Встречаем Arduino

Что же такое Arduino? Это вот такие платы, которые можно запрограммировать на взаимодействие с любыми электронными устройствами. Теперь на картинке я вам покажу части платы, которые вас будут интересовать. Ну во-первых, чтобы вы знали, вот это является мозгом вашего устройства. Это микроконтроллер. Затем нас интересуют вот эти так называемые колодки, расположенные по бокам. Это – порты, к которым вы подключаете все ваши компоненты. Также их называют «пинами», «выводами», «контактами». Это все синонимы. Некоторые из них могут служить как входами, так и выходами. Затем вас будет интересовать USB-порт. С помощью него плата подключается к компьютеру, и вы можете загружать в нее программу или обмениваться с компьютером данными, или даже давать вашему устройству небольшое питание. Ну об этом мы поговорим еще позже. Также вы можете питание подвести через специальный разъем, куда можно подключить батарейный отсек. Вот эта кнопка называется reset. С помощью нее вы можете перезапустить контроллер, то есть начать программу заново. А еще нас могут интересовать светодиоды, уже расположенные на плате. Один из них вы можете программировать, не подключая ничего к плате. А другие два являются индикаторами обмена данных с компьютером. Например, вы можете видеть, что сейчас загружается программа, и скоро она будет в плате.

На самом деле, Arduino — это целое семейство плат. Они отличаются друг от друга габаритами, количеством портов ввода-вывода, мощностью контроллера или уже даже процессора, и какими-то другими параметрами. Кроме этого, нужно отметить, что Arduino является открытой платформой, то есть на сайте производителя вы можете найти все ее схемы, и при желании даже изготовить свою Arduino. Единственное, вам придется выдумать для нее какое-то другое название, потому что авторы не разрешают клоны называть таким же именем. Мы в ходе нашего курса будем пользоваться Arduino Uno и платой Iskra Neo, которую сделала компания «Амперка». Это отечественный аналог Arduino Leonardo, сделанный по всем правилам, с соблюдением лицензионных требований, и более интересный с точки зрения стоимости. Кстати, на сайте «Амперки» появилась отличная сравнительная таблица, глядя на которую вы можете понять, чем платы отличаются друг от друга, и выбрать ту, которая в вашем проекте будет наиболее подходящей, изучить ее на досуге. А теперь давайте переделаем нашу модель светофора таким образом, чтобы ею уже управлял не человек, а контроллер. На самом деле, подключение светофора к Arduino будет еще проще, чем я рассказывал раньше. Мы можем сейчас обойтись без транзисторов, которые якобы нажимают на кнопки. Мы подключим каждый светодиод прямо к выводу Arduino, потому что ток, который может позволить Arduino на своем пине, достаточен для того, чтобы светодиод зажегся. Я уже избавился от кнопок и подключил каждый индикатор к своему контакту Arduino.

Посмотрите еще раз. Мы видим нумерацию у пинов и это важно, потому что мы будем включать и выключать каждый из светодиодов из программы, и контроллеру нужно знать, на какой своей ножке нужно изменить напряжение. Также очень важно, что линия минус, которая раньше у нас была соединена с источником питания, теперь соединена вот этим черным проводом с пином GND (от слова ground, или «земля»). В нашем контексте это эквивалентно «минусу». Теперь давайте проследим, как будет течь ток по данной цепи. Когда программа даст контроллеру указание включить пин № 8 (тот, к которому подключен оранжевый провод), вот этот вот участок цепи, проходящий через резистор, красный светодиод и рельсу «минус», через черный провод снова замкнется с платой контроллера. Цепь будет работать. Аналогичная история будет с желтым проводом, подключенным к десятому пину, и белым проводом, подключенным к двенадцатому пину. У нас есть три отдельных участка цепи, каждым из которых мы можем управлять с помощью контроллера и не забывать возвращать ток в вывод «земля».