Установка arduino uno. ESP8266 и Arduino, подключение, распиновка. Где купить Arduino Uno

Я приобрел свой первый Ардуин и хотел бы рассказать с чего начать чтобы он заработал. Откуда скачать программу схему подключения и тп. И что с ардуином вообще можно сделать.

О том, что такой Ардуин и с чем его «едят» я не буду рассказывать вы можете что такое Arduino почитать здесь. Arduin грубо говоря программная плата с возможностью подключения разных приемников и устройств вывода. Микроконтроллер. Обладая соответствующими знаниями его можно пустить в разные русла.

Что можно сделать с Arduino?

Машинка на ардуино
радиоуправляемый самолет и квадрокоптер
Умный дом
Автозапуск для авто
Управление авто некоторыми частями
Сигнализацию
3D принтер
и многое другое что можно сделать с микроконтроллерами

Заказал через интернет - Arduino с DX
Нужна была плата именно с надписями arduino и никак иначе, поэтому пришлось заплатить 28$, хотя XDruino (XDruino) или Zdruino (Zdruino) стоят дешевле.

Вот плата Arduino, сейчас будем подключать к компьютеру. Подключаем её в USB порт. Windows пытается обнаружить драйвер, но она этого сделать не сможет, поэтому переходим в диспетчер устройств (Мой компьютер -> Свойства -> Оборудование -> Диспетчер устройств). Видим, что у нас есть новое неизвестное устройство.

Для того чтобы windows обноружил устройство как устройство Arduino MEGA 2560 нам необходимо скачать драйвера. Драйвера можно скачать с официального сайта, http://www.arduino.cc/. Заходим на вкладочку «скачать» (обозначено «1») и выбираем Arduino 1.0.5» (обозначено «2»), здесь есть и версия Arduino 1.5 » (обозначено «3») но она BETA версия, поэтому мы не будем её качать, мы скачаем версию 1.0.5. Это текущий релиз. Скачаем ZIP файл. Он весит 92.9 MByte.

Скачиваем и распаковываем файл, в которой есть папка с драйверами. Открываем её, и находим в ней файл Arduino.inf который нужно скопировать поближе к корню диска, я его положу прямо на диск С. Теперь мне нужно указать в диспетчере устройств, вот этот *.inf файл. Я нажимаю что я хочу обновить драйвер, выбираю что я покажу где этот драйвер находится на моём компьютере. Выбираю папочку, я положил *.inf файл на диск С, и выбираю диск С. Именно поэтому я его положил ближе к корню, чтобы не лазить по всему компьютеру и убираю галочку «Включить подпапки». Нажимаю «Next».

Windows обнаружила этот *.inf файл и предлагает его установить. Тут какие-то проблемы с Windows, он этот драйвер не хочет принимать как безопасный, но мы всё равно его установим.

Вот и всё. У нас установилось это неизвестное устройство, на него уже стали дрова и оно видится как Arduino MEGA2560. Она сейчас висит на 3-ем COM порту.

Теперь с локального диска С мы удаляем этот *.inf файл потому что он нам уже не нужен, и закрываем окно.
В распакованной папке есть ярлык Arduino, который запускает среду программирования Arduino. Данную программу не нужно устанавливать, её просто нужно куда-то скопировать и можно запускать Arduino IDE из любого места. Запускаем её, и вот как она выглядит. Очень простая и удобная программа.

Теперь нужно указать последовательный порт на котором определилась плата

Выбираем плату, у нас Mega 2560, если у вас другая, вы выбираете другую.

И теперь можно залить сюда какой-то проект Arduino. Выберем проект Arduino, примеры, и выберем что-то с коммуникацией по последовательному порту, чтобы мы видели что мигают светодиоды. Ну допустим, MultiSerialMega.

Открывается исходный код примера, мы его можем проверить на ошибки (откомпилировать), нажав кнопку помеченной цифрой «1», либо можно сразу загрузить на микроконтроллер программу, нажав кнопку помеченной цифрой «2» . При этом компилятор сначала откомпилирует исходный текст, и только потом зальёт полученный файл на микроконтроллер. Обратите внимание, сейчас должны загореться какие-то светодиоды.

Давайте выберем другой пример. Мне хочется попробовать пример который бы постоянно что-то отправлял. Вот, например AnalogOutSerial. Перед каждым примером есть описание, что да как. Сразу зальём его на микроконтроллер (запрограммируем Arduino), для этого сразу жмём «загрузить», компилятор сразу выполнит компиляцию и потом всё загрузит. Вот всё загружено, и сейчас что-то передаётся, так как постоянно горит светодиод на передачу. Узнать что именно передаётся можно с помощью любого монитора COM порта. Мне очень нравится программа Terminal, но можно воспользоваться и средствами встроенными Arduino IDE. Arduino IDE имеет на своём борту «недомонитор COM порта», которым можно пользоваться когда нет ничего другого. Откроем мониторинг COM порта, и видит, что именно постоянно сюда передаётся.

Для чего вообще эти примеры? Я показал как программировать Arduino, можно убедиться что устройство работает, и нормально программируется.
Теперь нужно найти документацию на плату Arduino. Документацию на плату мы также находим на этом сайте. Переходим в раздел «Produkt» (http://arduino.cc/en/Main/Products), выбираем наш продукт, у меня Arduino Mega2560. Спускаемся немного ниже и видим интересные ссылки.

Первое это EAGLE файлы («1»), то есть разводка печатных плат сделана в орле. Также можно найти схему Arduino в формате *.pdf («2») и карту пинов («3»). То есть вся документация на Arduino есть, и лежит в открытом виде. Есть схема и разобраться что куда идёт и что за что отвечает, не оставит ни каких сложностей.

Вы стали счастливым обладателем платы Arduino. Что же делать дальше? А дальше нужно подружить Arduino с компьютером. Мы рассмотрим начало работы с Arduino Uno в операционной системе Windows.

1. Установка Arduino IDE

Для начала нужно установить на компьютер интегрированную среду разработки Arduino - Arduino IDE.

Установка Arduino IDE с помощью инсталлятора избавит вас от большинства потенциальных проблем с драйверами и программным окружением.

2. Запуск Arduino IDE

После того как вы загрузили и установили Arduino IDE, давайте запустим её!

Перед нами окно Arduino IDE. Обратите внимание - мы ещё не подключали нашу плату Arduino Uno к компьютеру, а в правом нижнем углу уже красуется надпись «Arduino Uno on COM1». Таким образом Arduino IDE сообщает нам, что в данный момент она настроена на работу с целевой платой Arduino Uno. А когда придёт время, Arduino IDE будет искать Arduino Uno на порту COM1.

Позже мы поменяем эти настройки.

Что-то пошло не так?

Arduino IDE не запускается? Вероятно на компьютере некорректно установлена JRE (Java Runtime Environment). Обратитесь к пункту (1) для переустановки Arduino IDE: инсталлятор сделает всю работу по развёртыванию JRE.

3. Подключение Arduino к компьютеру

После установки Arduino IDE пришло время подключить Arduino Uno к компьютеру.

Соедините Arduino Uno с компьютером через USB-кабель. Вы увидите, как на плате загорится светодиод «ON», и начнёт мигать светодиод «L». Это означает, что на плату подано питание, и микроконтроллер Arduino Uno начал выполнять прошитую на заводе программу «Blink» (мигание светодиодом).

Чтобы настроить Arduino IDE на работу с Arduino Uno, нам необходимо узнать, какой номер COM-порта присвоил компьютер Arduino Uno. Для этого нужно зайти в «Диспетчер устройств» Windows и раскрыть вкладку «Порты (COM и LPT)». Мы должны увидеть следующую картину:

Это означает, что операционная система распознала нашу плату Arduino Uno как COM-порт, подобрала для неё правильный драйвер и назначила этому COM-порту номер 7. Если мы подключим к компьютеру другую плату Arduino, то операционная система назначит ей другой номер. Поэтому, если у вас несколько плат Arduino, очень важно не запутаться в номерах COM-портов.

Что-то пошло не так?

4. Настройка Arduino IDE на работу с Arduino Uno

Теперь нам необходимо сообщить Arduino IDE, что плата, с которой ей предстоит общаться, находится на COM-порту «COM7».

Для этого переходим в меню «Сервис» → «Последовательный порт» и выбираем порт «COM7». Теперь Arduino IDE знает - что-то находится на порту «COM7». И с этим «чем-то» ей вскоре предстоит общаться.

Чтобы у Arduino IDE не осталось никаких сомнений, необходимо прямо указать: «Мы будем использовать Arduino Uno!». Для этого переходим в меню «Сервис» → «Плата» и выбираем нашу «Arduino Uno».

Что-то пошло не так?

Список последовательных портов пуст? Значит Arduino Uno некорректно подключена. Вернитесь к пункту (3), чтобы отладить соединение.

Arduino IDE невероятно тормозит при навигации по меню? Отключите в диспетчере устройств все внешние устройства типа «Bluetooth Serial». Например, виртуальное устройство для соединения с мобильным телефоном по Bluetooth может вызвать такое поведение.

Среда настроена, плата подключена. Теперь можно переходить к загрузке скетча.

Arduino IDE содержит очень много готовых примеров, в которых можно быстро подсмотреть решение какой-либо задачи. Есть в ней и простой пример «Blink». Давайте выберем его.

Немного модифицируем код, чтобы увидеть разницу с заводским миганием светодиода.

Вместо строчки:

Delay(1000 ) ;

Delay(100 ) ;

Полная версия кода:

/* Blink Turns on an LED on for one second, then off for one second, repeatedly. This example code is in the public domain. */ // Pin 13 has an LED connected on most Arduino boards. // give it a name: int led = 13 ; // the setup routine runs once when you press reset: void setup() { // initialize the digital pin as an output. pinMode(led, OUTPUT) ; } // the loop routine runs over and over again forever: void loop() { digitalWrite(led, HIGH) ; // turn the LED on (HIGH is the voltage level) delay(100 ) ; // wait for a second digitalWrite(led, LOW) ; // turn the LED off by making the voltage LOW delay(100 ) ; // wait for a second }

Теперь светодиод «L» должен загораться и гаснуть на десятую часть секунды. То есть в 10 раз быстрее, чем в заводской версии.

Загрузим наш скетч в Arduino Uno и проверим, так ли это? После загрузки светодиод начнёт мигать быстрее. Это значит, что всё получилось. Теперь можно смело переходить к «Экспериментам »

Что-то пошло не так?

В результате загрузки появляется ошибка вида avrdude: stk500_get sync(): not in sync: resp = 0x00 ? Это значит, что Arduino настроена некорректно. Вернитесь к предыдущим пунктам, чтобы убедиться в том, что устройство было распознано операционной системой и в Arduino IDE установлены правильные настройки для COM-порта и модели платы.

Которые имеют стандартизированное расположение всех выводов для микроконтроллеров, а также одинаковые габариты в границах одной модели продукта. Некоторые из них имеют дополнительные элементы, позволяющие осуществлять контроль напряжения подаваемого питания и USB, который благодаря своей универсальности может и подзаряжать плату, и использоваться для связи микроконтроллера с компьютером. Одной из наилучших вариаций семейства этих плат является модель Arduino UNO R3.

Общий вид платы

На фото можно увидеть как стандартные подписи, нанесённые при изготовлении самой платы, так и добавленные с помощью графического редактора. Дело в том, что для работы в схемах используются все составляющие, но так как не все они были подписаны, пришлось исправить эту несправедливость. Теперь переходим к объяснению схематического рисунка, что за что отвечает на нём. Стоит хорошо рассмотреть Arduino UNO R3, схема этой платы представлена в многих книгах-пособиях, но для полноты статьи публикуется и здесь.

Ниже вся изображенная информация будет представлена в виде схематического рисунка, который весьма сильно отличается от визуального образа платы. Но такие отличия нисколько не влияют на качество работы с печатной платой, необходимо только понять принцип её работы, и вы увидите, что здесь ничего сложного нет.

Как МК и компьютер видят друг друга

Для корректного функционирования Arduino UNO R3 драйвер для него должен быть установлен на компьютере, что работает с платой. Выбор драйвера зависит от операционной системы. Существует отдельное ПО для Arduino UNO R3: драйвер Windows 7, Windows Vista и XP. То есть с помощью любой аппаратуры, на которую установлены эти операционные системы, можно работать с печатной платой. Arduino UNO R3 совместим со всеми компьютерамы, выпущенными с нулевых.

Почти все видимые выводы соединены напрямую с микроконтроллером. Часть из них может быть как доступной для подключения, так и задействована во внутренней схеме. Вывод USB может использоваться для подачи питания напряжением 5 В, а также для обмена информацией с компьютером, который в таком случае распознаёт устройство как неодновременный последовательный порт.

Напряжение для работы платы

Рабочее напряжение составляет 5 В. Но вход для внешнего питания рассчитан на 7-12 В. Экспериментально было установлено, что для работы хватает минимального напряжения 6 В, а максимум, который плата может выдержать, - 20 В. Но лучше не отклоняться от рекомендованных параметров, чтобы не было нежелательных ситуаций, как-то выход из строя и ему подобные варианты, зависимые от подачи напряжения.

Система энергоснабжения устроена таким образом, что происходит автоматическое переключение с USB-порта на другой источник энергии, если последний подаёт больше 6,7 В. Такие требования к предоставляемому напряжению для Arduino UNO R3, схема подключения и питания были разработаны для оптимальной работы платы.

Преимущества работы с различными напряжениями этим не ограничиваются. Плата Arduino UNO R3 может заставить работать МК и на более низком (3,3 В) напряжении, но только из-за того, что он сам функционирует на частоте 8 Гц. Плата же требует 16 Гц и, соответственно, большего напряжения.

Краткая информация о выводах

Они на плате двух типов: аналоговые и цифровые. Цифровые обозначаются буквой D (0-13), и их насчитывают 14 штук. Тогда как аналоговых шесть, и обозначаются они буквой А (0-5). Общая нумерация начинается с D, и 15-й вывод нумеруется А0, 16-й пронумерован как А1. Цифровой вывод можно использовать в качестве как входа, так и выхода, тогда как аналоговый допустимо примениять только в качестве входа.

Для чего предназначены выводы?

IOREF выдаёт необходимое для работы напряжение - 5 В.

D0 и D2 используются для обмена данными с помощью асинхронного последовательного порта. Они подключены к USB-контролеру. Но при этом следует быть осторожным, ведь их нельзя напрямую подключить к порту RS. Для подключения необходимо произвести преобразование, которое силами этих выводов не осуществляется. Информация по подключению Arduino UNO R3 (инструкция) находится в конце статьи.

Также вывод D2 или D3 можно использовать, чтобы вызвать внешнее прерывание.

D3, D5, D6, D9, D10 и D11 благодаря тому, что они связаны со счетчиками на самом микроконтроллере, используются для сигнала широтно-импульсной модуляции, а также как счетчики для внешних импульсов.

D10-D13 необходимы, чтобы МК мог работать с посторонними устройствами посредством протокола SPI. Если микроконтроллер является ведомым в конструкции, то используется D10.

Возможности ввода-вывода

Благодаря аналоговым входам можно измерить напряжение подаваемого сигнала. С их помощью реально смастерить даже осциллограф, который, правда, будет ограничен возможностями процессора. Цифровые выводы способны как генерировать сигнал, так и принимать его. Могут они работать и с ШИМ-сигналами, поэтому их используют для управления двигателем или устройством генерирования звука. Также их используют для «общения» с другими устройствами вроде однопроводной шины, асинхронного последовательного порта, SPI, I2C. Благодаря конструктивным особенностям подключение I2C и SPI возможно даже на одну шину.

Для обмена какого типа данных и в каких случаях используются различные выводы?

Аналоговые устройства используются для обмена данными с сенсорами различного типа. Почти все виды сенсоров при работе подключаются именно через них.

С помощью SPI цифровые устройства могут работать в тех случаях, когда необходима высокая скорость передачи всех данных. Такой обмен используется при работе с сетями Ethernet, Wi-Fi.

Техника безопасности при подаче тока

Для избегания ситуации, когда плата выходит из строя, необходимо знать особенности работы техники, в том числе и максимальную нагрузку, которую можно давать на отдельный вывод, группу выводов и сам МК. Максимальные значения напряжений составляют:

На одном выводе микроконтроллера ток должен иметь напряжение не больше 40 мА.
На одной группе выводов текущий ток не должен превысить отметку 100 мА. Самих групп выводов три.
Одновременный ток на микроконтроллере не должен превысить отметку 200 мА.

Инструкция по настройке

Прежде чем работать с самой платой, её необходимо подготовить. Условно можно выделить такие этапы подготовки: покупка кабеля для связи между МК и компьютером, подготовка необходимого софта для работы, установка драйверов и запуск ПО с последующей его настройкой. Общая последовательность действий будет выглядеть таким образом:

Данный документ разъясняет, как подключить плату Arduino к компьютеру и загрузить ваш первый скетч.

Необходимое железо — Arduino и USB-кабель

В этом руководстве предполагается, что вы используете Arduino Uno, Arduino Duemilanove, Nano или Diecimila.

Вам потребуется также кабель стандарта USB (с разъемами типа USB-A и USB-B): такой, каким, к примеру, подключается USB-принтер. (Для Arduino Nano вам потребуется вместо этого кабель с разъемами А и мини-В).

Программа - среда разработки для Arduino

Найдите последнюю версию на странице скачивания .

После окончания загрузки распакуйте скачанный файл. Убедитесь, что не нарушена структура папок. Откройте папку двойным кликом на ней. В ней должны быть несколько файлов и подкаталогов.

Подсоедините плату

Arduino Uno, Mega, Duemilanove и Arduino Nano получают питание автоматически от любого USB-подключения к компьютеру или другому источнику питания. При использовании Arduino Diecimila убедитесь, что плата сконфигурирована для получения питания через USB-подключение. Источник питания выбирается с помощью маленького пластикового джампера, надетого на два из трех штырьков между разъемами USB и питания. Проверьте, чтобы он был установлен на два штырька, ближайших к разъему USB.

Подсоедините плату Arduino к вашему компьютеру, используя USB-кабель. Должен загореться зеленый светодиод питания, помеченный PWR.

Установите драйвера

Установка драйверов для на Windows7, Vista или XP:

Подключите вашу плату и подождите, пока Windows начнет процесс установки драйвера. Через некоторое время, несмотря на все её попытки, процесс закончится безрезультатно.
Нажмите на кнопку ПУСК и откройте Панель управления.
В панели управления перейдите на вкладку Система и безопасность (System and Security). Затем выберите Система. Когда откроется окно Система, выберите Диспетчер устройств (Device Manager).
Обратите внимание на порты (COM и LPT). Вы увидите открытый порт под названием «Arduino UNO (COMxx)».
Щелкните на названии «Arduino UNO (COMxx)» правой кнопкой мышки и выберите опцию «Обновить драйвер» (Update Driver Software).
Кликните "Browse my computer for Driver software".
Для завершения найдите и выберите файл драйвера для Uno - «ArduinoUNO.inf», расположенный в папке Drivers программного обеспечения для Arduino (не в подкаталоге «FTDI USB Drivers»).
На этом Windows закончит установку драйвера.

Выберите ваш последовательный порт

Выберите устройство последовательной передачи платы Arduino из меню Tools | Serial Port. Вероятно, это будет COM3 или выше (COM1 и COM2 обычно резервируются для аппаратных COM-портов). Чтобы найти нужный порт, вы можете отсоединить плату Arduino и повторно открыть меню; пункт, который исчез, и будет портом платы Arduino. Вновь подсоедините плату и выберите последовательный порт.

Загрузите скетч в Arduino

Теперь просто нажмите кнопку «Upload» в программе - среде разработки. Подождите несколько секунд - вы увидите мигание светодиодов RX и TX на плате. В случае успешной загрузки в строке состояния появится сообщение «Done uploading (Загрузка выполнена)».
(Замечание. Если у вас Arduino Mini, NG или другая плата, вам необходимо физически кнопкой подать команду reset непосредственно перед нажатием кнопки «Upload»).

Несколько секунд спустя после окончания загрузки вы увидите как светодиод вывода 13 (L) на плате начнет мигать оранжевым цветом. Поздравляю, если это так! Вы получили готовый к работе Arduino!

Данный документ разъясняет, как подключить плату Arduino к компьютеру и загрузить ваш первый скетч.

Необходимое железо — Arduino и USB-кабель

В этом руководстве предполагается, что вы используете Arduino Uno, Arduino Duemilanove, Nano или Diecimila.

Программа - среда разработки для Arduino

Найдите последнюю версию на странице скачивания .

Подсоедините плату

Установите драйвера

Установка драйверов для на Windows7, Vista или XP:

Подключите вашу плату и подождите, пока Windows начнет процесс установки драйвера. Через некоторое время, несмотря на все её попытки, процесс закончится безрезультатно.
Нажмите на кнопку ПУСК и откройте Панель управления.
В панели управления перейдите на вкладку Система и безопасность (System and Security). Затем выберите Система. Когда откроется окно Система, выберите Диспетчер устройств (Device Manager).
Обратите внимание на порты (COM и LPT). Вы увидите открытый порт под названием «Arduino UNO (COMxx)».
Щелкните на названии «Arduino UNO (COMxx)» правой кнопкой мышки и выберите опцию «Обновить драйвер» (Update Driver Software).
Кликните "Browse my computer for Driver software".
Для завершения найдите и выберите файл драйвера для Uno - «ArduinoUNO.inf», расположенный в папке Drivers программного обеспечения для Arduino (не в подкаталоге «FTDI USB Drivers»).
На этом Windows закончит установку драйвера.

Выберите ваш последовательный порт

Загрузите скетч в Arduino

КАТЕГОРИИ