Arduino

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Jump to navigation Jump to search
Arduino
Arduino Logo.svg
Arduino IDE - v0011 Alpha.png
Տեսակազատ ծրագրային ապահովում, զարգացման ինտեգրված միջավայր և բիզնես ձեռնարկություն
Ենթադասopen source microcontroller?
ՀեղինակՄասսիմո Բանցի
Գրված է՝C, C++, ՋավաՍկրիպտ և Ասսեմբլեր լեզու
ՕՀՎինդոուզ[1], GNU/Linux[2] և ՕԷս Տաս[2]
ՊլատֆորմAtmel AVR?
Վերջին կայուն տարբերակ1.8.13 (հունիսի 16, 2020)[3]
ԱրտոնագիրGNU GPL և GNU Lesser General Public License
Կայքarduino.cc
Աղբյուր կոդgithub.com/arduino/Arduino
Arduino Վիքիպահեստում

Arduino՝ համակարգչային և ծրագրային ապահովման ապրանքային նշան, պարզ ավտոմատացման համակարգերի և ռոբոտների ստեղծման համար, որոնք նախատեսված են ոչ պրոֆեսիոնալ օգտվողների համար։

Ծրագրային մասը բաղկացած է անվճար ծրագրային խմբագրիչից (IDE-Integrated Development Environment, Ինտեգրված Ծրագրավորման միջավայր)՝ ծրագրեր գրելու և սարքավորումներ ծրագրավորելու համար։ Տեխնիկական մասը իրենից ներկայացնում է տպասալերի հավաքածու, որոնք արտադրվում են ինչպես պաշտոնական, այնպես էլ կողմնակի արտադրողների կողմից։

Arduino-ն կարող է օգտագործվել ինչպես ավտոմատ ինքնասպասարկվող օբյեկտներ ստեղծելու, այնպես էլ համակարգչի ծրագրային ապահովմանը ստանդարտ լարային և անլար ինտերֆեյսներով միանալու համար։

Arduino-ի օգտագործման հաճախակի միջոց

Կառուցվածք[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Arduino ֆիրմային անվանումով արտադրվել է միկրոկոնտրոլլեր ունեցող մի քանի տպասալեր ( անգլ.  boards), և վահանակ-սարքավար (անգլ. shields): Միկրոկոնտրոլլերով աշխատող սալիկների մեծամասնությունը համալրված են մինիմալ անհրաժեշտ պարագաներով միկրոկոնտրոլլերի նորմալ աշխատանքի համար։

Arduino-ի կոնցեպտում կորպուսային սարքեր չկան։ Օգտագործողը ինքն է ընտրում տպասալի մեխանիկան պաշտպանության մեթոդը կամ դիմում է կողմնակի ընկերությունների։ Կողմնակի արտադրողները նույնպես թողարկում են ռոբոտաշինական սարքերի հավաքածուներ, որոնք աշխատում են Arduino-ի հետ միասին։ Անկախ արտադրողների թողարկած զգայունակներն (անգլ․ sensors) ու սարքերը նույնպես կարող են աշխատել Arduino-ի հետ միասին։

Դասական[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Arduino-ի Դասական միացում նրա ղեկավարման վահանակներով

Դասական Arduino տպասալը և Arduino-ի հետ համատեղելի վահանակները նախագծված են այնպես, որպեսզի օգտագործողը կարողանա միացնել դրանք իրար pin-երի եւ jumper-ների միջոցով(հաղորդիչները, որոնցով միացվում են pin-երը իրար)։ Այսպիսով, հիմնական միկրոպրոցեսորային տպասալը համալրվում է անհրաժեշտ ծայրամասային սարքերով և արտաքին միացումներով։

Գոյություն ունի ստանդարտ չափերի տպասալերի հավաքածու («Uno», «Pro», «Leonardo») և ընդլայնված տեղայնացումով տպասալերի հավաքածու («Mega», «Due»):

Փոքրածավալ կառուցվածքներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

«Nano» տպասալը տեղայնացման սալիկի վրա

Փոքր չափերի առանձին տպասալերը (օրինակ, «Nano», «Micro») արտադրվում են միկրոսխեմաների DIP փաթեթների չափով։ Նրանց համար նախատեսված վահանակներ չկան

Կողմնակի նախագծեր[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Բացի Arduino- ի ստանդարտ կառուցվածքներից, կողմնակի արտադրողներ ստեղծել են բազմաթիվ կլոններ, պահպանելով միայն ճարտարապետական և ծրագրային ապահովման համատեղելիությունը։ Այդ կլոնների շարքում առանձնանում է Microduino ապրանքային շարքը [4][5] : Շարքը պարունակում է կառուցվածքային համատեղելի պրոցեսորային մոդուլներ, կապի մոդուլներ, սենսորներ եւ դերակատորներ։

Femtoduino տպասալը

Ամենափոքր կլոնը թողարկվել է Femtoduino ապրանքանիշի ներքո [6] : Դրա չափերը կազմում են ընդամենը 15 * 20 մմ, ներառյալ միկրո USB միակցիչ, լարման կայունացուցիչ և ամբողջ Arduino Uno I / O հավաքածու։ Նույն ընկերությունը թողարկել է IMUduino ապրանքանիշի տակ առավելագույնս «հագեցած» կլոն։ Սա Arduino Leonardo- ի կլոնն է USB Host-ի օժանդակությամբ (ստեղնաշարի և մկնիկ), Bluetooth 4 Low Energy, վեց առանցքով գիրոսկոպ / աքսելոմետր, մագնիսաչափ ( կողմնացույց ), բարոմետր ։ Սարքի չափը 16 * 40 մմ է։

Արդյունաբերական կառուցվածքներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Պատասխանատու արդյունաբերական ավտոմատացման մեջ Arduino արտադրանքի օգտագործումը թեժ քննարկումների առարկա է։ Նման խնդիրների լուծմանը նպաստելու համար մի շարք կողմնակի ընկերություններ արտադրում են կառուցվածքային ամբողջական մոդուլներ։

Arduino ընկերությունը չի արտադրում նման ապրանքներ, բայց իր խանութում վաճառում է Indudtrial Shields ըկերության արտադրանքը ։ Ընկերության հայտնի արտադրանքը Archiduino- ն է ։ Երկու ընկերությունների լուծումներն էլ հիմնված են AVR պրոցեսորների վրա։

Միկրոկոնտրոլլեր[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Arduino-ի միկրոկոնտրոլլերները տարբերվում են դրանցում ներկառուցված բեռնիչով ( անգլ.   bootloader ): Օգտագործելով այս բեռնիչը, օգտագործողը իր ծրագիրը ներդնում է միկրոկտրոլերի մեջ առանց ավանդական առանձին սարքային ծրագրավորողների օգտագործման ։ Բեռնիչը միանում է համակարգչին USB ինտերֆեյսով (եթե այն գտնվում է սալիկում) կամ օգտագործելով առանձին UART-USB ադապտեր։

Arduino IDE-ում հնարավորություն է տրվում ստեղծել սեփական ծրագրային-սարքային հարթակներ։ Այս հնարավորությունն օգտագործվում է կողմնակի ընկերությունների կողմից, որոնք ավելացնում են Arduino IDE- ին իրենց սեփական կոմպլեկտները և դրանց կոմպիլյատոր բեռնիչները։

AVR[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Arduino սարքերի դասական գծում հիմնականում օգտագործվում են Atmel AVR- ի միկրոկոնտրոլլերները։

Որոշ սալիկներում առկա port-երի կազմը կարող են տարբեր լինել։

ARM[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Սալիկների շարքում աստիճանաբար սկսեցին հայտնվել ARM պրոցեսորները։ Սկզբնական շրջանում այն եղել է AT91SAM3X8E դասական կառուցվածքի սալիկի վրա։ Ավելի ուշ ի հայտ եկավ Arduino սալիկների «MKR» շարքը DIP կառուցվածքով և SAMD21 վերահսկիչով ( Cortex-M0, 48 MHz, 2ց56k Flash, 32k RAM):

Մոկրոկոնտրոլլերային սալիկների մի քանի մոդելներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Մոկրոկոնտրոլլերային սալիկների մի քանի մոդելներ.

Ծրագրավորման սկզբունքը[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Ծրագրավորումն իրականացվում է ամբողջովին իր սեփական ծրագրային շերտով (IDE), որն անվճար է և հասանելի է Arduino-ի կայքում։ Այս շերտը պարունակում է տեքստային խմբագիր, նախագծերի մենեջեր, պրեպրոցեսսոր, կոմպիլյատոր եւ գործիքներ այլագիրը միկրոկտրոլեր ներբեռնելու համար։

Arduino գրադարանային փաթեթը օգտագործվում է LGPL լիցենզիայի տակ) [7][8]

Ծրագրավորման լեզու[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Arduino- ի ծրագրավորման լեզուն համարվում է սովորական C ++-ը որոշ առանձնահատկություններով, որոնք հեշտացնում են սկսնակներին առաջին աշխատանքային ծրագիրը գրելու համար։

  • Arduini IDE միջավայրում գրված ծրագրերը կոչվում են սքետչեր (անգլ. sketch ) և պահպանվում են *.io ընդլայնմամբ։
  • main() Arduino պրոցեսորը, որը պահանջվում է C ++- ում, ստեղծում է անհրաժեշտ «կոպիտ» գործողություններ։
  • Ծրագրավորողը պետք է գրի երկու, որոնք պահանջում են Arduino ֆունկցիաներ setup() եւ loop() : Առաջինը կոչվում է մեկ անգամ, երկրորդը կատարվում է անսահման հանգույցի մեջ։
  • Տեքստը ծրագրի (sketch) ծրագրավորող չի պահանջվում է տեղադրել header ֆայլերը օգտագործվում են ստանդարտ գրադարանների. Այս վերնագրի ֆայլերը կավելացնեն Arduino պրոցեսոր `ըստ ծրագրի կոնֆիգուրացիայի։ Այնուամենայնիվ, օգտվողների գրադարանները պետք է նշվեն։
  • Arduino IDE ծրագրի մենեջերը ունի ոչ ստանդարտ գրադարան ավելացնել մեխանիզմ։ Գրադարանները որպես C ++ ստանդարտ տեքստեր ավելացվում են IDE աշխատանքային գրացուցակում հատուկ թղթապանակում։ Այս դեպքում գրադարանի անունը ավելացվել է IDE ցանկի մեջ գրադարանային ցուցակում։ Ծրագրավորողը նշում է անհրաժեշտ գրադարանները եւ դրանք ավելացվում են կազմման ցանկում։
  • The Arduino IDE- ն չի առաջարկում որեւէ կոմպյուտերային պարամետրեր եւ նվազեցնում է այլ կարգավորումներ, որոնք հեշտացնում են սկսնակների համար սկսվող աշխատանքը եւ նվազեցնում խնդիրները։
void setup () {
 pinMode (13, OUTPUT); // կոնտակտի համարի (pin 13) ելքային մուտքի հայտարարում
}

void loop () {
 digitalWrite (13, HIGH); // կոնտակտի համարին (pin 13) փոխանցել 1 արժեք
 delay (2000); // 2000 միլիվայրկյան սպասման ցիկլ
 digitalWrite (13, LOW); // կոնտակտի համարին (pin 13) փոխանցել 0 արժեք
 delay (2000); // 2000 միլիվայրկյան սպասման ցիկլ
}

Այս օրինակում օգտագործվող բոլոր գործառույթները գրադարանային գործառույթներ են։

Ծրագրի ներբեռնումը միկրոկոնտրոլլերի մեջ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Arduino-ի ծրագրերի բեռնումը միկրոկոնտրոլլերի մեջ տեղի է ունենում հատուկ բեռնիչով (բոլոր Arduino միկրոկոնտրոլլերները վաճառվում են այս բեռնիչով)։ Բեռնիչը հիմնված է Atmel AVR Application Note AN109 վրա։ Բեռնիչը կարող է աշխատել RS-232, USB կամ Ethernet ինտերֆեյսով `կախված կոնկրետ պրոցեսորների պերիֆերիայի կազմից։ Որոշ տարբերակներում, ինչպիսիք են Arduino Mini-ն կամ ոչ պաշտոնական Boarduino-ն, ծրագրավորման համար անհրաժեշտ է առանձին ադապտեր։

Գրաֆիկական ծրագրավորման լեզուներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  • Minibloq
  • Scratch for arduino
  • Snap4Arduino
  • Ardublock .
  • Modkit- ը վճարովի է, մյուսների համեմատ ` ապահովում է Arduino սարքավորումներով։
  • FLProg- ն անվճար է։ Այն թույլ է տալիս Ձեզ ստեղծել ծրագրային ապահովման FBD և LAD լեզուներով:

միացման սխեմա[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  • Fritzing- ը պարզ Arduino- ի վրա հիմնված սխեմաների նախագծման եւ փաստաթղթավորման համակարգ է։

Հետաքրքիր նախագծեր[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  • Arduinome- MIDI կոնտրոլլեր
  • OBDuino- ուղեւորության համակարգիչ `ստանդարտ ավտոմեքենաների ախտորոշիչ ինտերֆեյսների միացմամբ։
  • Ardupilot- ավտոպիլոտ անօդաչու սարքերի համար։

Ընկերությունը[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Ընկերության եւ պլատֆորմի անունը գալիս է Իտալիայի թագավոր Արդուին Իվրաեցու անունից

Մշակողների թիմը[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Արդուինոյի մշակողների թիմի հիմնական կազմը հետևյալն է `Մասսիմո Բանզի, Դեյվիդ Կուարտիլլյե, Թոմ Իգո, Ջիանլուա Մարտինո, Դեյվիդ Մելլիս, Նիկոլաս Զամբետտի և Վալերի Շիմանսկի և այլոք։