ตัวสร้าง Arduino: วิธีเรียนรู้วิธีการทำงานกับวงจรอิเล็กทรอนิกส์อย่างรวดเร็ว

ผู้คนจำนวนมากในรายละเอียดจินตนาการว่าการจัดเรียงรถ หลายคนถึงกับสร้างรถยนต์ของเล่นและของจริงขึ้นมาทำให้เป็นงานอดิเรกของพวกเขา มันก็เพียงพอที่จะแยกชิ้นส่วนเครื่องยนต์ของรถยนต์หนึ่งครั้งเพื่อดู (และจำไว้ตลอดไป) วาล์วที่กระบอกสูบเต็มไปด้วยเชื้อเพลิงและอากาศห้องเผาไหม้ที่ส่วนผสมถูกจุดติดแท่งและเพลาข้อเหวี่ยงที่ทำให้ล้อหมุน

หากคุณแยกการควบคุมระยะไกลออกจากทีวีคุณจะเห็นไมโครชิปและชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ รูปร่างหน้าตาของพวกเขาจะไม่บอกคุณมากว่ามันทำงานอย่างไร เมาส์คอมพิวเตอร์ที่ถอดแยกชิ้นส่วนโทรศัพท์มือถือหรือเครื่องเล่นเสียงนั้นมีลักษณะคล้ายกัน เพื่อที่จะประกอบเป็นอิสระและโดยเฉพาะอย่างยิ่งการออกแบบเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ทันสมัยคุณจำเป็นต้องมีความรู้เชิงลึกในสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าสามารถที่จะโค้งกฎหมายของโอห์มในทุก ๆ ทางเข้าใจการเขียนโปรแกรมและทำความรู้จักกับหัวแร้ง ดังนั้นงานอดิเรกที่เกี่ยวข้องกับอิเล็กทรอนิกส์เป็นกฎยังคงเป็นชะตากรรมของผู้คนที่มีการศึกษาพิเศษ

ชุดที่เรียกว่า "Matryoshka Z" จาก Amperka ได้รับการออกแบบมาเพื่อกำจัดการไม่รู้หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ของผู้ใช้โดยเร็วที่สุดและสอนให้เขารู้วิธีการใช้ตัวควบคุม Arduino สากล


คณะกรรมการการสร้างต้นแบบ

เพื่อที่จะลองใช้วงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่คิดค้นขึ้นมาใหม่ในทางปฏิบัติและเพื่อทดลองกับการเลือกส่วนประกอบมันไม่จำเป็นเลยที่จะต้องใช้หัวแร้งทุกครั้ง

เพื่อการประกอบโครงร่างที่รวดเร็วและเชื่อถือได้มีบอร์ดต้นแบบหรือบอร์ดยึด ประกอบด้วยตัวเชื่อมต่อจำนวนมากที่เชื่อมต่อในวิธีที่แน่นอน ที่ขอบด้านขวาและซ้ายของบอร์ดจะมีรางไฟฟ้าสองคู่ ผู้ติดต่อทั้งหมดเหล่านี้เชื่อมต่อในแนวตั้งและใช้เชื่อมต่อส่วนประกอบกับแหล่งปัจจุบัน หากรางอุปทานคล้ายกับคอลัมน์ของตารางรายชื่ออื่น ๆ ทั้งหมดจะรวมกันเป็นแถวตามแนวนอน พวกเขามีชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์: microcircuits, ทรานซิสเตอร์, ตัวต้านทาน, ตัวเก็บประจุ ทั้งหมดเชื่อมต่อกับวงจรที่ต้องการโดยใช้จัมเปอร์ นอกจากนี้ยังมีชุดจัมเปอร์ที่มีความยาวต่างกัน

ชิปอัจฉริยะ

คอนโทรลเลอร์เป็นคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่มีชุดของอินพุตและเอาต์พุตทำงานกับโปรแกรมที่เขียนไว้ล่วงหน้า ชิปควบคุมจำเป็นต้องมีอยู่ในโทรศัพท์เครื่องเล่นและการควบคุมระยะไกลดังกล่าวข้างต้นรวมถึงในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่เกือบทุกชนิด

ตัวควบคุมเป็นสิ่งสากลในตัวเอง คุณสามารถเชื่อมต่อทั้งปุ่มมาตรฐาน (รีโมทคอนโทรล) และเซ็นเซอร์อุณหภูมิ (เครื่องปรับอากาศ) โมดูลไร้สาย (โทรศัพท์) และแม้กระทั่งกีตาร์ไฟฟ้า (ตัวประมวลผลเอฟเฟกต์) เข้ากับอินพุต เอาท์พุทยังสามารถควบคุมอะไรก็ได้ งานของผู้ควบคุมคือการวัดแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตและใช้แรงดันไฟฟ้ากับเอาต์พุตตามโปรแกรม


Arduino Uno คอนโทรลเลอร์

Arduino Uno เป็นตัวควบคุมพื้นฐานของตระกูล Arduino เหมาะสำหรับงานส่วนใหญ่

มันมี 14 รายชื่อที่สามารถทำหน้าที่เป็นอินพุทและเอาท์พุท, อินเตอร์เฟซแบบอนุกรมสำหรับการเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์, พอร์ต USB สำหรับงานเฉพาะเพิ่มเติมบอร์ดอื่น ๆ อาจเหมาะสม Arduino Mega ประกอบด้วยอินพุตเอาต์พุตและพอร์ตอนุกรมเพิ่มเติม Arduino Arduino เป็นอะนาล็อกของ Uno ในการออกแบบที่กะทัดรัดเป็นพิเศษ การ์ดเอ็กซ์แพนชันจำนวนมากพร้อมที่จะเปลี่ยน Arduino ของคุณให้เป็นเราเตอร์ Wi-Fi โทรศัพท์มือถือเครื่องดนตรีหรือหุ่นยนต์

Arduino เป็นหนึ่งในตัวควบคุมที่พบบ่อยที่สุด มันสะดวกอย่างยิ่งสำหรับการสร้างต้นแบบของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และดังนั้นจึงเป็นที่นิยมในหมู่มือสมัครเล่นนักเรียนและนักประดิษฐ์ที่จริงจังทั่วโลก มีเหตุผลที่ดีหลายประการ

ตัวต้านทาน Arduino เป็นคอนโทรลเลอร์สากลที่สามารถทำงานกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เกือบทุกชนิด แต่ละองค์ประกอบถูกออกแบบมาสำหรับกระแสและแรงดัน ชุดนี้สอนให้เราใช้ตัวต้านทานในหลายวิธี วงจรแบ่งแรงดันไฟฟ้าประกอบด้วยตัวต้านทานหนึ่งคู่ช่วยให้คุณสามารถควบคุมแรงดันไฟฟ้า ณ จุดใดก็ได้ในวงจร ตัวต้านทานที่ จำกัด กระแสป้องกันส่วนประกอบที่ใช้พลังงานต่ำจากความร้อนสูงเกินไป นอกจากนี้ยังมีการใช้ตัวต้านทานแบบดึงขึ้นและดึงขึ้นซึ่งจะเบี่ยงเบนการรบกวนและการรบกวนไปที่พื้นจากอินพุตคอนโทรลเลอร์เพื่อหลีกเลี่ยงการสะดุดโดยไม่ตั้งใจ

ก่อนอื่น Arduino นั้นมีความหลากหลายอย่างแท้จริง ด้วยความช่วยเหลือของการ์ดเอ็กซ์แพนชันพิเศษสามารถสอนให้สื่อสารกับอุปกรณ์อื่นผ่าน Wi-Fi, บลูทู ธ และ GPRS, รับข้อความ SMS และโทรศัพท์ ไลบรารีโปรโตคอลในตัวช่วยให้ Arduino สามารถสื่อสารกับเซอร์โวและเซ็นเซอร์ที่พบได้ทั่วไปในหุ่นยนต์ที่ทันสมัย สถาปัตยกรรมแบบเปิดของซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ช่วยให้ผู้ใช้ขั้นสูงสามารถปรับแต่งได้ตามความต้องการ

ตัวเก็บประจุสามารถคิดได้ว่าเป็นแบตเตอรี่ขนาดเล็กที่ชาร์จและคายประจุได้อย่างรวดเร็ว ตัวเก็บประจุถูกใช้เพื่อรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้า - การชาร์จและการคายประจุอย่างต่อเนื่องทำให้เกิดเสียงที่ราบรื่น ตัวเก็บประจุการกรองช่วยให้คุณสามารถแยกส่วนประกอบการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณจากค่าคงที่ตัวอย่างเช่นหากมีไมโครโฟนอิเล็กเตรตรวมอยู่ในวงจรกับแหล่งจ่ายไฟ

ประการที่สอง Arduino ใช้ภาษาการเขียนโปรแกรมที่ค่อนข้างง่ายซึ่งง่ายต่อการใช้งานแม้กับผู้ใช้มือใหม่ คอนโทรลเลอร์ไม่ได้เป็นเพียงชิป แต่เป็นบอร์ดที่มีวงจรไฟฟ้าและอินเตอร์เฟสสำหรับเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์อินพุตและเอาต์พุต

ในที่สุด Arduino ราคาถูก ไม่เพียงพอที่จะใช้ในการผลิตภาคอุตสาหกรรมขายส่ง (ดีกว่าที่จะใช้ชิปแยกต่างหากสำหรับเรื่องนี้) แต่ก็เพียงพอแล้วที่นักประดิษฐ์นักออกแบบหรือโปรแกรมเมอร์ที่มีความคิดดั้งเดิมสามารถซื้อคอนโทรลเลอร์และสร้างต้นแบบการทำงานที่อิงกับมันได้

สายไฟ “ การตัดสีแดงหรือสีเขียว” - นี่คือคำถามหลักของชีวิตสำหรับนักจัดอันดับทุกคน ความจริงแล้วสีของลวดที่ใช้ในวงจรนั้นเป็นเรื่องของรสนิยมอย่างแท้จริง ดังนั้นอย่าใช้ชีวิตกับสีของเส้นลวด

หลักสูตรเร่งรัด

การขาย Arduino ในรัสเซียดำเนินการโดย Amperka ผลิตภัณฑ์นี้มีประโยชน์และจำเป็น แต่ไม่ง่าย: ในการเริ่มใช้คุณต้องเข้าใจวงจรและการเขียนโปรแกรม เพื่อช่วยให้ผู้ที่ชื่นชอบความคิดสร้างสรรค์ได้คุ้นเคยกับคอนโทรลเลอร์ Amperka จึงผลิตชุดทำความคุ้นเคยซึ่งหนึ่งในนั้นตกอยู่ในมือของเรา นอกเหนือจาก Arduino เองแล้วชุดนี้ยังประกอบด้วยบอร์ดติดตั้งส่วนประกอบวิทยุทุกชนิดแหล่งจ่ายไฟสายเคเบิลอินเตอร์เฟซชุดสายไฟโดยทั่วไปทุกอย่างที่คุณต้องสร้างวงจรง่าย ๆ และเริ่มทำการทดลองของคุณเอง

ทรานซิสเตอร์และไดโอดนั้นเป็นเกทที่เราใส่เข้าไปในเส้นทางของการไหลของกระแส ไดโอดช่วยให้กระแสไหลในทิศทางเดียวเท่านั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งไดโอดจะขาดไม่ได้สำหรับการแปลงกระแสสลับเป็นกระแสตรง ทรานซิสเตอร์ช่วยให้เราสามารถควบคุมแรงดันไฟฟ้าหรือกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ด้วยสัญญาณควบคุมที่อ่อนแอ ตัวอย่างเช่น Arduino อ่อนแอเกินไปที่จะขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้าจากเอาท์พุทของตัวเอง อย่างไรก็ตามมันสามารถจ่ายสัญญาณควบคุมไปยังทรานซิสเตอร์ซึ่งจะเปิดประตูสำหรับกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่ต้องการโดยมอเตอร์

"> ทรานซิสเตอร์และไดโอดเป็นเกทที่เราใส่บนเส้นทางของการไหลของกระแสไดโอดอนุญาตให้กระแสไหลในทิศทางเดียวเท่านั้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งไดโอดจะขาดไม่ได้สำหรับการแปลงกระแสสลับเป็นกระแสตรงทรานซิสเตอร์จะช่วยให้เราสามารถควบคุมแรงดันไฟฟ้าหรือกระแสสูง สัญญาณควบคุมเช่น Arduino อ่อนแอเกินกำลังมอเตอร์จากเอาต์พุตของตัวเอง แต่มันสามารถจ่ายสัญญาณควบคุมไปยังทรานซิสเตอร์ซึ่งจะเปิดประตูสำหรับกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่ต้องการโดยมอเตอร์ เสียงโห่ร้อง

LED เป็นแหล่งกำเนิดแสงที่ทันสมัยประหยัดและมีสีสันหลากหลายสี ไฟ LED เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้สำหรับการดีบักโปรแกรมเนื่องจากแสงของมันแสดงให้เห็นถึงการมีอยู่ของสัญญาณอย่างชัดเจน ในเวลาเดียวกันพวกเขาประหยัดมากขึ้นว่าพวกเขามีพลังงานเพียงพอจากเอาท์พุท Arduino เพื่อให้ไดโอดไม่ร้อนเกินไปและให้บริการเป็นเวลานานพวกเขาจะต้องเชื่อมต่อผ่านตัวต้านทาน จำกัด ปัจจุบัน

"> LED เป็นแหล่งกำเนิดแสงที่ทันสมัยประหยัดและมีสีสันหลากหลาย LED ที่ขาดไม่ได้สำหรับโปรแกรมดีบั๊กเนื่องจากแสงของพวกเขาแสดงให้เห็นถึงการมีอยู่ของสัญญาณอย่างชัดเจนในเวลาเดียวกันพวกเขาประหยัดดังนั้นพวกเขาจึงมีพลังงานเพียงพอจากเอาท์พุท Arduino ทำให้ร้อนมากเกินไปและให้บริการเป็นเวลานานพวกเขาจะต้องเชื่อมต่อผ่านตัวต้านทาน จำกัด ปัจจุบัน

และอีกครั้งคุณลักษณะคลาสสิกของระเบิดภาพยนตร์ซึ่งเป็นไฟ LED เจ็ดดวงที่ถูกจัดเรียงในรูปแบบของรูปที่แปด ในการควบคุมจอแสดงผลดิจิตอลโดยใช้ Arduino คุณจะต้องใช้เอาต์พุตทั้งเจ็ดของคอนโทรลเลอร์และมันสิ้นเปลืองมาก ชิปตัวนับที่รวมอยู่ในชุดช่วยให้คุณเชื่อมต่อจอแสดงผลหลายหลัก (ตัวบ่งชี้หลายตัว) ที่มีเพียงสองเอาต์พุต

"> อีกครั้งคุณลักษณะคลาสสิกของระเบิดภาพยนตร์ซึ่งเป็น LED เจ็ดดวงที่จัดเรียงเป็นรูปแปดเพื่อควบคุมตัวบ่งชี้ดิจิตอลโดยใช้ Arduino คุณจะต้องใช้เอาต์พุตเจ็ดตัวของคอนโทรลเลอร์และมันสิ้นเปลืองมากเคาน์เตอร์ชิปที่รวมมานั้นอนุญาตให้คุณเชื่อมต่อการแสดงผลแบบหลายบิต (ตัวบ่งชี้หลายตัว) ที่มีเอาต์พุตเพียงสองตัว

แนะนำ

จะเข้าใจหลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์กได้อย่างไร
2019
ลูกเป็ดสามารถคิดในรูปแบบนามธรรมได้
2019
น้ำตาลทรายขาวบริสุทธิ์: สิ่งประดิษฐ์ที่ทำเพราะผู้หญิง
2019