Arduino, företaget som revolutionerade elektronikvärlden

Teknikvärlden kretsar kring elektroniska komponenter som utför automatiserade uppgifter. För detta är det nödvändigt att ha enheter som är... enkel programmering och anpassningsbar till uppgifter som krävs.

Arduino är en enhet vars mjukvara och hårdvara har öppen källkod, Därför är det ett idealiskt verktyg för den här typen av arbete. I den här artikeln visar vi dig hur. Vad är en Arduino och vilka är dess viktigaste fördelar? som måste använda den här tekniken.

Dessutom visar vi dig de viktigaste delarna av ett moderkort och de olika tillämpningar du kan ge den här typen av enhet. Missa inte något om du vill bli expert på automatiserad mekanisering.

Vad är Arduino och vad är historien bakom detta varumärke?

Arduino hänvisar till de elektroniska plattformar med öppen källkod och kretskort som tillverkas av företaget med samma namn.De kännetecknas av att de har en enda mikroprocessor, en RAM och ingångsportar som tillsammans bildar en komplett enhet som används för att bygga elektroniska komponenter för olika discipliner. Den delar också samma namn som communityn som är dedikerad till att säkerställa projektets kontinuitet.

Utvecklingen, både av hårdvara och mjukvara, är fri att distribuera De är licensierade under GNU General Public License och GNU Lesser General Public License. Därför kan dessa datorkort tillverkas, distribueras och säljas kostnadsfritt av vilken person eller företag som helst.

Dessa enheter skapades år 2003 av en grupp studenter från Italien. Deras uppdrag var att hitta ett verktyg som skulle underlätta implementeringen för alla användare, oavsett om de var nybörjare eller hade ett specifikt yrke. Huvudmålet var att hålla anskaffningskostnaden så låg som möjligt. och att den har största möjliga mångsidighet. Dess namn kommer från en italiensk bar som refererade till Marquis Arduino I, där skaparna möttes under projektet.

År 2005 var det det första kortet som såldes med en 8-bitars AVR-mikrokontroller.Men det var inte förrän sju år senare som den genomgick en betydande utveckling, vilket ledde till nya modeller som började använda 32-bitars ARM Cortex M3-kontroller. Inledningsvis innebar detta vissa utmaningar vid montering av korten, eftersom AVR- och ARM-arkitekturerna inte är identiska, och därför hade instruktionerna för var och en olika specifikationer för assemblern.

När Arduino LLC bildades började dessa kort tillverkas och säljas av externa företag, som betalade provision till ägaren av mjukvaruutvecklingen.I slutet av 2008, året då företaget grundades, började grundarna uppleva interna problem. Detta berodde på varumärkesregistreringen. "Arduino" I Italien var ett av dessa företag inblandat, vilket skapade en komplikation när Arduino LLC försökte registrera sitt varumärke globalt. Följaktligen inleddes rättsliga tvister om ekonomiska frågor i januari 2015.

År 2013 uppskattas det att mer än 700 000 registreringsskyltar såldes. av leverantören Adafruit Industries. Detta visar den framgång och acceptans som dessa tekniska apparater har bland allmänheten.

Arduino Foundation skapades samma år som ett partnerskap mellan företag och ARM Holdings tillkännagavs.vars huvudkontor i Cambridge sedan skulle hantera en betydande del av detta nya företag. Detta genererar grundläggande strategiska förändringar som möjliggör ytterligare framsteg i marknadsföringen av dessa tallrikar, vilka kostar cirka 30 euro.

Vilka är de främsta fördelarna med Arduinos hårdvara och mjukvara?

Det första vi måste lyfta fram som ett kännetecken för dessa enheter är deras enkelhet. både i programmeringsspråk och i kretskorten som utvecklas för att programvaran ska fungera så enkelt som möjligt. Som vi berättade för er tidigare, Arduino är ett projekt med öppen källkodDärför kan alla användare få tillgång till programmeringen och göra förbättringar gratis, oavsett kunskapsnivå.

Den stöder olika operativsystem såsom Windows, Linux och macOS. Detta gör det till ett mycket användbart verktyg för att köra eller programmera på vilken dator som helst, oavsett operativsystem. Därför, Arduino främjar kompatibilitet mellan användare För genom att ta bort OS-barriären kan människor interagera oftare utan att ha en extern begränsning för Arduino-utveckling.

när du behöver För att programmera mikrokontrollern använder du ett kopplingsbaserat språk.var om du vill För att programmera miljön måste du använda Processing.Detta möjliggör enkel projektutveckling, eftersom dessa programmeringsspråk är relativt enkla, särskilt när du väl har använt dem. C (eller C++) eller Java.

Som vi nämnde tidigare finns det två mikrokontroller som vanligtvis används av Arduino. Den ena är AVR, som arbetar med 5 volt, medan ARM Cortex-M3 använder 3,3 V. Denna Detta resulterar i en mängd olika moderkort med ingångs- och utgångsportar. vilket möjliggör större mångsidighet för dess avsedda användning.

För att dessa enheter ska fungera och interagera med andra element, De behöver sensorer eller ställdonDessa kommandon kan antingen tala om för Arduino att den ska arbeta oberoende av en dator, eller så kan de tala om för Arduino vilka åtgärder den ska vidta.

Hur fungerar Arduino-kort? Viktiga komponenter

Arduino Den består av en tallrik som är baserad på en mikrokontroller som kan ARM Cortex M3 32-bitars eller AVR och vems programmeringsspråk det kommer att vara i en miljö Arduino IDE. Det har integrerade kretsar Dessa används för att skapa instruktioner som bildar ett program som ska användas för att låta Arduino interagera med andra enheter.

Olika kringutrustning kan anslutas till mikrokontrollernDetta gäller både in- och utgångsgränssnitten. Detta gör det möjligt för styrenheten att bearbeta data enligt den installerade programmeringen och mata ut den information som behövs för att utföra instruktionerna.

De andra komponenterna som en Arduino har Dessa är analoga, digitala, jordade och PWM-pinnar.Dessutom har den en återställningsknapp, strömindikatorer och en spänningsregulator.

Vilka typer av enheter och applikationer kan jag skapa med Arduino? Allt du kan göra

Arduino kan användas i två huvudgrupper. En är när detta verktyg används som en mikrokontrollerDen har programvara som fungerar oberoende av vilken dator som helst. Detta gör att den kan styra enheter som interagerar med Arduino via aktuatorer.

Den andra gruppen är när kortet används som ett gränssnitt för en enhet., som ska utföra en viss uppgift. Detta kräver att Arduinon ansluts till olika sensorer eller aktuatorer. Dessa skickar en signal till moderkortet, som sedan instruerar datorn att utföra en specifik åtgärd. Detta används ofta i videospel.

Vi kommer att förklara mer i detalj alla användningsområden du kan ge den:

Robotteknik

Robotik är ett idealiskt område för Arduino. Detta påstående beror på att man genom dessa kort kan bygga mekaniska rörelser med elektroniska impulser med hjälp av kommandon som utförs av ett program. Kommandona skapas från en dator och skickas av datorn till Arduino för exekvering., enligt behoven.

Att vara öppen källkod gör det enklare att inkludera dessa enheter, eftersom de kan anpassas till alla typer av projekt.Vare sig det beror på dess storlek eller fördelningen av dess PIN-koder, som möjliggör in- och utmatning av elektrisk ström på ett mångsidigt sätt.

Använd som mikrokontroller

När Arduino används som mikrokontroller, Målet är att styra eller automatisera en specifik process på en enhetFör att utföra denna uppgift krävs ett ingångsgränssnitt och ett utgångsgränssnitt. Kringutrustning som hjälper till att utföra uppgiften effektivt måste anslutas till dessa gränssnitt.

Kringutrustning matas in i mikrokontrollerns minne så att den, genom processorenheten, kan skicka informationen via utgångsportarna. Med andra ord, När de läser information utifrån utför de en specifik process. och skickar ett automatiskt svar, enligt avläsningen.

Använd som ett gränssnitt

Den används som ett gränssnitt till Arduino, till exempel när lamporna tänds automatiskt på grund av detekterad rörelse.För detta behöver du använda en dator som du kan kommunicera med den via en USB-portsom ska tända LED-lamporna när den detekterar information som samlats in av sensorer i nämnda Arduino-gränssnitt.

För den här typen av operation kan du programmera den i C/C++ eller Java, eller vilket språk som helst som inte är svårt för dig.

XOscillo

Du kan omvandla din dator till ett Arduino-oscilloskop och uppnå upp till 1 MHz bandbredd. Detta kommer att visa elektriska signaler grafiskt på ett XY-plan. Detta gör att du kan  Detta hjälper dig att veta när spänningsingångsregleringarna inträffar vid en given frekvens..

Vetenskaplig utrustning för forskning

En annan vanlig och mycket användbar tillämpning av Arduino är i vetenskaplig utrustning som kan mäta olika aspekter av vetenskap. Till exempel, Det används ofta i moderna seismografer och meteorologiDessa används för att tillverka utrustning med Arduino-kort. Detta möjliggör inhämtning av specifik information, baserad på sensorer eller ställdon, som används i vetenskaplig forskning.

Medicin är en annan vetenskapsgren som använder Arduino för att uppnå positiva resultat för människors hälsa. Till exempel, ett mikroskop kan skapas och att den samlar in information för att lagra den på en dator, enligt vissa parametrar.

Arduinome

Musikinspelningsstudior använder Arduino som en enhet som styr sammankopplingen mellan instrumentDessutom görs även ändringar av mikrofoner, datorer, ljudkontrollkonsoler och all annan utrustning som behövs för att producera ett digitalt gränssnitt.

En Arduino kan överföra musiksignaler över upp till 16 kanaler, vilket gör att olika enheter kan anslutas till varje kanal. Detta uppnår en perfekt balans i koordination av musikaliska noter, ljudfrekvens eller stereo eller flerkanalsöverföring, bland annat.

OBDuino

Du ser dem förmodligen varje dag när du kör bil och du har inte insett att du tittar på en Arduino. OBDuino är en bränsleregulator som används i bilar för att göra körningen så ekonomisk som möjligt.Den visar direkt körda kilometer och använda böcker. Detta genererar genomsnittliga, historiska och aktuella resultat.

I Europa används EOBD-diagnosstandarderna. som också tjänar till att ha en fullständig övervakning av de olika motorkomponenterna, såsom oljetryck, regulatorns laddningsspänning etc.

SCA-ino

Den används även i bilar och Den används för att styra motorns tomgångssensor och Check Engine-lampan före tändning.En annan användning är att bestämma mängden luft som kommer in i insugningsröret. I den här uppgiften arbetar Arduino direkt med fordonets styrenhet.

Human läsare

Den humana läsaren faktiskt Det är ett bibliotek som rymmer upp till 5000 boktitlar som kan läsas på en hemma-TV.Det som behövs är en USB-anslutning som möjliggör interaktion mellan användaren och den stora skärmen. Detta gör att användarna enkelt och snabbt kan välja önskat objekt. Den kännetecknas av sitt låga pris.

Den humana datorn

Med en Arduino-enhet Du kan emulera en maskin som fungerar som en dator, vilken kommer att ha en tangentbord normal och en skärmvilket skulle kunna vara en TV i ditt vardagsrum.

Medan en Arduino har mikrokontroller, RAM-minne, ljudutgång, in- och utgångsportar och till och med extern lagring med ett kort MicroSD Även om den fyller funktionen av en komplett PC, kan den inte användas för stora programmeringsuppgifter. Den är idealisk för att spela spel.

Ardupilot

Arduino finns även inom flygteknik. och den används för att assistera ett obemannat luftfarkost, det vill säga vad vi allmänt känner som DrönareTack vare dessa enheter kan flygplanet styras via fjärrkommandon; de har sensorer för att sända ut och ta emot radiofrekvenssignaler.

Men det används inte bara i flygplan, utan även i landfordon. Fjärrstyrda bilar är ett exempel. Arméer använder en teknik som ursprungligen baserades på Arduino-komponenter.

ArduinoPhone

Arduinos mångsidighet är så omfattande att man till och med kan skapa mobiltelefoner. som har solcellsladdningsfunktioner. Denna teknik kan öka batteritiden med upp till 50 timmar. Den stöder även inkludering av mikrofoner och högtalare för samtal.

Även om dess konstruktion inte är enkelDet är inte heller otänkbart att ha en ArduinoPhone för nybörjare som känner till några grundläggande regler för lödning och kretsintegration.

CNC-maskiner (datorstyrda numeriska styrningar)

Datornumerisk styrning är ett program som installeras på en Arduino och Den används för att hålla ett elements position under kontroll hela tiden.Med andra ord används den för att uppnå extraordinär precision i de bearbetningsprocesser som monteras på en maskin för att uppnå ett exakt resultat i ett objekt.

Programmering sker i en 3D-dimension med XYZ-axlarnaDetta avgör höjden, djupet och bredden som det önskade fysiska elementet ska ha. Det är därför CNC står för datornumerisk styrning av olika maskiner.

Öppna Theremin One

Med en Arduino Du kan styra en theremin utan att behöva ha fysisk kontakt med instrumentetTack vare förprogrammeringen som du kan göra och integrera i enheten får du ett högprecisions elektroniskt musikinstrument med enkel programmering.

3D-skrivare

En 3D-skrivare är ett tydligt exempel på var man kan använda robotik med ett Arduino-kort.Detta görs oberoende av vilken dator som helst. Du behöver bara lägga till instruktionerna så att den här datorenheten självständigt kan utföra alla kommandon du gör externt.

Den är väldigt lik en CNC-maskin programmeringsmässigt, eftersom den använder XYZ-axlarna. Funktionen är dock omvänd. Detta beror på att man med 3D-utskrift måste bygga elementet från grunden, medan man med numerisk styrning måste förfina det fysiska elementet för att uppnå önskat resultat.

Ambilight

Så att du kan ha den på din TV Kontrasten justeras efter ljusnivån i rummet där TV:n är placerad.En Arduino krävs. Enheten styr återkopplingen av ljuset som avges från skärmen i förhållande till det omgivande naturliga ljuset. Detta kallas Ambilight.

För detta, Externa sensorer är nödvändiga som kan avgöra vilken korrigeringsgrad den stora skärmen behöver göra.