكلمات/الأوامر بلون الخط المناسب.

اذهب إلى الكتلة " حلقة فارغة"وأدخل الأمر الكتابة الرقمية مع المعلمات (13، عالي) .

البرنامج الأول جاهز، والآن كل ما تبقى هو تحميله في وحدة التحكم الدقيقة. انقر فوق الزر تحميل.

أضاءت الصمام. لكن لا تكن متشككًا بشأن بساطة البرنامج الأول. لقد أتقنت للتو أمر التحكم الأول. بدلاً من LED، يمكنك توصيل أي حمل (سواء كان إضاءة في غرفة أو محرك مؤازر يغلق مصدر المياه)، لكننا سنتحدث عن كل هذا لاحقًا...

قمنا بتشغيل مؤشر LED، وأضاء قليلاً، وحان الوقت لإيقاف تشغيله. للقيام بذلك، دعونا تعديل البرنامج الذي كتبناه. بدلاً من " عالي "دعنا نكتب" قليل ».

انقر فوق الزر تحميل. انطفأ الصمام.

لقد تعرفنا بالفعل على مفهوم ""، وحان الوقت لاستخدامه. ستصبح البرامج الإضافية أكثر ضخامة وتعقيدًا، وسيستغرق العمل على تغييرها المزيد والمزيد من الوقت إذا واصلنا كتابة التعليمات البرمجية بهذه الطريقة.

نحن ننظر إلى البرنامج (قم بتشغيل مؤشر LED مرة أخرى). لنقم بتعيين رقم التعريف الشخصي للمتحكم الدقيق وليس كرقم 13 ، ولكنه متغير سيتم تعيين قيمة الإخراج المقابل له (في حالتنا، 13). في المستقبل، سيكون من المناسب جدًا تغيير قيم المتغيرات في بداية البرنامج، بدلاً من البحث في الكود بحثًا عن تلك الأماكن التي يكون فيها من الضروري تغيير القيم.

إنشاء متغير عالمي إنت LED_pin = 13؛ (نوع المتغير، اسم المتغير، القيمة المخصصة له).

انقر فوق الزر تحميل. يضيء مؤشر LED. كل شيء يعمل على أكمل وجه.

في هذا الدرس، بالإضافة إلى تشغيل/إيقاف تشغيل مؤشر LED، سنتعلم أيضًا كيفية وميضه.

للقيام بذلك، أدخل الأمر الثاني " الكتابة الرقمية» مع المعلمات (LED_pin، منخفض).

انقر فوق الزر تحميل. وماذا نرى؟ يضيء مؤشر LED "إلى أقصى حد". السبب يكمن في حقيقة أن وقت التبديل بين حالتين ( عالي و قليل ) لا يكاد يذكر ولا يمكن للعين البشرية اكتشاف هذه المفاتيح. من الضروري زيادة الوقت الذي يبقى فيه مؤشر LED في إحدى الحالات. للقيام بذلك نكتب الأمر تأخير مع المعلمة (1000 ) . التأخير بالمللي ثانية: 1000 مللي ثانية – 1 ثانية. خوارزمية البرنامج هي كما يلي: قم بتشغيل مؤشر LED - انتظر ثانية واحدة، قم بإيقاف تشغيل مؤشر LED - انتظر ثانية واحدة، وما إلى ذلك.

انقر فوق الزر تحميل. بدأ مؤشر LED في الوميض. كل شيء يعمل.

لننهي البرنامج عن طريق إنشاء متغير سيتم تعيين قيمة مسؤولة عن مدة التأخير.

انقر فوق الزر تحميل. ومضات LED كما كان من قبل.

دعونا ننهي البرنامج الذي كتبناه. المهام هي كما يلي:

• يتم تشغيل مؤشر LED لمدة 0.2 ثانية وينطفئ لمدة 0.8 ثانية؛
• يضيء مؤشر LED لمدة 0.7 ثانية وينطفئ لمدة 0.3 ثانية.

أنشأ البرنامج متغيرين مسؤولين عن التأخير الزمني. أحدهما يحدد وقت تشغيل مؤشر LED، والثاني يحدد وقت تشغيل مؤشر LED المتوقف.

شكرًا لكم على اهتمامكم. اراك قريبا!

المصابيح (الثنائيات الباعثة للضوء) - باللغة الروسية الصمام الثنائي الباعث للضوء، يستخدم في العديد من الأجهزة الإلكترونية. عندما يمر التيار عبر بلورته، فإنه يسبب توهجًا يتم تضخيمه بواسطة غطاء العدسة الضوئية. مزاياها التي لا يمكن إنكارها هي بدء التشغيل السريع والقوة العالية وعمر الخدمة الطويل والصداقة البيئية. يُستخدم عادة كمؤشر ضوئي للتشغيل والإيقاف، بالإضافة إلى عرض أوضاع التشغيل. تنقسم مصابيح LED إلى مجموعتين - أحادية اللون (لون واحد) وRGB (متعددة الألوان).

سنبدأ التعرف على لوحة Arduino بأبسط تجربة تسمى Flashing LED. في هذه التجربة سنحاول أن نجعل فلاش Arduino بمثابة LED ترحيبي بالنسبة لنا. نعم، نعم، لقد سمعت بشكل صحيح، سوف نجبرك، لأننا نملك السلطة الكاملة على هذه اللوحة الصغيرة ولكنها قوية جدًا والتي تسمى Arduino.

لتجربتك الأولى سوف تحتاج إلى:

لوحة اردوينو UNO - قطعة واحدة.

المقاوم 330 أوم. (يمكنك استخدام ما هو مناسب من 200 أوم إلى 550 أوم) - 1 جهاز كمبيوتر.
توجد خطوط ملونة على جسم المقاوم، تشير إلى تصنيفه وقوته وما إلى ذلك.*
المقاومة 330 أوم. يجب أن تكون الخطوط برتقالية، برتقالية، بنية.

الصمام الثنائي الباعث للضوء - 1 جهاز كمبيوتر.

اللوح - 1 جهاز كمبيوتر.

توصيل الأسلاك.

يجب عليك تجميع المشروع حسب مخطط الدائرة الكهربائية في الصورة الأولى. كتلميح وفهم كامل، لديك الشكل التالي، والذي سيساعدك على معرفة أين وكيف وما هو متصل. ما لون اختيار الأسلاك، وكيفية إدخال الأجزاء بشكل صحيح.

قم بتحميل وفك ضغط الأرشيف مع برنامج الدرس، قم بتوصيل الاردوينو بالكمبيوتر باستخدام كابل USB، قم بتشغيل اسكتش الدرس رقم 1 بالضغط المزدوج على الملف Lesson_01.ino، بعد ذلك يجب أن تبدأ بيئة برمجة ArduinoIDE، حيث سيتم عرض نص البرنامج مع العديد من التعليقات والشروحات باللغة الروسية في نافذتها. اقرأ المخطط بالكامل بعناية من البداية إلى النهاية، ثم قم بتحميل البرنامج على Arduino باستخدام زر LOAD، أو UPLOAD، اعتمادًا على لغة البرنامج.

مجموعة تجارب ArduinoKit
رمز البرنامج للتجربة رقم 1:

يجب أن تحصل على شيء مثل هذا:

ونتيجة لذلك، بعد تحميل البرنامج على Arduino، من المفترض أن ترى مؤشر LED يغمز ويبدو أنه يقول "Hello, World!" إذا لم يحدث هذا ولم يضيء مؤشر LED، فأنت بحاجة إلى التحقق من توصيل الأسلاك بشكل صحيح. قطبية LED الصحيحة +، -. القطبية الصحيحة لحافلات الطاقة.

حظا موفقا للجميع! نحن في انتظار تعليقاتكم على ARDUINO LESSON 1 FLASHING LED.

سنتحدث اليوم عن استخدام بطاقات SD وmicro SD في Arduino. سنتعرف على كيفية توصيل بطاقات SD باردوينو وكيفية كتابة المعلومات وقراءتها. يمكن أن يكون استخدام الذاكرة الإضافية مفيدًا جدًا في العديد من المشاريع. إذا كنت لا تعرف ما هي SPI وI2C والمنافذ التناظرية، فإنني أنصحك بمشاهدة الدروس السابقة وفهم واجهات اتصال Arduino هذه.

سنتحدث في هذا البرنامج التعليمي عن الاتصال اللاسلكي بين لوحتي Arduino. يمكن أن يكون هذا مفيدًا جدًا لتمرير الأوامر من Arduino إلى آخر، أو تبادل المعلومات بين أدواتك اليدوية. تفتح إمكانية نقل البيانات لاسلكيًا فرصًا جديدة لإنشاء مشاريعك.

في هذا البرنامج التعليمي سوف نتعرف على حافلة I2C. I2C عبارة عن ناقل اتصالات يستخدم خطين فقط. باستخدام هذه الواجهة، يستطيع Arduino التواصل مع العديد من الأجهزة عبر سلكين. سنتعرف اليوم على كيفية توصيل المستشعرات بالاردوينو عبر ناقل I2C وكيفية الوصول إلى جهاز معين وكيفية استقبال البيانات من هذه الأجهزة.

سنتحدث في هذا البرنامج التعليمي عن واجهة الاتصال التسلسلي لـ Arduino. سبق أن استخدمنا هذه الواجهة في الدروس السابقة، حيث قمنا بعرض القيم من المستشعرات على شاشة الكمبيوتر. واليوم سنلقي نظرة فاحصة على كيفية عمل هذا الاتصال، وسنتعلم أيضًا كيفية استخدام البيانات المنقولة إلى شاشة منفذ الكمبيوتر باستخدام المعالجة.

سنتحدث اليوم عن الترانزستورات وتوصيل الأحمال بالاردوينو. لا يستطيع Arduino نفسه إنتاج جهد أعلى من 5 فولت وتيار أعلى من 40 مللي أمبير من طرف واحد. وهذا يكفي لأجهزة الاستشعار ومصابيح LED، ولكن إذا أردنا توصيل الأجهزة التي تتطلب تيارًا أكبر، فسيتعين علينا استخدام الترانزستورات أو المرحلات.

سنتحدث في هذا الدرس عن أساسيات تصميم الدوائر كما هو مطبق على الاردوينو. ولنبدأ بالطبع بقانون أوم، لأنه أساس كل الدوائر. سنتحدث في هذا الدرس أيضًا عن المقاومة ومقاومات السحب والسحب وحساب التيار والجهد.

في هذه المقالة، قررت أن أقوم بتجميع دليل كامل خطوة بخطوة للمبتدئين في Arduino. سنلقي نظرة على ماهية Arduino، وما تحتاجه لبدء التعلم، ومكان التنزيل وكيفية تثبيت وتكوين بيئة البرمجة، وكيف تعمل وكيفية استخدام لغة البرمجة، وغير ذلك الكثير مما هو ضروري لإنشاء مجموعة متكاملة أجهزة معقدة تعتمد على عائلة هذه المتحكمات الدقيقة.

سأحاول هنا تقديم الحد الأدنى المكثف حتى تفهم مبادئ العمل مع Arduino. للحصول على انغماس كامل في عالم وحدات التحكم الدقيقة القابلة للبرمجة، انتبه إلى الأقسام والمقالات الأخرى في هذا الموقع. سأترك روابط لمواد أخرى على هذا الموقع لإجراء دراسة أكثر تفصيلاً لبعض الجوانب.

ما هو الاردوينو وما هو الغرض منه؟

Arduino عبارة عن مجموعة إنشاءات إلكترونية تتيح لأي شخص إنشاء مجموعة متنوعة من الأجهزة الكهروميكانيكية. يتكون اردوينو من البرامج والأجهزة. يتضمن جزء البرنامج بيئة تطوير (برنامج لكتابة وتصحيح البرامج الثابتة)، والعديد من المكتبات الجاهزة والمريحة، ولغة برمجة مبسطة. تشتمل الأجهزة على مجموعة كبيرة من وحدات التحكم الدقيقة والوحدات الجاهزة لها. بفضل هذا، أصبح العمل مع Arduino سهلاً للغاية!

بمساعدة Arduino يمكنك تعلم البرمجة والهندسة الكهربائية والميكانيكا. ولكن هذا ليس مجرد منشئ تعليمي. وبناءً عليه، يمكنك صنع أجهزة مفيدة حقًا.
بدءًا من الأضواء الساطعة البسيطة ومحطات الأرصاد الجوية وأنظمة التشغيل الآلي وانتهاءً بأنظمة المنزل الذكي وآلات CNC والطائرات بدون طيار. الاحتمالات ليست محدودة حتى بخيالك، لأن هناك عددا كبيرا من التعليمات والأفكار للتنفيذ.

مجموعة اردوينو المبتدئة

من أجل البدء في تعلم Arduino، تحتاج إلى الحصول على لوحة التحكم الدقيقة نفسها وأجزاء إضافية. من الأفضل شراء مجموعة Arduino المبتدئة، ولكن يمكنك اختيار كل ما تحتاجه بنفسك. أوصي باختيار مجموعة لأنها أسهل وأرخص في كثير من الأحيان. فيما يلي روابط لأفضل المجموعات والأجزاء الفردية التي ستحتاج بالتأكيد إلى دراستها:

مجموعة الاردوينو الأساسية للمبتدئين:	يشتري
مجموعة كبيرة للتدريب والمشاريع الأولى:	يشتري
مجموعة من أجهزة الاستشعار والوحدات الإضافية:	يشتري
Arduino Uno هو النموذج الأساسي والأكثر ملاءمة من الخط:	يشتري
لوح تجارب بدون لحام لسهولة التعلم والنماذج الأولية:	يشتري
مجموعة من الأسلاك مع موصلات مريحة:	يشتري
مجموعة الصمام:	يشتري
مجموعة المقاوم:	يشتري
أزرار:	يشتري
مقاييس الجهد:	يشتري

بيئة تطوير اردوينو IDE

لكتابة البرامج الثابتة وتصحيح أخطائها وتنزيلها، تحتاج إلى تنزيل وتثبيت Arduino IDE. هذا هو برنامج بسيط جدا ومريح. لقد قمت بالفعل بوصف عملية تنزيل بيئة التطوير وتثبيتها وتكوينها على موقع الويب الخاص بي. لذلك، سأترك هنا ببساطة روابط إلى أحدث إصدار من البرنامج و

إصدار	شبابيك	ماك أو إس إكس	لينكس
1.8.2

لغة برمجة الاردوينو

عندما يكون لديك لوحة تحكم دقيقة بين يديك وبيئة تطوير مثبتة على جهاز الكمبيوتر الخاص بك، يمكنك البدء في كتابة الرسومات الأولى (البرامج الثابتة). للقيام بذلك، عليك أن تتعرف على لغة البرمجة.

تستخدم برمجة Arduino نسخة مبسطة من لغة C++ مع وظائف محددة مسبقًا. كما هو الحال في لغات البرمجة الأخرى المشابهة لـ C، هناك عدد من القواعد لكتابة التعليمات البرمجية. فيما يلي أبسطها:

• يجب أن يتبع كل تعليمة فاصلة منقوطة (;)
• قبل الإعلان عن دالة، يجب عليك تحديد نوع البيانات التي يتم إرجاعها بواسطة الدالة، أو إفراغها إذا لم تُرجع الدالة قيمة.
• من الضروري أيضًا الإشارة إلى نوع البيانات قبل الإعلان عن المتغير.
• تم تحديد التعليقات: // مضمّنة و/* كتلة */

يمكنك معرفة المزيد حول أنواع البيانات والوظائف والمتغيرات وعوامل التشغيل وبنيات اللغة على الصفحة، ولا تحتاج إلى حفظ وتذكر كل هذه المعلومات. يمكنك دائمًا الانتقال إلى الكتاب المرجعي وإلقاء نظرة على بناء جملة وظيفة معينة.

يجب أن تحتوي جميع البرامج الثابتة لـ Arduino على وظيفتين على الأقل. هذه هي الإعداد () والحلقة ().

وظيفة الإعداد

لكي يعمل كل شيء، نحتاج إلى كتابة رسم تخطيطي. دعونا نجعل مصباح LED يضيء بعد الضغط على الزر، ونخرج بعد الضغطة التالية. هنا رسمنا الأول:

// متغيرات ذات دبابيس للأجهزة المتصلة int SwitchPin = 8; إنت ليدبين = 11؛ // متغيرات لتخزين حالة الزر ومؤشر LED boolean lastButton = LOW; زر التيار المنطقي = LOW؛ boolean ledOn = false; إعداد باطلة () ( pinMode (switchPin، INPUT)؛ pinMode (ledPin، OUTPUT)؛) // وظيفة لإلغاء الارتداد المنطقي (boolean last) ( boolean current = digitalRead (switchPin)؛ if (last ! = current) (تأخر ( 5);current = digitalRead(switchPin); (ليدبين، ليدون)؛

// المتغيرات مع دبابيس الأجهزة المتصلة إنت سويتشبين = 8؛ إنت ليدبين = 11؛ // متغيرات لتخزين حالة الزر ومؤشر LED منطقية lastButton = LOW؛ زر التيار المنطقي = منخفض؛ منطقية ledOn = كاذبة؛ الإعداد باطل() ( pinMode(switchPin, INPUT); pinMode(ledPin, OUTPUT); // وظيفة للرفض debounse المنطقية (المنطقية الأخيرة) ( التيار المنطقي = القراءة الرقمية (switchPin)؛ إذا (الأخير! = الحالي) ( تأخير (5)؛ current = digitalRead(switchPin); عودة الحالية؛ حلقة فارغة() ( currentButton = debounse(lastButton); إذا (الزر الأخير == LOW &&الزر الحالي == مرتفع) ( ليدون =! أدى على. lastButton = currentButton ; الكتابة الرقمية(ledPin, ledOn);

في هذا الرسم التخطيطي، قمت بإنشاء وظيفة debounce إضافية لمنع ارتداد جهة الاتصال. توجد معلومات حول ارتداد جهات الاتصال على موقع الويب الخاص بي. تأكد من إطلاعك على هذه المواد.

بي دبليو إم اردوينو

تعديل عرض النبض (PWM) هو عملية التحكم في الجهد باستخدام دورة تشغيل الإشارة. أي أنه باستخدام PWM يمكننا التحكم في الحمل بسلاسة. على سبيل المثال، يمكنك تغيير سطوع مؤشر LED بسلاسة، ولكن لا يتم الحصول على هذا التغيير في السطوع عن طريق تقليل الجهد، ولكن عن طريق زيادة فترات الإشارة المنخفضة. يظهر مبدأ تشغيل PWM في هذا الرسم البياني:

عندما نطبق PWM على LED، فإنه يبدأ في الإضاءة والخروج بسرعة. العين البشرية غير قادرة على رؤية ذلك لأن التردد مرتفع جدًا. ولكن عند تصوير الفيديو، من المرجح أن ترى لحظات عندما لا يضيء مؤشر LED. سيحدث هذا بشرط ألا يكون معدل إطارات الكاميرا مضاعفًا لتردد PWM.

يحتوي Arduino على مُعدِّل عرض النبضة المدمج. يمكنك استخدام PWM فقط على تلك الأطراف التي يدعمها المتحكم الدقيق. على سبيل المثال، لدى Arduino Uno وNano 6 منافذ PWM: هذه هي المنافذ D3 وD5 وD6 وD9 وD10 وD11. قد تختلف المسامير على لوحات أخرى. يمكنك العثور على وصف لللوحة التي تهتم بها

لاستخدام PWM في Arduino هناك وظيفة تأخذ كوسيطات الرقم السري وقيمة PWM من 0 إلى 255. 0 هو ملء 0% مع إشارة عالية، و255 هو 100%. دعونا نكتب رسمًا بسيطًا كمثال. دعونا نجعل ضوء LED يضيء بسلاسة، وننتظر ثانية واحدة ثم يتلاشى بنفس السلاسة، وهكذا إلى ما لا نهاية. فيما يلي مثال لاستخدام هذه الوظيفة:

// مؤشر LED متصل بالدبوس 11 int ledPin = 11; إعداد باطلة () (pinMode (ledPin، OUTPUT)؛) حلقة باطلة () (لـ (int i = 0؛ i< 255; i++) { analogWrite(ledPin, i); delay(5); } delay(1000); for (int i = 255; i >0; i--) (analogWrite(ledPin, i); تأخير(5); ) )

// LED متصل بالدبوس 11 إنت ليدبين = 11؛ الإعداد باطل() ( pinMode(ledPin, OUTPUT); حلقة فارغة() ( من أجل (int i = 0؛ i< 255 ; i ++ ) { AnalogWrite(ledPin, i); تأخير (5)؛ تأخير (1000)؛ لـ (int i = 255; i > 0; i -- ) (