Arduino

Az arduino, mint márkanév (több különféle) mikrovezérlőt és a hozzá tartozó fejlesztő környezetet jelenti. A hivatalos honlapon (arduino.cc) minden szükséges információ angol nyelven, ingyenesen elérhető.

Az alábbiakban a legszükségesebb tudnivalókat gyűjtöttem össze az Arduino Nano 3 használatához. A képek egy részét az arduino.cc oldalról vettem át. A kapcsolások legtöbb képen Arduino Uno-val készültek, de nincs jelentős különbség a Nano és az Uno lábkiosztása és működése között.

Telepítés

1. Töltsük le az arduino.cc oldal Download menüpontjából az Arduino nevű fejlesztőkörnyezetet (jobb oldalon Windows installer menüpont). Ebben a szoftverben fogjuk készíteni a mikrovezérlőre megírt programokat.
2. Telepítsük fel az Arduino programot, majd indítsuk el és csatlakoztassuk USB-n keresztül az áramkört.
   • Kínai Arduino panelekhez itt található driver: USB-Serial CH340 Driver 2014
3. A program indítása után el kell végeznünk néhány beállítást.
   • File/Preferences (Fájl/Beállítások) menüben Az Editor language legördülőmenüben tudjuk magyarra váltani a nyelvet (nem minden lesz magyar nyelvű). Ezt követően újra kell indítani a programot.
   • A File/Beállítások menüben ajánlott még bekapcsolni a Display line numbers menüpontot is.
   • Tools/Board menüben válasszuk ki az Arduino Nano-t.
   • Tools/Processor menüben válasszuk ki az ATmega328-at.
   • Tools/Port menüben pedig a használt portot. (Ez időnként eltérhet, így probléma esetén érdemes ellenőrizni.)
4. Ha minden megfelelően működik, akkor az Upload gomb megnyomásával tudjuk feltölteni a programkódjainkat az Arduino panelre.

Technikai információk

A Nano panelről részletes információkat ITT találsz. Néhány fontos tudnivaló:

• A0...A5 lábak analóg bemenetként, digitális ki- és bemenetként egyaránt működhetnek
• A6, A7 lábak csak analóg, vagy digitális bemenetként működhetnek
• D0...D13 lábak csak digitális ki- és bemenetként működhetnek
• 3, 5, 6, 9, 10 és 11-es PWM kimenetként is működhetnek

• Digitális kimenet: A kimeneti feszültségnek két értéke van. HIGH (5V) és LOW (0V). [LED villogó]
• Digitális bemenet: A bemeneti lábra kapcsolt HIGH (5V) és LOW (0V) feszültségek között tud különbséget tenni. [Kapcsoló]
• Analóg bemenet: A bemeneti lábra kapcsolt 0 V és 5 Volt közé eső feszültséget 0-1023 közötti egész számmá alakítva kapjuk meg.
  (pl. 3.7 V megfelel 3.7/5*1023 = 757-es számnak.) [Potencióméter]
• PWM kimenet: A kimeneti lábra kapcsolt feszültséget (5V) nem folyamatosan adja ki, hanem négyszögjelként, ahol a kikapcsolt és a bekapcsolt szakaszok arányát állítva tudjuk elérni, hogy pl LED halványabban világítson. [PWM]
• Serial ki-, bemenet: Ha a panel USB-n keresztül össze van kötve a számítógéppel, akkor soros porton keresztül képes egymással kommunikálni. [Soros PORT]

• Tápfeszültséget több módon kapcsolhatunk az áramkörre:
  • USB-n keresztül (5V),
  • 5V és GND lábak közé 5 V (max 6V) feszültséget,
  • VIN és GND lábak 7-12 V közötti (de legfeljebb 6-20 V) tápfeszültséget kapcsolhatunk.
• (Több rákapcsolt feszültségből a legnagyobbat használja)
• A kimenetként használt lábakat maximálisan 40 mA-el terhelhetjük, de a lábak összárama együttesen nem haladhatja meg a 200 mA-t. Ezért használjunk soros ellenállásokat, vagy nagyobb áramhoz tranzisztorokat. (Tapasztalat szerint 220-1000 Ohm közötti előtét ellenállások megfelelően korlátozzák az áramot, de még akár a LED is jól világít.)
• FONTOS: A megengedettnél nagyobb feszültség, túláram, vagy fordított polaritású bekötés is tönkre teheti az áramkört!

Soros ellenállás számítása LED-hez: Színtől függően minden LED-nek van valamekkora nyitófeszültsége, amelynél működésbe lép és minden LEDnek van valamekkora működési árama. Például egy piros LED áram 20 mA, nyitófeszültsége pedig 1.6-1.8 V körüli. 5 V-ra kapcsolva az Ohm törvénye szerint
R ellenállás = U feszültség / I áram, ahol az U feszültség a tápfeszültség és a nyitófeszültség különbsége
Így tehát R = (5V-1.6V)/20mA = 170 Ohm. Ennél kisebb ellenállás nagyobb áramot eredményez és károsodhat a LED.
Az Arduino túlterhelésének elkerülése érdekében ajánlott 220 Ohm és 1000 Ohm közötti ellenállást használni.

Javasolt magyar nyelvű leírás: hobbirobot.hu >> Arduino kezdőknek.