Τι είναι το Arduino;

Πηγή: Jerry Hildenbrand / Android Central

Πηγή: Jerry Hildenbrand / Android Central

Αν σας αρέσει να ασχολείστε ή να διασκεδάζετε με ηλεκτρονικά έργα σε οποιοδήποτε επίπεδο, πιθανότατα έχετε ακούσει για το Arduino. Είναι ένας προσιτός και χρήσιμος τρόπος για να μάθετε περισσότερα για τη δυσάρεστη πλευρά των ηλεκτρονικών μέσω καλωδίωσης και προγραμματισμού κάτι μαζί που κάνει «πράγματα». Μερικές φορές απλά πράγματα, μερικές φορές περίπλοκα πράγματα, αλλά πάντα cool υλικό.

Ωστόσο, ένα Arduino δεν είναι για όλους. Δεν έχει σχεδιαστεί για να είναι ένας φθηνός και εύχρηστος υπολογιστής όπως ο Raspberry Pi, και είναι περισσότερο για πράγματα όπως η αυτοματοποίηση ή η συλλογή πληροφοριών. Από την άλλη πλευρά, κάνει έναν εξαιρετικό εγκέφαλο για τα περισσότερα έργα Internet of Things για εσάς

Το Arduino είναι μια ολόκληρη πλατφόρμα πρωτοτύπων ηλεκτρονικών. Είναι μια επωνυμία για προϊόντα μέσα σε αυτό το οικοσύστημα, το ίδιο το υλικό, μια γλώσσα προγραμματισμού που έχει δημιουργηθεί πάνω στο C/C++, και στα άλλα προϊόντα που συνοδεύουν αυτό, όπως breadboard, αισθητήρες, ελεγκτές και περισσότερο.

Με απλά λόγια, χρησιμοποιείτε μια πλακέτα Arduino για να συλλέξετε δεδομένα από κάποιον αισθητήρα ή να στείλετε δεδομένα σε κάτι σαν LED (ή συνδυασμό και των δύο) για να δημιουργήσετε κάτι ωραίο. Ένα εύκολο παράδειγμα για να τυλίξετε το κεφάλι σας είναι να χρησιμοποιήσετε έναν αισθητήρα θερμοκρασίας συνδεδεμένο σε μια πλακέτα Arduino που ανάβει ένα LED όταν πρέπει να φορέσετε το παλτό σας όταν βγαίνετε έξω. Αλλά μπορείτε να κάνετε πολλά περισσότερα.

Η πλακέτα Arduino

Πηγή: Jerry Hildenbrand / Android Central

Η πιο δημοφιλής πλακέτα Arduino είναι η Uno. Είναι ένα από τα πρώτα, επομένως κέρδισε ευρεία υιοθέτηση, αλλά είναι επίσης το φθηνότερο, και αυτό το καθιστά το καλύτερο για αγορά εάν θέλετε να ξεκινήσετε με την πλατφόρμα Arduino.

Το μοντέλο Uno τροφοδοτείται από ένα τσιπ ATMega που τρέχει στα 16 MHz και έχει αποθηκευτικό χώρο 32 Kb. Διαθέτει επίσης 2Kb ενσωματωμένης μνήμης. Είναι το ακριβώς αντίθετο από ένα ισχυρό κομμάτι υλικού, αλλά δεν ήταν γραφτό να είναι ένα ισχυρό κομμάτι υλικού. Εάν σκέφτεστε ένα Arduino (όχι μόνο το Uno, αλλά όλα τα μοντέλα) ως πίνακα ελέγχου, έχετε τη σωστή ιδέα.

Δεν συνδέετε οθόνη ή πληκτρολόγιο σε ένα Arduino (μπορείτε, αλλά όχι για προγραμματισμό) επειδή μια πλακέτα Arduino δεν έχει σχεδιαστεί για να είναι υπολογιστής. Επομένως, θα χρειαστείτε έναν υπολογιστή για να γράψετε και να φορτώσετε το πρόγραμμά σας στο υλικό Arduino. Τα Windows, το Mac και το Linux λειτουργούν εξίσου καλά. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα Chromebook για να γράψετε και να φορτώσετε κώδικα σε μια πλακέτα Arduino, με περιορισμούς για τους οποίους θα μιλήσουμε αργότερα.

Πηγή: Jerry Hildenbrand / Android Central

Το πιο σημαντικό υλικό σε μια πλακέτα Arduino είναι το σύνολο των ακίδων εισόδου και εξόδου. Το Uno έχει συνολικά 14, με δύο να χρησιμοποιούνται για τροφοδοσία και έξι να έχουν ρυθμιστεί για να παρέχουν έξοδο PWM για τον έλεγχο αναλογικών συσκευών με ψηφιακή έξοδο. Συνδέετε τις συσκευές εισόδου και τις συσκευές εξόδου σας σε αυτές τις ακίδες και με βάση το πρόγραμμα που έχετε φορτώσει στο Arduino, συμβαίνει μαγικό. Ή τα πράγματα καίγονται. Είτε έτσι είτε αλλιώς, είναι πολύ διασκεδαστικό.

Τα αξεσουάρ μπορούν επίσης να προσαρτηθούν σε αυτές τις καρφίτσες και θα βρείτε κάθε είδους πράγματα που μπορείτε να συνδέσετε. Αυτά ονομάζονται ασπίδες και μπορείτε να επιλέξετε από κάτι σαν LCD που συνδέεται απευθείας στην πλακέτα χωρίς καλωδίωση ή συγκόλληση. Αυτό καθιστά εύκολο το σχεδιασμό και την εφεύρεση, γι' αυτό το Arduino είναι τόσο δημοφιλές σε όλα τα επίπεδα δεξιοτήτων.

Τι κάνει το Arduino ξεχωριστό

Πηγή: Jerry Hildenbrand / Android Central

Δεν είναι ένα μόνο πράγμα, αλλά μια χούφτα σημαντικών παραγόντων που κάνουν το Arduino ξεχωριστό.

Το Arduino είναι φθηνό και ανοιχτού κώδικα. Αυτό το καθιστά προσβάσιμο σχεδόν σε όλους, αλλά σημαίνει επίσης ότι μπορείτε να σχεδιάσετε άλλα εξαρτήματα που συνδέονται σε μια πλακέτα Arduino που θα λειτουργήσει για όλους τους άλλους χρησιμοποιώντας το ίδιο μοντέλο. Ένα κολλητήρι, ένας τρισδιάστατος εκτυπωτής και κάποιες βασικές ηλεκτρονικές γνώσεις σημαίνουν ότι μπορείτε να κατασκευάσετε σχεδόν οτιδήποτε μπορεί να τροφοδοτήσει η πλατφόρμα Arduino.

Το Arduino χρησιμοποιεί C/C++ για προγραμματισμό. Το C μπορεί να είναι λίγο απογοητευτικό για τη μάθηση, αλλά εκατομμύρια άνθρωποι το χρησιμοποιούν και υπάρχουν αμέτρητα διαδικτυακά σεμινάρια και μαθήματα που επιτρέπουν σε όλους να διδάξουν τον εαυτό τους πώς να το χρησιμοποιούν με τον δικό τους ρυθμό. Το IDE (Integrated Development Environment) που συνδέεται με το υλικό Arduino είναι επίσης δωρεάν και κατανοητό.

Το Arduino έχει ένα τεράστιος κοινότητα χρηστών και προγραμματιστών που είναι πάντα έτοιμοι να βοηθήσουν όταν αντιμετωπίζετε ένα εμπόδιο. Αυτό μπορεί να είναι ένας ανεκτίμητος πόρος, επειδή όλοι, από αρχάριους έως επαγγελματίες, μερικές φορές αντιμετωπίζουν πρόβλημα. Το να έχετε άτομα για να σας βοηθήσουν να διορθώσετε ένα πρόβλημα ή να σας υποδείξουν τις σωστές πληροφορίες είναι απαραίτητο εάν θέλετε απλώς να φτιάχνετε ενδιαφέροντα πράγματα.

Αγοράστε ένα κιτ εκκίνησης

Πηγή: Jerry Hildenbrand / Android Central

Από μόνο του, το μόνο που μπορείτε να κάνετε με μια πλακέτα Arduino είναι να ανάβετε και να σβήνετε το φως. Αυτός είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να εισαγάγετε τον εαυτό σας στη χρήση του IDE και στη ρύθμιση του υλικού, αλλά δεν θα φτάσετε πολύ μακριά μόλις καταλάβετε πώς να αναβοσβήσετε το LED. Έτσι, ο καλύτερος τρόπος για να μπείτε στην πλατφόρμα είναι να αγοράσετε ένα κιτ εκκίνησης.

Ένα καλό κιτ εκκίνησης θα συνοδεύεται από μια πλακέτα, μια χούφτα καλώδια βραχυκυκλωτήρα, κάτι για σύνδεση στο Arduino όπως έναν αισθητήρα ή δύο και περισσότερα LED ή έναν μικρό κινητήρα και το πιο σημαντικό, Παράδειγμα κώδικα για να χρησιμοποιήσετε αυτά τα πράγματα. Εκτός κι αν είσαι Πραγματικά ικανός σε C++, αυτό είναι σημαντικό. Θα βρείτε πολλά παραδείγματα κώδικα στο διαδίκτυο, αλλά η αγορά ενός κιτ σημαίνει ότι λαμβάνετε κώδικα και υλικό που συνεργάζονται μεταξύ τους.

Είμαι ημι-γνώστης στο C και έχω έναν τόνο σκουπιδιών σε κάδους ανταλλακτικών πάνω από τον πάγκο εργασίας μου. Δεν αγόρασα ένα κιτ εκκίνησης εξαιτίας αυτού και γρήγορα το μετάνιωσα. Αν μη τι άλλο, αξίζει τον κόπο να έχετε τις αντιστάσεις σωστά, επειδή η τιμή ενός καλού κιτ είναι αρκετά χαμηλή.

Όταν ήθελα να επεκταθώ, εγώ έκανε αγοράστε ένα κιτ και αφιερώσατε πολύ χρόνο ψάχνοντας τι είναι διαθέσιμο. Συμφώνησα με ένα κιτ εκκίνησης από το Elegoo και νομίζω ότι είναι τέλειο για όποιον θέλει να μπει στην πλατφόρμα Arduino.

Μπορεί να θέλετε περισσότερα ανταλλακτικά ή μπορεί να μην θέλετε τόσα όσα περιλαμβάνονται εδώ. Τα καλά νέα είναι ότι υπάρχουν πολλά κιτ εκκίνησης Arduino για να διαλέξετε. Ωστόσο, μόλις καταλάβετε τι ακριβώς χρειάζεστε και πόσα θέλετε να ξοδέψετε, υπάρχει ένα ακόμη κάτι που πρέπει να λάβετε υπόψη: αν αγοράσετε μια γνήσια πλακέτα με επωνυμία Arduino ή μια από τις εξαιρετικές τρίτες κλώνοι;

Πηγή: Jerry Hildenbrand / Android Central

Συμμετάσχετε στη σπασίκλα πλευρά

Μια πλακέτα που κατασκευάστηκε από την Arduino προσφέρει μερικά πράγματα: Είναι πάντα υψηλής ποιότητας με σφιχτές συγκολλήσεις που δεν θα χαλάσουν και δεν θα σας τρελαίνουν. Λειτουργεί πάντα με το πρόγραμμα οδήγησης USB, επομένως δεν θα πρέπει να αντιμετωπίζετε προβλήματα όταν προσπαθείτε να συνδεθείτε. Δυστυχώς, έχει επίσης ένα ενσωματωμένο ελάττωμα στις πλακέτες πλήρους μεγέθους για τις ακίδες I/O. Υπάρχει μεγαλύτερο κενό μεταξύ των ακίδων επτά και οκτώ. Δεν θα έπρεπε να υπάρχει, αλλά είναι, και δεδομένου ότι υπάρχουν τόσες πολλές ασπίδες τρίτων που συμμορφώνονται με αυτήν την παρατυπία, παραμένει. Θα βρείτε πολλά αξεσουάρ τρίτων κατασκευαστών που έχουν το ίδιο κενό μεγέθους και θα χρειαστείτε έναν προσαρμογέα για να τα χρησιμοποιήσετε με μια πλακέτα τρίτων κατασκευαστών.

Οι πλακέτες Arduino τρίτων κατασκευαστών είναι επίσης εξαιρετικές, συχνά καλύτερες από τις αρχικές. Το Arduino είναι πλήρως ανοιχτού κώδικα, πράγμα που σημαίνει ότι ο καθένας μπορεί να δημιουργήσει το υλικό και να το μεταπωλήσει με τροποποιήσεις. Θα βρείτε πράγματα όπως Wi-Fi ή επιπλέον χώρο αποθήκευσης ενσωματωμένο σε πλακέτες τρίτων και, ανάλογα με το τι θέλετε να κάνετε με αυτό, είναι μια εξαιρετική προσθήκη. Το ένα πιθανό μειονέκτημα θα ήταν το πρόγραμμα οδήγησης USB των Windows, αλλά η αγορά μιας πλακέτας που δεν λειτουργεί με αυτό είναι ένα σπάνιο φαινόμενο.

Τέλος, αν σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε ένα Chromebook για να γράψετε και να φορτώσετε κώδικα στην πλακέτα Arduino, πρέπει να αγοράσετε ένα επίσημο μοντέλο από το Arduino. Με το Chrome OS, πρέπει να χρησιμοποιήσετε το Arduino Web Editor και αυτό υποστηρίζει μόνο επίσημους πίνακες. Δεν θα ήταν υπέροχο να το έχουμε καλύτερο Chromebook μόνο για να μάθετε ότι δεν μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την πλακέτα που μόλις αγοράσατε μαζί της.

Μην αποφασίσετε με βάση την τιμή γιατί η διαφορά δεν είναι μεγάλη. Για παράδειγμα, οι επίσημες πλακέτες Arduino είναι συνήθως κάτω από 20 $ και ενώ μια πλακέτα τρίτου μέρους μπορεί να σας εξοικονομήσει ένα ή δύο δολάρια, θα πρέπει να εξετάσετε τι θέλετε να κάνετε και να αποφασίσετε αν έχει σημασία πρώτα.