Що знаходиться у вашому стартовому наборі Arduino? [Початківці Arduino]

Ви тільки що купили стартовий набір або не наважуєтеся його купити, тому що не зовсім впевнені, що в ньому? Ти не самотній. Зіткнувшись з коробкою, повною електронних компонентів, легко розбитися. Ось керівництво до того, що саме ви знайдете у вашому наборі.

Ми використовуємо стартовий комплект SunFounder UNO, доступний за ціною 49,99 доларів США, який ми рекомендуємо через його фантастичне співвідношення ціни і якості. Якщо у вас є інший стартовий набір, швидше за все, ви знайдете деякі (але не всі) однакові компоненти, тому його все ж корисно прочитати. Ви також можете перевірити наші навички в області електроніки для початківців для початківців статтю.

Що входить до стартового комплекту Arduino?

Arduino Uno

Найважливіша частина набору - це Arduino сам. Uno - одна з найбільш базових моделей, але для новачка вона повністю справна, і з нею майже нічого не можна зробити. Якщо ви шукаєте великі або більш потужні моделі, Arduino Mega відповідає всім вимогам; у той час як для проектів, які вимагають використання дуже невеликих приміщень, Mini або Pro Micro повинні бути більш ніж достатніми.

Модель у наборі Sunfounder насправді є неофіційним клоном Uno. Оскільки дизайн Arduino має відкритий вихідний код, інші компанії можуть законно відтворювати або модифікувати його, якщо вони не маркують його як офіційне правління «Arduino».

макетувати

Макет являє собою інструмент, який використовується для експериментів з ланцюгами без необхідності пайки проводів. По суті, це інструмент для тимчасового тестування, за допомогою якого ви можете швидко створювати і розривати електричні з'єднання. Макет складається з аркуша пластику з отворами у верхній частині і металевими напрямними, з'єднаними знизу: компоненти і з'єднувальні дроти вставлені в ці отвори. Кожен з цих рядів по 5 отворів посередині з'єднаний. Зовні з'єднано весь стовпчик: вони зазвичай використовуються в якості загальних ліній електропередач.

світлодіоди

Комплект Sunfounder поставляється з кількома світлодіодами різних кольорів (червоний, жовтий, зелений і білий), а також одним світлодіодом RGB. RGB LED має 4 контакти (по одному на кожен колір і один загальний катод - або заземлення), тому ви можете експериментувати зі змішуванням кольорів або створювати дисплеї випадкового кольору. Дуже круто пограти після того, як ви зануритеся в код. Насправді, для новачка було дуже приємно бачити миттєві результати, коли я редагував свої перші біти коду Arduino.

Одна важлива річ, яку варто відзначити, це контакти на світлодіоді. Як правило, позитивний довший, ніж негативний, але якщо у вас однаковий розмір, шукайте плоску сторону на підставі фактичного світлодіоду. Нога на плоскій стороні є землею або негативною.

USB-кабель

Кабель USB підключається до вашого Arduino, а також до вашого ПК або окремого джерела живлення. Крім подачі живлення на пристрій, кабель передає дані - у вигляді програм або ескізів - з ПК на Arduino. Після завантаження Arduino зберігає інформацію, навіть якщо він відключений від живлення. Щоб стерти програму, ви просто завантажуєте нову.

Хоча Arduino буде зберігати вашу програму необмежений час, навіть без живлення, важливо відзначити, що у самої плати немає джерела живлення, тому вона не буде працювати, якщо вона не підключена до якого-небудь джерела живлення. Крім живлення від USB-порту або настінного зарядного пристрою, можна використовувати вхід постійного струму 9 або 12 В.

40-контактний роз'єм

Це серія з 40 штифтів, які можна зламати або обрізати під будь-який розмір. Компоненти часто поставляються зі штифтами, але якщо ви купили щось, в якому є тільки отвори, то паяний штир можна припаяти, щоб з ним було легше працювати на макеті.

Керамічний конденсатор (10 нФ і 100 нФ)

Конденсатори накопичують і розряджають енергію: вони зазвичай використовуються для регулювання напруги або згладжування сигналу. Конкретним прикладом цього є «скасування» натискання кнопки. Хоча натискання кнопки може здатися вам простою швидкою дією, але на електричному рівні воно може генерувати серію дуже швидких високих і низьких електричних перешкод. Debouncing - це процес згладжування, так що натискання однієї кнопки - це просто.

H міст (L239D)

H-міст являє собою інтегральну схему, яка дозволяє подавати напругу в будь-якому напрямку. Вони зазвичай використовуються разом з двигуном постійного струму, щоб дозволити йому обертатися як вперед, так і назад. L239D насправді являє собою подвійний міст H, тому ви можете керувати двома двигунами, що корисно при створенні простих роботів.

акселерометр

Акселерометри призначені для вимірювання прискорення і нахилу по одній-трьом лінійним осям (x, y, z). Незважаючи на те, що він робить багато речей, він зазвичай використовується для вимірювання відстані, поперечного переміщення і раптових зупинок і пусків всіх типів пристроїв. Наприклад, якщо у вас є пристрій, який рухається тільки в одному напрямку, наприклад, робот, наступний за лінією, то акселерометр дозволяє отримати показання пройденої відстані з урахуванням прискорення і часу для вимірювання відстані, пройденого елементом.

Двигун постійного струму

Двигун постійного струму являє собою компонент, що містить металевий стрижень, який обертається при підключенні до джерела живлення. Обертовий стрижень може потім виконувати прості дії, такі як обертання вентилятора або запуск системи шківів, яка створює рух (наприклад, в автомобілі RC).

оптрон

Оптопара дозволяє передавати сигнал між двома частинами ланцюга, зберігаючи їх електрично ізольованими. Внутрішньо це просто світлодіод з фоторезистором. Концептуально вони дуже схожі на релі, але відрізняються через низку причин:

1. Вони менше і легше, ніж реле.
2. Це твердий стан, що означає відсутність рухомих частин і, отже, пропонує менше можливостей для відмови.
3. Для активації потрібно менше струму, ніж для реле; але, навпаки, можна перемикати тільки невеликі величини струму.

Резистори (220, 1к, 10к, 1М, 5.1м Ом)

Резистори є компонентами, які обмежують протікання струму до інших компонентів. Коли ви підключаєте провід до роз'єму живлення 5 В на Arduino, але компонент може працювати тільки з напругою 3,5 В, вам потрібно знайти спосіб обмежити кількість енергії (струму), яке він отримує, щоб уникнути пошкодження.

Джеймс написав статтю, яка охоплює основні компоненти в стартовому наборі в стартовий комплект, і його аналогія труби прямо на мітку.

"Якщо вам подобається розглядати ланцюг як мережу водопровідних труб, що йдуть в одному напрямку, резистор був би схожий на з'єднання меншої труби з кінцем більшою. Основною причиною цього є захист інших компонентів від пошкоджень ".

Резистори в нашому наборі мають різні значення (220, 1 кОм, 10 кОм, 1 м, 5,1 м Ом). Спочатку це бентежило мене, оскільки я не міг розшифрувати значення кожного конденсатора. Важливо пам'ятати, що кольорові смуги містять всю інформацію, необхідну для визначення значення кожного конденсатора. Перші два представляють числове значення, а наступне визначає кількість нулів, яку ви додасте в кінець. Четверта колірна смуга відома як смуга допусків, і вона показує дисперсію резистора, про яку вам, ймовірно, не варто турбуватися в даний момент. Цей графік виявився дуже зручним.

За допомогою цього зручного інструменту ви можете визначити значення резистора для певного світлодіоду, але вам потрібно знати робочу напругу і струм світлодіоду.

Повзунковий перемикач

Я не буду витрачати занадто багато часу на перемикачі, так як більшість з нас вже знає основи того, що вони роблять. По суті, він відключає або дозволяє пропускати струм, який ефективно діє як важіль включення/вимикання для ваших проектів.

Тим не менш, варто розуміти різні типи повзункових перемикачів, таких як SPDT (який входить в комплект) і DPDT. Перші дві літери - SP і DP - означають «однополюсний» і «двополюсний», тобто кількість речей, які вони можуть перемкнути за один раз. Однополюсний перемикач (як на фото) має один набір контактів, тому він може вмикати або вимикати одну річ. Двополюсний перемикач має два окремих набори контактів, які одночасно керуються однією і тією ж перемикачою дією.

Другий набір букв - ST або DT - означає «один кидок» або «подвійний кидок». Поодинокі перемикачі - це ті, які просто відкриті або закриті. Подвійний кидок (наприклад, у комплекті) має один спільний контакт і перемикається між встановленням контакту з двома іншими контактами. Подвійний перемикач можна використовувати для простого увімкнення або вимикання чогось, але також може

7-сегментний дисплей

7-сегментний дисплей - це інтегрований пакет світлодіодів, які виконують функцію цифрового зчитування для проектів, що потребують відображення чисел. Незважаючи на те, що він не може обробляти зображення або таке інше, дисплей фактично ідеально підходить для таких речей, як електричні кубики, будильник або навіть таймер зворотного відліку (якщо у вас їх кілька).

Поворотний енкодер

Поворотний енкодер - це пристрій для вимірювання обертання, який використовується для підрахунку обертів або для створення органів управління колесами, таких як ручки, які можуть обертатися нескінченно. Вони трохи складніше підключити, ніж потенціометр, і вони виводять кількість «кроків» обертання, які відбулися.

Щоб дати вам уявлення про те, як він використовується, мій перший проект з поворотним енкодером включав його поворот, щоб висвітлити або затемнити світлодіод RGB.

Потенційний

Хоча потенціометр візуально схожий на ротаційний енкодер, він має фіксований діапазон руху і робить легко читається аналоговий вихід, щоб точно показати, куди він був повернений. Основна відмінність полягає в тому, що він має фіксовану початкову і кінцеву точку.

Регістр зсуву

Зрушений регістр є свого роду чіпом короткострокової пам'яті, який отримує дані послідовно, а потім «зрушує» їх всі один раз. На практиці це означає, що ви можете звільнити контакти вводу/виводу на Arduino. Важливо, що передвигові регістри також можуть бути з'єднані послідовно, що дозволяє вам виводити набагато більше вихідних даних, ніж це було б можливо в іншому випадку.

Їх трохи складніше запрограмувати, але коли ви будете готові до роботи, ви можете слідувати нашому початковому проекту зрушення регістру.

ЖК дисплей

ЖК-дисплей оснащений 16-символьним дисплеєм, який може відображати статичні повідомлення або повідомлення з прокруткою. Зазвичай ви використовуєте це для виводу показів датчика. Майте на увазі, що на дисплеях використовується багато виводів, тому вам не залишиться багато грати.

Матричний дисплей

Матричний дисплей з точковою матрицею 8 ст.18 у пластиковому корпусі. Кожен з цих світлодіодів може бути запрограмований для відображення разом або незалежно для створення простих повідомлень або зображень. Також доступні великі і менші матричні дисплеї.

Транзистори (PNP і NPN)

Транзистори є основою сучасної електроніки. Як PNP (позитивний, негативний, позитивний), так і NPN (негативний, позитивний, негативний) транзистори управляються електричним струмом і діють як цифрові перемикачі - використовуються в ланцюгах цифрової логіки і посилення сигналу. Кожен тип транзистора має базу, колектор і еміттер.

Хоча вони майже ідентичні, відмінність полягає в тому, що вони мають абсолютно протилежні полярності. PNP випливає з еміттера в роз'єм. NPN тече від колектора до емітера. Якщо вам потрібна проста мнемоніка, запам'ятайте це:

NPN: не слід вказувати у N

Натиснути кнопку

Кнопка - це проста кнопка, яка створює або розриває електричний контакт при натисканні. Ви можете запрограмувати такий тип переривання в ланцюгу на будь-яку кількість різних ефектів залежно від проекту, але може включати в себе такі речі, як: кидання гральних кісток (для відображення на ЖК-дисплеї або точковій матриці), звучання п'єзо-зуммера або запуск/зупинка Світлодіодне світлове шоу.

Ви також можете зіткнутися з термінами «NO» або «NC» при роботі з перемикачами і реле: вони означають «нормально розімкнутий» (з'єднання зазвичай не встановлюється, і його потрібно активувати для встановлення з'єднання) і «нормально замкнутий» (з'єднання зазвичай робиться так, щоб протікав струм - перемикач необхідно натиснути, щоб розірвати з'єднання).

діод

Діод пропускає електричний струм тільки в одному напрямку. Зазвичай це використовується для захисту компонентів або ланцюгів від зворотного сплеску струму, наприклад, від двигуна, який продовжує обертатися після відключення живлення.

Чоловічі джемпери

Перемички призначені для з'єднання на макетній платі, а також від макетної плати до самої Arduino. Стартовий набір включає кілька кольорів, і хоча колір не має значення, це відмінний спосіб організувати ваші проекти.

Звичайне питання для початківців - як зробити проект, якщо у вас є перемички, які не відповідають кольорам діаграми, яку ви використовуєте для його побудови. Кольори тільки для цілей організації, і вони дійсно не мають значення. Однак ви можете прийняти правило використання червоного для + ve power і чорного для заземлення, оскільки це універсальний стандарт (але, знову ж таки, він не впливає на функціональність).

П'єза зуммер

П'єзо-зуммер - це просто простий динамік, який може подавати різні тони. Сам динамік видає суцільний тон, коли він підключений до джерела живлення, але ви можете запрограмувати їх в коді, щоб змінити довжину і частоту звуків, що випускаються. Джеймс використовував його, щоб створити просту систему сигналізації Arduino. створити просту систему сигналізації Arduino. створити просту систему сигналізації.

Отже, якщо ви новачок в замішанні, як я, це повинно дати вам уявлення про те, які компоненти у вашому наборі, і як ми будемо їх використовувати. Протягом наступних тижнів ми будемо поглиблюватися в кожен тиждень, поки не отримаємо можливість зайнятися деякими проектами з використанням цих компонентів.

Якщо ви хочете ще глибше зануритися в Arduino після використання стартового набору, ознайомтеся з нашими ідеями подарунків, які підійдуть будь-якому шанувальнику Arduino.