Arduino je open-source platforma založená na mikrokontroléru ATMega od firmy Atmel a grafickém vývojovém prostředí, které vychází z prostředí Wiring (podobný projekt jako Arduino, tedy deska s mikrokontrolérem a IDE) a Processing (prostředí pro výuku programování). Arduino může být použito k vytváření samostatných interaktivních zapojení nebo může být připojeno k software na počítači.
Desky arduino obsahují 8-bitové mikrokontroléry z rodiny AVR
od firmy Atmel a množství dalších podpůrných obvodů. Oficiální vydání Arduina,
které vyrábí a prodává Italská firma Smart Projects, používají čipy ATMega8,
ATMega168, ATMega328, ATMega1280 a ATMega2560. Každá deska má většinu I/O pinů
přístupných přes precizní patice, do kterých se jednoduše připojují další
obvody, kterým ve světě Arduina říká Shieldy. Na deskách bývá několik diod,
resetovací tlačítko, konektory pro ICSP programování, napájecí konektor,
oscilátor a obvod zprostředkovávající komunikaci po USB. Základní verze Arduina,
Arduino Uno, poskytuje celkem 14 I/O digitálních pinů a 6 pinů analogových. Šest
digitálních pinů je také možné použít na softwarově řízený PWM výstup.
Hlavní mikrokontrolér, který je uživatelsky programovatelný, již má bootloader
(kód, který se po spuštění postará o základní nastavení mikrokontroléru, jako
jsou interní časovače, nastavení rozhraní USART a další) a nastavené potřebné
fuses bajty (těmi se nízkoúrovňově nastavují některé vlastnosti čipu). Díky tomu
se uživatel nemusí starat o detaily a své programy píše v jazyce podobném C/C++.
Ačkoliv je Arduino připojeno k počítači pomocí rozhraní USB, je softwarově
simulována sériová komunikace přes linku RS-232. Ve starších deskách, jako je
například Duemilanove nebo Diecimila, se pro tyto účely používaly FTDI čipy, v
nejnovější desce Uno toto obstarává ATMega8U2 s předprogramovaným firmware (ten
je, jako vše ostatní, volně dostupný v podobě zdrojových kódů).
Díky otevřenosti celého projektu vzniká množství klonů od dalších firem i
jednotlivců. Samotné Arduino lze jednoduše poskládat i z jednotlivých součástek
na nepájivém kontaktním poli.
Zdroj: wikipedia
Nedávno jsem stál před rozhodnutím pořídit si programovatelný vývojový kit. Rozmýšlel sem se nad RaspberryPi, Arduinem nebo stavbou vlastního kitu s AVR Atmel. Nakonec jsem si zakoupil Arduino UNO R3, pro jeho nízkou cenu, snadné programování, možnost programování na tabletu s Androidem a protože bylo zrovna na akci za 333Kč.
Hlavní parametry:
Procesor ATmega328
14 vstupů/výstupů, z nich 6 může být použito jako PWM výstupy
6 analogových vstupů
Krystal 16MHz
Připojení k PC přes USB
Napájení 7-12V nebo přes USB
Paměť programu Flash 32 KB, 0.5 KB použito bootloaderem
Paměť dat SRAM 2 KB
Paměť dat EEPROM 1 KB
Horní strana
Spodní strana
Popis pinů
Schéma ke stažení v PDF ZDE
První program
Jak jsem již uvedl výše, výhodou Arduina je možnost programování přes tablet. Jelikož PC v podstatě nepoužívám, tak to pro mě byl jeden z rozhodujících faktorů. Veškeré moje programování bude probíhat na tabletu Samsung Galaxy Tab 2, na kterém si ukážeme i první program Blikání LEDkou. Protože na digitálním pinu 13, přímo na desce Arduina, je zapojená SMD LED dioda, nebudeme potřebovat žádné další součástky.
Teď k vlastnímu programování. Z obchodu Google Play si stáhneme aplikaci ArduinoDroid - Arduino IDE. Po prvním spuštění se dostáhnou a doinstalují další potřebné knihovny, a poté již naskočí hlavní obrazovka
Horní rozbalovací menu se zobrazí po tapnutí na ty tři čtverečky v pravém horním rohu. Pokud máte jiné Arduino než UNO tak musíte v nastavení (Settings) zvolit Board type a vybrat vaší desku. Arduino UNO je zvolené hned po spuštění, ale radši si to zkontrolujte :-)
Po zvolení správného Arduina, zvolíme File ...
... dále Examples (příklady) ...
... zde si můžete později vybrat, prostudovat a vyzkoušet všemožné zkušební programy. My ale zvolíme 01.Basics...
... a dále Blink.
Načte se nám vzorový program pro blikání LEDkou. Program je anglicky okomentovaný takže pokud umíte anglicky můžete si ho jednoduše prostudovat.
Dále musíme program zkompilovat
Opět si otevřeme menu, zvolíme Sketch ...
... potom Verify / Compile ...
... a program se zkompiluje a zkontroluje.
Pokud jste do teď neměli připojené Arduino k tabletu tak ho před pokračováním připojte.
Po skončení kompilace znovu otevřeme menu, dále Sketch a zvolíme Upload.
Tablet chce potvrzení o povolení použití USB, a my ho potvrdíme OK (je tam i zatržítko pro trvalé povolení, ale mě se stejně ptal pokaždé)
Následně proběhne nahrání programu do Arduina
Po nahrání programu by mělo dojít k restartu Arduina a program se spustit. Pokud ne Arduino restartujeme tlačítkem na desce. A dioda by měla začít blikat.
Arduino připojené k tabletu.
Protože tento tablet nemá vyvedený klasický USB konektor, musí se použít redukce. Originál redukce Samsung stojí kolem 300Kč, já mám redukci z Číny za 40Kč a funguje stejně :-)