kelimesini duymuş olacaksın Arduino son yıllarda birkaç kez. Ortasında bir çip ve bir dizi bağlantı bulunan küçük bir tahta olduğunu keşfetmek büyük olasılıkla kulaktan dolma bir söylenti. Ancak, son yıllarda ilgi odağı olmamıza rağmen PC dünyasıyla ilişkilendirdiğimiz bir şey değil. Bu yüzden ne olduğunu, doğasının ne olduğunu ve her şeyden önce kullanışlılığını açıklamak için bir makale yapmaya karar verdik.
Arduino olarak bildiğimiz şeyin konsepti, İtalya'nın Ivrea kentinde aynı adı taşıyan ekip tarafından geliştirildi. Kullanımı kolay bir dizi mikro denetleyici oluşturmak amacıyla. Konsept çok başarılı oldu ve bunu Massimo Banzi, David Cuartilles, Tom Igoe, Gianluca Martino ve David Mellis'e borçluyuz. Bu nedenle, bir Arduino kartının özelliklerinin neler olduğunu ve onu diğer benzer ancak farklı cihazlardan ayıran şeyin ne olduğunu görelim. Ahududu Pi.
Arduino somut olarak nedir?
Arduino gerçekten belirli bir donanım değil, ama bir kavram , Hangi açık kaynaklı uygulamalarla aynı yönergeleri alır , fakat elektronik dünyasında uygulanan . Bu, bu panolarla projeleri yürüten kişilerin yaptıkları, ana mikrodenetleyicilerinin programlandığı planları ve kodu paylaşmak olduğu anlamına gelir. Bu, başkalarının aynı projeyi yapmasına, varyantlar oluşturmasına ve hatta geliştirmesine olanak tanır.
Son yıllarda, elektroniklerin eğitim düzeyinde daha erişilebilir hale getirilmesinde kilit bir unsur haline geldi ve erişilebilirliğin önündeki engelleri kaldırdı. Bu, küçük ölçekli çözümlerin geliştirilmesine izin verdi. İster eğitim projeleri şeklinde, ister küçük işletmelerdeki belirli sorunlara çözümler olarak. Bununla birlikte, sıradan halk için doğası hakkında çok fazla kafa karışıklığı var.
Bir mikrodenetleyiciye dayanır
Özellikle ATMega ailesindekilerde. Bu, Raspberry Pi'den farkını anlamak için önemlidir. Günümüzde geleneksel bir işlemci aynı anda birkaç işlemi paralel olarak çalıştırabilecek kadar karmaşık olsa da, bir mikrodenetleyici aynı anda yalnızca birini işleyebilir. Bu nedenle kullanışlılıkları farklıdır ve çeşitli ev aletlerinde çalıştıklarını görmek normaldir. Çamaşır makinenizin veya bulaşık makinenizin programlarını kontrol eden çip mi? En güvenlisi ise bu görevi yerine getirenin bir mikrodenetleyici olmasıdır.
Ne de olsa prototipleme ve basit elektronik projeleri için karmaşık bir işlemcinin gücü gerekli değildir. Her şeyden önce kapasitesinin %5'i bile kullanılmayacağı için enerji israfıdır ve çok daha pahalıdır.
Arduino'daki mikrodenetleyici dışında arayüzler ve bileşenler
Mikrodenetleyicilerin güçlü noktası, onların çeşitli elektrik bileşenlerini yönetmek bağlı olanlar onları sıralı bir program aracılığıyla . Ancak sadece mikrodenetleyici ile geçerli değildir. Bu nedenle dışarıyla iletişim için gerekli . Arduino kartları ile yeni bir program atmak veya farklı projelerde0 farklı cihazlar ve çevre birimleri ile etkileşim kurmak için. Arduino kartında bulabileceğimiz farklı arayüzleri ve bileşenleri bilmek, bu küçük kartların doğasını anlamanın anahtarıdır.
sayaçlar
Bunlar doğrudan bir arayüz olmasa da. Sayaç, her darbe için depolanan değeri 1 artan veya azalan bir bellekten başka bir şey değildir. Saat hızının kendisine ait olabileceği veya ünitenin kendisinde gerçekleştirilebileceği veya harici olabileceği yerler.
Sayacın amacı mikrodenetleyiciyi kurtarmaktır. işlemci kendi nabzını saymak zorunda kalmaktan. Bununla birlikte, onu geleneksel saatlerde kullandığımız standart zamanla donatmak için gerçek bir zaman saati de oluşturabiliriz. Sonuncusu bir mikrodenetleyicide genellikle nadir olmasına rağmen.
Bu tür bir cihazı programlarken, her talimatın saat döngüleri açısından ne kadar sürdüğünü bilmek ve her şeyin iyi bir şekilde senkronize edilmiş olması, dikkate alınması gereken bir şeydir ve bu tür bir cihazın düzgün çalışması için anahtardır.
Kesinti Yöneticisi
Kesinti, harici bir çevre biriminin isteğini çözmek için bir programın yürütülmesini durduran bir sinyal göndermesidir. Bir mikro denetleyicide, doğası gereği, aynı anda yalnızca bir işlemi gerçekleştirebilen bir işlemcide bunu yapmak zordur. Bu nedenle Arduino kartlarında bu istekleri yönetebilmek için mikrodenetleyici ile paralel olarak kesintileri yönetme özelliğine sahip bir parça bulunmaktadır.
Darbe Genişliği Modülasyonu (PWM)
Bu kısaltmalar, PC'ye bağlı fanlar için kullanımlarından size tanıdık gelecektir. anakart. Ancak, başka kullanımları da var. Akla gelen iki şey, Arduino kartının bağlı olduğu farklı motorların hızlarının kontrolüdür. Çalışmasını anlamak için, sabit bir darbe üreten bir dijital sinyale ve ardından bir analog modülasyon sinyaline sahip olduğumuz temelinde başlamalıyız. Bu, sinyalin yüksek veya düşük olduğu zamanı değiştirir.
seri iletişim
Bir seri iletişim, aynı anda bir veya iki yönde saat sinyali başına tek bir bit iletir. Bu yüzden iki bileşen arasında veri iletmek için kullanılırlar. Bunlar üç farklı konfigürasyondan birine sahip olabilir.
- Verileri geçirmek için her birinin ilgili kablosu ve pimi olan bir verici ve bir alıcı. Bu onların paralel çalışmasına izin verir.
- Tek bir kabloyu paylaşan bir verici ve alıcı sistemi, bu nedenle tek bir döngüde verilerin kopyalarını oluşturamazlar.
- Aynı anda hem iletebilen hem de alabilen bir cihaz olan bir alıcı-verici. Sorun şu ki, bir alıcı-verici kendisinden gönderemez veya alamaz.
Bazı arabirimler eşzamansızdır, bu nedenle aynı darbeyi paylaşmazlar ve yalnızca sinyalleri eşleştiğinde veri gönderip alabilirler. Bunun yerine, diğerleri aynı saat sinyalini paylaşır ve bilgileri çok daha hızlı aktarabilir. Son bir ayrıntı olarak, bazı Arduino kartlarının verilerin iletildiğini belirtmek için LED ışıkları kullandığını bırakacağız.
Analogdan dijitale sinyal dönüştürücü
Bir mikrodenetleyiciye bağlanan mekanizmaların çoğu dijital bir sinyal göndermez. Bu nedenle mikrodenetleyicinin söz konusu çevre birimlerinden aldığı verilerle çalışabilmesi için sinyalin sayısallaştırılması gerekmektedir. Arduino'da analog sinyal cihazları için bir dizi bağlantımız ve bunlarla mikrodenetleyici arasında bir ADC'miz var.
Arduino'yu Raspberry Pi'den farklı kılan nedir?
Aşağıdaki tabloda görebileceğiniz Arduino ve Raspberry Pi kartları arasında büyük bir fark var:
| Karakteristik | Arduino | Raspberry Pi |
|---|---|---|
| Dayalı: | ATMega 8-bit mikrodenetleyici. | 64-bit ARM mikroişlemci. |
| Saat hızı: | Birkaç on MHz | GHz'in üzerinde |
| RAM | Dahili, birkaç KB | Dış, İngiltere. |
| Depolama | Dahili, birkaç KB | Dış, İngiltere. |
| Birincil kullanım | Bir panoya bağlı elektrik bileşenlerini kontrol edin. | bir tahta üzerinde bilgisayar |
| İşletim sistemi | Hayır | Birkaç uyarlanmış Linux dağıtımı. |
Raspberry Pi'nin çipinin cep telefonlarında kullanılanlardan farklı olmadığı anlaşılmalıdır. Dolayısıyla karmaşık ve güncel bir işletim sistemini çalıştırabilme yeteneğine sahiptir. Bu, Arduino'nun diğer işlevler için kullanılmasını sağlar ve bu nedenle, harici donanım ve cihazları nispeten kolay bir şekilde yönettiğini göreceksiniz. Arduino kartından daha karmaşık donanım kullanan harici sabit sürücü veya yazıcı gibi bir bilgisayarda kullanılan çevre birimleri bile bulabiliriz. Bunun nedeni, çalışmak için çok daha fazla güce ihtiyaç duymalarıdır.