Скачать книги по ардуино на русском

Лучший микроконтроллер для программистовSTM32 F3 Discovery

STMicroelectronics STM32 F3 Discovery

Плата STM32 F3 Discovery представляет собой микроконтроллер на основе ARM Cortex-M4 для экспериментов со всеми аспектами аппаратного программирования. Плата оснащена встроенным детектором движения, трехосным гироскопом, датчиком линейного ускорения и датчиком магнитного поля.

Есть также восемь светодиодов в круглом расположении

Обратите внимание, что эта плата требует отдельного адаптера FTDI для связи с компьютерами через USB. Если вы не уверены, что это такое, то мы использовали его в нашем собственном руководстве по Arduino для связи с чипом ATMega328P

Обучение программированию F3 Discovery является более глубоким процессом, чем многие другие микроконтроллеры. К счастью, есть библиотеки, которые делают этот процесс более доступным, и многие учебные пособия начинаются с основ. Наряду с использованием языка программирования C ++, доска является предметом Книги Открытий; руководство по началу работы по внедрению языка программирования Rust.

Лучший микроконтроллер для носимыхAdafruit Gemma M0

Adafruit Gemma M0

Благодаря тому, что микроконтроллеры сочетают в себе расширенный контроль над светодиодами и другими компонентами с небольшими форм-факторами и низкими требованиями к мощности, неудивительно, что они проявляются в дизайне костюмов и косплее. Плата Gemma M0 от Adafruit представляет собой микроконтроллер размером с монету, идеально подходящий для подключения светодиодов или других компонентов с помощью проводящей резьбы. Кроме того, вы можете использовать встроенный светодиод RGB DotStar.

Чип ATSAMD21E18 (попробуйте сказать, что спешите) — это шаг вперед по сравнению с обычными встроенными контроллерами для микроконтроллеров этого типа. В то время как вы можете использовать стандартный Arduino типа C ++, плата поставляется с предустановленной CircuitPython для программирования на Python и собственным USB-соединением, которого обычно нет на других платах этого типа.

Микросхемотехника

Радиотехника для начинающих

Это часть микроэлектроники, которая занимается исследованиями и разработкой электрических структурных построений цепей в интегральных микросхемах. Они представляют собой микроэлектронные изделия, выполняющие функции преобразования, обработки сигналов и накопления информации.

Важно! Микросхемы имеют высокую плотность соединённых элементов на площади в несколько мм2. Их элементы не могут быть отделены от кристалла и подложки

Микросхемотехника

Проектированием и монтажом интегральных микросхем (ИМ) занимаются схемотехники. ИМ бывают нескольких видов:

• плёночные – все элементы и межэлементные компоненты выполнены в виде плёнок;
• гибридные – содержат кристаллы;
• аналоговые – предназначены для обработки сигналов, изменяющихся по закону непрерывной функции;
• цифровые – обработка сигналов по закону дискретной функции.

Arduino+

На сайте представлены текстовые и видеоуроки по Ардуино. Большая часть из них бесплатная. Подойдут даже совсем новичку, который первый раз слышит об Ардуино.

Автор подробно и довольно понятно рассказывает, что такое Ардуино, как его использовать и как программировать. Из уроков также ребенок или взрослый может узнать, как подключать и управлять датчиками, как подключить микроконтроллер к компьютеру.

Из следующего курса учащийся узнает, как программировать на Python, как выглядит программное обеспечение Ардуино, как использовать внешние компоненты и макетную плату и многое другое.

Несовместимые аналоги Arduino

RASPBERRY PI

Raspberry Pi — это одноплатный компьютер, который работает на операционной системе Linux, возможна установка лицензионной Windows 10 IOT. Выпускается Raspberry в нескольких вариантах: «A», «B», «Zero», «Zero W» и другие с частотой 700 МГц и ОЗУ на 256 МБ или 512 МБ. Raspberry Pi имеет порты ввода/вывода GPIO, благодаря этому плату можно использовать в проектах для управления устройствами.

PARTICLE PHOTON

Particle Photon — плата для разработки проектов IOT (интернета вещей) на базе микроконтроллера ARM Cortex с Wi-Fi. В отличие от Arduino, родным напряжением платы Photon является 3,3 Вольт. GPIO порты выдают 3,3 Вольта, а в режиме входа принимают до 3,3 Вольт. Программируется Particle Photon с помощью смартфона/планшета через приложение Particle или через ПК через Web-приложение.

BEAGLEBONE

BeagleBone отлично подойдет для создания проекта в области домашней автоматизации, т.к. устанавливает коммуникацию между веб-браузером и GPIO-контактами на плате с напряжением 3,3 В. Для программирования микроконтроллера BeagleBone используется среда Cloud9 IDE. Работает плата на частоте 720 МГц и имеет ОЗУ 256 МБ. На BeagleBone установлен разъем для microSD, с которой грузится Linux.

Панель запуска MSP430: альтернатива Arduino с низким энергопотреблением

Хотя цена и скорость являются важными факторами в большинстве сборок своими руками, энергопотребление также является постоянной проблемой. Устройства регистрации, разработанные, чтобы остаться на месте в течение некоторого времени, могут бороться с поддержанием их функции даже с современными мощными банками батарей.

Решение этой проблемы можно найти в линейке плат MSP430. Многие пользователи сообщают о том, что более 15 лет используют альтернативу с низким энергопотреблением, рабочий ток в три раза ниже, чем у аналогичных плат Arduino. Для ознакомления с MSP430 см. Вступительное видео Бена Хека:

Наконец, микросхемам, поставляемым с этими платами, требуется немного компонентов, чтобы они могли выступать в качестве автономных микроконтроллеров в ваших проектах. Это означает, что любая доска для разработки в этом диапазоне может использоваться для загрузки поведения в микросхему, прежде чем помещать ее в ваши проекты, сокращая пространство и расширяя диапазон использования.

Если вам что-то нравится, возможно, посмотрите на MSP430!

Образовательные продукты Texas Instruments — MSP-EXP430G2 LaunchPad — Образовательная продукция Texas Instruments — MSP-EXP430G2 LaunchPad — Купить сейчас на Amazon $ 23.40

Расширение возможности на Ардуино

Одной из возможностей умного дома является визуализация состояния автоматики и проходящих в системе процессов. Для этого рекомендуется применять отдельный сервер, обеспечивающий обработку состояний (может применяться программа Node.js).

Упомянутая программная технология применяется для решения интернет-задач, поэтому для визуализации «Умного дома» используется язык Java Script (именно с его помощью создается обработчик и сервер). Результаты можно увидеть на экране компьютера или ПК.

Для реализации задуманного подойдет ноутбук, обычный ПК или Raspberry Pi. Применение такой системы позволяет увеличить ее возможности. Так, если на плате Ардуино имеется небольшой объем памяти, на сервере такие ограничения отсутствуют. Программа пишется таким образом, чтобы обеспечить полное управление платформой.

При желании можно задать алгоритм, который будет фиксировать факт нахождения человека в доме, и собирать эту информацию. Если владелец ежедневно возвращается где-то к 17.30, за час может быть включен бойлер или отопительные устройства. По приходу домой человек попадает в теплое здание с горячей водой.

Программа может запомнить время, когда владелец ложится отдыхать и отключать нагрев воды. Таких нюансов, которые при необходимости вносятся в программу, множество. Именно наличие внешнего ПК дает большие возможности контроллеру на Ардуино.

Какую альтернативу Arduino вы используете?

В то время как Arduino, безусловно, по-прежнему доминирует на рынке с точки зрения одноплатных микроконтроллеров, есть много других замечательных плат микроконтроллеров, из которых вы можете выбирать. С момента запуска первого Arduino было много изменений в форме , и много дискуссий о том, какой тип микроконтроллера является королем .

Сейчас существует так много вариантов для проектов домашней электроники, что почти наверняка найдется что-то идеальное для ваших нужд. Самое главное, веселиться!

И не забывайте о своих друзьях, которые любят проекты DIY, когда настанет подарок, вот несколько отличных идей для подарков для поклонников Arduino.

eSchool

Это начальный курс по программированию микроконтроллеров Arduino. Рекомендуется к изучению в 6-8 классах. В качестве программной среды будет выступать Arduino IDE с установленным плагином ArduBlock.

Перед прохождением данного курса, настоятельно рекомендуется изучить курсы по программированию в Scratch, так как программирование с использованием визуальной оболочки ArduBlock очень схоже с программированием в среде Scratch.

Для самостоятельного изучения курса понадобится набор Arduino upgraded learning KIT.

Курс состоит из 13 базовых занятий. Внутри курса есть памятки по каждому из компонентов используемого набора Arduino и рекомендации по работе с ними. В конце курса приведены полезные и интересные проекты для самостоятельной реализации. Раздел самостоятельных проектов постоянно пополняется.

Coursera

Курс по Arduino состоит из серии практических задач про создание вещей, которые работают сами: изучают мир, принимают решения и действуют – двигаются, обмениваются данными друг с другом и с человеком, управляют другими устройствами.

Пройдя этот курс, вы сможете создавать устройства, которые считывают данные о внешнем мире с разнообразных датчиков, обрабатывают информацию, получают и отправляют данные на ПК, в Интернет, на мобильные устройства, управляют индикацией и движением.

Создание устройств будет включать проектирование, изучение компонентов, сборку схем, написание программ, диагностику. Попутно с созданием самих устройств вы сделаете визуализацию на ПК, создадите веб-страницу, которую будет демонстрировать одно из ваших устройств, а также разберетесь с устройством и работой FDM 3D-принтера.

Курс не требует специальных знаний у слушателей, доступен даже ученикам старших классов средней школы. Плюсом будут навыки программирования и владение английским языком на уровне чтения технической документации, однако обязательным это не является.

Весь курс посвящен практике и самым лучшим решением для вас будет раздобыть электронику, повторять показанные примеры и экспериментировать самостоятельно.

Дистанционное управление «умным» домом

Для подключения платы к интернету, понадобится:

• Wi-Fi-адаптер, настроенный на прием и передачу сигнала через маршрутизатор;
• или подключенный через Ethernet кабель Wi-Fi роутер.

Также, есть вариант дистанционного управления по блютуз. Соответственно, к плате должен быть подключен Bluetooth модуль.

Есть несколько вариантов управления умным домом Arduino: с помощью приложения для смартфона или через веб.

Так как данная система-конструктор – не закрытая экосистема, то и приложений, реализованных для нее очень много. Они отличаются друг от друга не только интерфейсом, но и выполнением различных задач.

Управлять удаленно платой умного дома можно, разместив получение и обработку данных умного дома на веб-сервере. Естественно, сервер для умного дома Ардуино нужно создавать самостоятельно.

Для этих целей понадобится Arduino Ethernet Shield – сетевое расширение для пинов Ардуино Уно, позволяющее добавить разъем RJ-45 для подключения к сети.

При удаленном подключении, необходимо обеспечить внешнее питание платы не от USB.

Затем, подключите по USB плату к компьютеру, а по Ethernet плату к роутеру, которой раздает интернет компьютеру. При правильном установлении соединения, вы увидите зеленый свечение на порту.

После этого, нужно использовать библиотеки шилдов Ethernet и в среде разработки IDE написать код для создания сервера и отправки данных на сервер. Пример самодельного сервера неплохо описан в данной инструкции.

С помощью подключаемой библиотеки GSM в Arduino IDE можно:

1. Работать с голосовыми вызовами.
2. Получать и отправлять СМС.
3. Подключаться к Интернету через GPRS.

Работает схема через специальную плату расширения GSM, содержащую специальный модем.

О создании универсальной сигнализации на Arduino, с отправкой СМС уведомления на смартфон можно узнать из соответствующей видеоинструкции.

• https://ElektrikExpert.ru/arduino.html
• https://ArduinoMaster.ru/projects/proekty-arduino-dlya-nachinayushhih/
• https://ArduinoPlus.ru/arduino-uno-proekti/
• https://ArduinoPlus.ru/arduino-nano-projects/
• https://future2day.ru/umnyj-dom-na-osnove-arduino/

Предыдущая
ArduinoЧто такое ide arduino: характеристики и применение на практике

AlexGyver

Сайт для любителей техники предоставляет бесплатные текстовые уроки — максимально подробные уроки по программированию Arduino с разбором всех тонкостей и особенностей языка.

Есть также бесплатные видеоуроки. Цикл охватывает все стандартные операторы и функции Ардуино и построен таким образом, что от выпуска к выпуску у зрителя идёт плавное формирование “базы”, каждый последующий урок (видео урок) содержит в себе информацию из предыдущих, то есть уроки усложняются и становятся комплексными.

Что узнает ребенок:

• Что такое Ардуино и зачем она нужна?
• Что умеет Ардуино и что можно сделать на её основе?
• Подключение датчиков к Ардуино
• Питание Arduino от различных источников электричества
• Математические операторы для работы с переменными
• Особенности переменных и констант
• Общение между компьютером и Arduino Через COM порт
• Какие существуют типы реле? В чём достоинства и недостатки?
• Как подключить реле и как им управлять?

И это еще не все. 16 видеоуроков расскажут все нюансы о программировании на Arduino.

Как прошить Arduino UNO на примере Blink.

Запустить приложение Arduino IDE (подойдет любая версия).

Во вкладке Инструменты/Плата: выберите пункт “Arduino/Genuino Uno”

Подключите Arduino UNO к компьютеру с помощью USB кабеля.

Используйте для прошивки короткий кабель, который идет в комплект с платой! Потому что при использовании кабеля длинной более 30 сантиметров могут возникать помехи, из-за чего загрузка скетчей будет не возможна!

Во вкладке Инструменты выбрать порт, к которому подключена плата Arduino UNO.

В моем случае это COM7, у вас может быть другой! Выберите тот который появился при подключении платы!

Теперь откройте тестовый скетч во вкладке Файл/Примеры/Basics/Blink

Или скопируйте этот скетч и вставьте его в чистое окно редактирования приложения Arduino IDE.

В скетче прописана задержка 1 секунда delay(1000); между командами включить и выключить светодиод, можете отредактировать его на свое усмотрение, и нажмите загрузить.

Скетч загрузится, и на плате будет мигать светодиод с той периодичностью которую вы указали в скетче.

BangBangEducation

Этот практический курс посвящен основам работы с контроллерами из семейства Arduino. Вы узнаете, как быстро и просто прототипировать, используя контроллер и датчики Arduino в любой доступной вам среде, и собирать интерактивные объекты для рекламных событий, умного дома или семейных праздников.

Широкий спектр датчиков и актуаторов позволит добавить интерактивности практически в любую систему, а основы взаимодействия и работы, изучаемые на курсе, позволят сделать это просто, используя системы визуального программирования.

Курс состоит из нескольких модулей. Первый — вводный, его необходимо пройти всем: на нем слушатели подготовят контроллер для дальнейшей работы.

Все последующие модули также рекомендуется пройти, но можно начать с той среды программирования, которая вам близка или уже знакома. Разбираемые среды программирования: TouchDesigner, Ableton (Max), Max/MSP, PureData и Processing.

Кому подойдет курс: всем, кто решил начать изучать Arduino, но пока не хочет программировать на C++.

Для обучения на базе плат расширения нам понадобятся детали/модули:

• Arduino UNO / Mega
• соответствующий вашей плате кабель USB
• Плата расширения*
• Аналоговый модуль потенциометра*
• Модуль кнопка*
Опционально:
• Сервопривод
• Блок питания для сервопривода
• Датчик уровня шума*
• Инфракрасный дальномер Sharp (10−80 см)

Практическая электроника

Практическое изучение электроники с нуля начинается с понимания принципов работы электронных приборов и устройств, функционирование которых основано на взаимодействии электромагнитных полей и свободных электрических зарядов. Описание этих процессов можно найти во всех учебниках по радио,- и микроэлектронике. Особенно помогают в этом отношении видео уроки в интернете. Азы современной электроники в практической области постигаются приобретением знаний по следующим вопросам:

1. Построение цепей;
2. Полупроводники;
3. Сигналы и измерения;
4. Электропитание схем;
5. Цифровая электроника.

Построение цепей

Электротехника для начинающих

Основой создания различных электрических схем являются правила построения цепей. Те же принципы построения электрических связей распространяются и на структуру микросхем. Твёрдое знание самых важных законов Ома и Кирхгофа позволяют понять логику создания линий, связующих компоненты электронных схем.

Обратите внимание! Без изучения базовых законов физики и электротехники начать овладевать основами электроники с нуля невозможно. Именно эти знания открывают все секреты создания электронных схем

Можно часами простоять, наблюдая за работой тех или иных сложных устройств, но без знаний основ электроники понять механизмы их действия не получится.

Полупроводники

В мире микроэлектроники полупроводники занимают важное место. Для того чтобы понять принцип их действия, нужно знать их физические возможности

Полупроводники меняют своё сопротивление в зависимости от нагрева. С повышением температуры сопротивление падает, в условиях низких температур полупроводники приобретают свойства диэлектриков.

Полупроводники на плате

К полупроводникам относятся такие радиодетали, как:

• диоды;
• транзисторы;
• тиристоры.

Сигналы и измерения

Сигналы – это носители информации. Они передаются электронами электрической цепи. Величина заряженной частицы служит единицей измерения энергетического заряда. Измерения и исследования сигналов в электронике проводятся с помощью осциллографов. Цифровой прибор производит математическую обработку полученных результатов.

Цифровой осциллограф предназначен для профессиональных электронщиков и стоит довольно дорого. Для начинающих любителей подойдут недорогие модели отечественного производства – С1-73 и С1-101.

Электропитание схем

Энергообеспечение электронных схем осуществляется через специальные блоки питания. Сетевые импульсные блоки питания называют электронными трансформаторами. Это простые источники питания, работающие от сети 220 вольт. В сети интернет можно приобрести довольно дешёвые модели китайского производства.

Цифровая электроника

Основы цифровой электроники для начинающих базируются на понятии двоичной системы (ноль и единица) и алгебраической логике. В самоучителях и разных учебниках даются разъяснения, что такое базовые логические элементы электронных схем. К ним относятся триггеры, регистры, дешифраторы и микроконтроллеры.

Цифровая электроника

Цифровая технология передачи сигналов кодирует, а после доставки в нужное место дешифрует их. Этим добиваются чистоты информационных сигналов, защищённых от каких-либо помех. Примером этому служит цифровое телевидение.

Лучшие альтернативы Arduino

1. Raspberry Pi Zero

Raspberry Pi Zero — это, по сути, такая же самая оригинальная плата Raspberry Pi Model A+, только уменьшенная до размеров платежной карты. Вы можете приобрести ее за 5-8$. Когда устройство только появилось, оно отправлялось в качестве бесплатного подарка подписчикам журнала MagPi. Этот микрокомпьютер может запустить полноценный дистрибутив Linux и в то же время он достаточно дешевый.

Плата имеет точно такие же возможности, как и Raspberry Pi A+, на ней можно запустить Raspbian или любую другую совместимую операционную систему. Процессора с частотой 1 ГГц и 512 Мб оперативной памяти вряд-ли хватит на что-либо серьезное, но вы можете использовать устройство в качестве микроконтроллера, альтернативы Arduino.

Здесь есть 2 порта microUSB, но нет Ethernet, Bluetooth или Wifi. Но переходники и платы расширений для включения нужных вам технологий можно приобрести достаточно недорого. Это самый мощный из перечисленных микрокомпьютеров, поэтому он используется для сложных задач, которые не всегда по плечу для Arduino, например, обработка данных и визуализация.

2. NodeMCU

NodeMCU — это очень интересный микроконтроллер, который предлагает множество возможностей, особенно учитывая его цену. В отличие от Arduino, который использует 8 битный ATMEA с частотой 16 МГц, здесь используется чипсет ESP8266 с 32 битным процессором Tensilica Xtensa LX106 80 МГц, также здесь есть Wifi, встроенная поддержка TCP/IP, 4 мегабайта встроенного хранилища и 20 кб ОЗУ. В дополнение ко всему тут есть 10 выходов GPIO.

К устройству можно подключать различные компоненты, такие как мониторы, сенсоры или сервоприводы. Как и Arduino, его очень просто использовать, достаточно написать код и загрузить его на устройство по USB. Программы пишутся на Lua, это интерпретируемый язык программирования, похожий на Python или Ruby. Вы можете заказать NodeMCU за $3 из китая или найти более дорогую версию на Amazon.

3. Particle Photon

Particle Photon — это устройство для реализации различных веб-проектов. Устройство поставляется с Wifi и является одной из лучших альтернатив Arduino на данный момент. В качестве процессора используется Cortex ARM M3 с частотой 120 МГц. Писать программы для него нужно так же как и для Arduino, просто пишите код и загружаете его на устройство.

4. ESP8266

ESP8266 — это микроконтроллер с поддержкой Wifi, который набирает популярность среди энтузиастов в электронике. Он стоит дешевле Arduino, но может программироваться в той же Arduino IDE. Но для его питания нужно подавать 3.3 вольта а не 5. Устройство поставляется со встроенным регулятором питания и несколькими портами ввода-вывода.

5. Teensy

Teensy — это самая популярная альтернатива Arduino, которая может использоваться для создания любого DIY проекта. Здесь есть загрузчик, с помощью которого вы можете загружать в память программу даже с USB флешки. С помощью него вы можете эмулировать любое USB устройство, а в качестве процессора используется ARM Cortex M4 с частотой 180 МГц, и 256 Кб оперативной памяти. И здесь тоже можно использовать Arduino IDE.

6. BeagleBone

Устройство использует ARM Cortex V8 с частотой 700 МГц и 256 мегабайт оперативной памяти DDR2, а также флешку объемом 4 Гб. В качестве языков программирования могут использоваться Python, C, C++, PHP, JavaScript. Устройство поддерживает установку SD карты, а также есть USB порт, через который можно подключать различные расширения, например, Ethernet или другой компьютер.

5. MSP430

MSP430 — это альтернатива Arduino, очень похожая на оригинальную плату, но потребляет очень мало энергии, благодаря использованию 16-битного MCU. В качестве среды для разработки программ может использоваться Energia IDE. Микроконтроллер имеет собственную архитектуру что и выделяет его среди других.

6. STM32

STM32 — это дешевый 32-битный микроконтроллер, от STMicroelectronics, одна из лучших альтернатив Arduino. Здесь используется своя среда разработки Keli, а также программатор ST-Link. Устройство использует чип ARM Cortex 32-bit M3 с тактовой частотой 24 МГц и 8 кб оперативной памяти. Среди других преимуществ можно отметить низкое потребление энергии, обработку цифровых сигналов и так далее.

Отладка микроконтроллера STM32

Как уже упоминалось, отладка микроконтроллера достойна отдельных тирад и восторженных откликов. Сразу с коробки вы получаете устройство, что свободно можно отлаживать в любой среде, переменные выводятся в консоль, а удобные графики информации позволяют визуально засечь баг. Это особенно удобно, когда объём кода просто не позволяет пройтись по нему пошагово.

После перехода на STM32 вы со временем и вовсе забудете о выводе данных через консоль, ведь на замену этих шаблонов придут куда более разумные и практичные решения.

В следующем материале мы по шагам как можно сделать так, чтобы использовать Arduino IDE для платы STM32.

Первый проект на Arduino

Давайте соберем первое устройство на базе Ардуино. Мы просто подключим тактовую кнопку и светодиод к ардуинке. Схема проекта выглядит так:

Управление яркостью светодиода

Обратите внимание на дополнительные резисторы в схеме. Один из них ограничивает ток для светодиода, а второй притягивает контакт кнопки к земле

Как это работает и зачем это нужно я объяснял в этом уроке.

Для того что бы все работало, нам надо написать скетч. Давайте сделаем так, что бы светодиод загорался после нажатия на кнопку, а после следующего нажатия гас. Вот наш первый скетч:

В этом скетче я создал дополнительную функцию debounse для подавления дребезга контактов. О дребезге контактов есть целый урок на моем сайте. Обязательно ознакомьтесь с этим материалом.