ตอนนี้ในโลกของผู้คนที่กระตือรือร้นในเทคโนโลยี มี "arduinomania" ที่แท้จริง บทความนับพัน บล็อกและฟอรัมหลายร้อยรายการทุ่มเทให้กับอุปกรณ์ลึกลับชิ้นนี้ แล้วนี่คืออะไร - Arduino? และทำไมมันถึงได้รับความนิยม?
Arduino เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กที่ประกอบด้วยแผงวงจรพิมพ์หนึ่งแผ่น ซึ่งสามารถควบคุมเซ็นเซอร์ มอเตอร์ ไฟ การส่งและรับข้อมูลที่แตกต่างกัน … Arduino เป็นอุปกรณ์ทั้งตระกูลที่มีขนาดและความสามารถต่างกัน และนี่คือสวนสัตว์ทั้งโคลนของ Arduino และโลกของอุปกรณ์ที่เข้ากันได้กับ Arduino แต่ขอพูดถึงทุกอย่างตามลำดับ
Arduino "สมอง"
"สมอง" ของ Arduino คือไมโครคอนโทรลเลอร์ Atmega ไมโครคอนโทรลเลอร์เป็นไมโครโปรเซสเซอร์ที่มีหน่วยความจำและอุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆ ใช้งานบนไมโครเซอร์กิตเดียว อันที่จริงมันเป็นไมโครคอมพิวเตอร์ชิปตัวเดียวที่สามารถทำงานได้ค่อนข้างง่าย รุ่นต่างๆ จากตระกูล Arduino นั้นติดตั้งไมโครคอนโทรลเลอร์หลายตัว
ภาพถ่ายแสดงไมโครคอนโทรลเลอร์ Atmega328 ไมโครคอนโทรลเลอร์ดังกล่าวเปิดอยู่และ (แต่ในกรณีอื่น)
Arduino "มือ"
แต่สมองจะมีประโยชน์อะไรถ้าไม่มีมือ? มือในกรณีนี้คือสายไฟฟ้าที่วางอยู่รอบปริมณฑลของบอร์ด Arduino มีบอร์ดที่มีพินจำนวนมาก และมีบอร์ดที่มีพินน้อยกว่า ตัวอย่างเช่น บอร์ดที่ใหญ่ที่สุดในตระกูล Arduino มีพินอิสระมากกว่า 70 พิน และบอร์ดที่เล็กที่สุดมีเพียง 22 พิน
ภาพถ่ายแสดงการเปรียบเทียบระหว่าง Arduino Mega และ Arduino Pro Mini
เอาต์พุตดิจิตอลและอนาล็อก
พิน Arduino ทั้งหมดไม่เหมือนกัน มีเอาท์พุทแบบดิจิตอลและมีแบบอนาล็อก ความแตกต่างพื้นฐานระหว่างพวกเขาคือสามารถมีได้เพียงสองค่าบนหมุดดิจิทัล: ตรรกะ "1" (TRUE จาก 3 ถึง 5 โวลต์) หรือตรรกะ "0" (FALSE จาก 0 ถึง 1.5 โวลต์) และบนเอาต์พุตแอนะล็อก - ช่วงจากตรรกะ 1 ถึง 0 ถูกแบ่งออกเป็นส่วนเล็กๆ จำนวนมาก
ทำไมจึงจำเป็น? ลองดูตัวอย่างที่มีภาพประกอบ หากคุณเชื่อมต่อ LED กับพินดิจิตอลของ Arduino และใช้ลอจิก "1" กับพิน LED จะสว่างขึ้นด้วยความสว่างสูงสุด หากคุณให้ "0" - ไฟ LED จะดับ ไม่มีตัวเลือกขั้นกลาง หาก LED เชื่อมต่อกับเอาต์พุตแบบอะนาล็อก ความสว่างของ LED จะสามารถควบคุมได้อย่างราบรื่น ในทางปฏิบัติ เอาต์พุตแอนะล็อกมักเชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์แอนะล็อกบางประเภท
Arduino ควบคุมอะไรได้บ้าง
เป็นผลให้ Arduino มี "มือ" มากมายที่คุณสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงต่าง ๆ จำนวนมากได้ ในหมู่พวกเขาตัวอย่างเช่น:
- ปุ่ม
- ไฟ LED,
- ไมโครโฟนและลำโพง,
- มอเตอร์ไฟฟ้าและเซอร์โว,
- จอ LCD,
- เครื่องอ่าน RFID และ NFC
- เครื่องวัดระยะด้วยคลื่นเสียงและเลเซอร์,
- โมดูลบลูทู ธ, WiFi และอีเธอร์เน็ต,
- เครื่องอ่านการ์ด SD,
- โมดูล GPS และ GSM …
และยังมีเซ็นเซอร์ต่างๆ อีกหลายสิบตัว:
- แสงสว่าง,
- สนามแม่เหล็ก,
- ไจโรสโคปและมาตรความเร่ง
- เซ็นเซอร์คุณภาพควันและอากาศ,
- อุณหภูมิและความชื้นและอื่น ๆ อีกมากมาย
ทั้งหมดนี้ทำให้ Arduino เป็นแกนหลักของระบบอเนกประสงค์ที่สามารถกำหนดค่าได้หลากหลายวิธี ต้องการทำเครื่องให้อาหารสัตว์เลี้ยงที่ควบคุมด้วยวิทยุหรือไม่? ยินดี! คุณต้องการให้หน้าต่างปิดบนชานของคุณเมื่อฝนเริ่มตกหรือไม่? ยินดี! คุณต้องการควบคุมความสว่างของแสงในห้องจากสมาร์ทโฟนของคุณหรือไม่? ง่าย!
ภาพถ่ายแสดงอุปกรณ์ต่อพ่วงเพียงเล็กน้อยที่สามารถเชื่อมต่อกับ Arduino อันที่จริงยังมีอีกมาก
การสื่อสารกับ Arduino
โปรเซสเซอร์รู้ได้อย่างไรว่าต้องทำอย่างไร? คุณต้องบอกเขาเรื่องนี้ มีภาษาสำหรับการสื่อสารกับไมโครคอนโทรลเลอร์ ทำให้ง่ายและปรับให้เหมาะกับ Arduino โดยเฉพาะ การเรียนรู้ภาษานี้ไม่ได้ยากเลยสำหรับความปรารถนาและความอุตสาหะบางอย่าง แม้ว่าคุณจะไม่เคยตั้งโปรแกรมมาก่อนก็ตาม
การเขียนข้อความสำหรับ Arduino เรียกว่าการเขียนโปรแกรม และเพื่อลดความซับซ้อนของกระบวนการนี้ จึงมีการพัฒนาสภาพแวดล้อมซอฟต์แวร์พิเศษ - Arduino IDE ประกอบด้วยตัวอย่างโปรแกรมที่ดีและใช้งานได้จริงมากมายเมื่อศึกษาแล้ว คุณจะได้เรียนรู้มากมายเกี่ยวกับภาษาของการสื่อสารกับ Arduino อย่างรวดเร็ว
Arduino ช่วยให้โปรแกรมของคุณก้าวออกจากโลกเสมือนจริงและเข้าสู่โลกแห่งความเป็นจริง คุณจะสามารถดูว่าโปรแกรมที่คุณเขียนทำให้ไฟ LED กะพริบหรือหมุนเพลามอเตอร์ได้อย่างไร จากนั้นจึงทำสิ่งที่ซับซ้อนและมีประโยชน์มากขึ้น Arduino จะช่วยให้คุณเรียนรู้สิ่งใหม่และน่าสนใจมากมายทั้งในด้านอิเล็กทรอนิกส์และในการเขียนโปรแกรม เป็นผลให้มันสามารถกลายเป็นงานอดิเรกที่ยอดเยี่ยมสำหรับคุณกิจกรรมที่น่าตื่นเต้นกับเด็ก ๆ งานอดิเรกที่ยอดเยี่ยมและคุ้มค่า
