Der Arduino | Schritt für Schritt Erklärungen für Anfänger eines Ingenieurs

1. Einführung: Willkommen und vielen Dank, dass Sie sich für diesen Kurs entschieden haben. In diesem Arduino-Anfängerführer finden Sie eine Einführung in die Verwendung des Mini-PCI-Arduino in Theorie und Praxis. Ich, als Ingenieur, werde mit Ihnen mein Wissen aus Studium und Praxis Schritt für Schritt in diesem Kurs teilen . Dieser Kurs richtet sich speziell an Anfänger, Sie lernen alle Grundlagen kennen, die Sie benötigen um zu wissen, wann ich mit einem Arduino zusammenarbeite. Wir werden in diesem Kurs exklusiv mit dem Arduino Uno zusammenarbeiten , da er ideal für Anfänger geeignet ist. Kurz gesagt, dieser Kurs wird Ihnen folgendes ausführlich beibringen. Die grundlegenden Begriffe und Komponenten der Elektrotechnik als Hintergrundwissen, Struktur eines Arduino Uno Boards und wie man es benutzt. Was ist die Arduino-IDE? Wofür wird es verwendet und wie ist es strukturiert? Programmiergrundlagen, blockbasierte Programmierung, Programmierbasis, textbasierte Programmierung. Wie erstelle ich ein System mit einem Arduino und wie schreibe ich den erforderlichen Programmcode. Daher auf dem Lernen basierend auf einem spannenden Do It Yourself Projekt. Sos-Signal mit LED, temperaturbasierte LED-Steuerung, abhängige Steuerung eines Motors, Gaserkennungsalarm, passwortgeschütztes System, Fernsteuerungssystem und vieles mehr. Sei gespannt. Lass uns gehen. 2. Erste Schritte mit einem Arduino: Arduino ist eine elektronische Plattform, die aus Hardware und Software besteht, die sehr benutzerfreundlich ist. Und es wurde im Rahmen eines Open-Source-Projekts erstellt. Der Begriff Open Source zeichnet sich im Allgemeinen dadurch aus, dass Software frei verfügbar ist, aktive Teilnahme der Nutzer erwünscht ist und keine Nutzungsbeschränkungen bestehen. Einfach ausgedrückt, ein Arduino ist nichts anderes als ein kleiner und sehr einfacher PC oder Mikrocontroller, der in der Lage ist, Eingangssignale aufzunehmen, intern zu verarbeiten und sie dann in entsprechende umzuwandeln Ausgangssignale. Ein Eingangssignal könnte beispielsweise Sonnenlicht sein, das in die Mitte fällt . Das entsprechende Ausgangssignal könnte es beispielsweise einen Motor steuern. Diese Mini-PCI kann in der sehr realistischen Erscheinung eines Schaltungsanschlusses erworben werden der sehr realistischen Erscheinung eines , der mit elektronischen Komponenten ausgestattet ist, entweder einzeln oder wie gesagt. Es gibt verschiedene Arduino-Boards, Module und Anfänger-Sets. Die folgenden Arduino-Boards werden empfohlen, um damit zu beginnen. Arduino, Arduino Nano, Arduino Leonardo Arduino Micro. Einen guten Überblick über alle Produkte und das Gewicht aller Produkte finden Sie auf der offiziellen Website www dot arduino dot cc. Sie können entweder auf den Arduino-Produkten, die wir in diesem Kurs benötigen, warum auf dieser offiziellen Website oder bei Amazon oder eBay kaufen? Ein Hafen von Arduino Uno ist übrigens ab etwa 20 US-Dollar erhältlich. Complete beginnt ab etwa 70 US-Dollar einzustellen. In diesem Kurs werden wir uns hauptsächlich mit dem Arduino Uno Board befassen und ihn für die Projekte verwenden. Wir benötigen auch andere Komponenten wie LEDs, Widerstände, Sensoren, zum Beispiel Infrarotsensoraktoren, zum Beispiel einen Motor für das Projekt. Welche Komponenten werden insbesondere benötigt. Sie finden sie den weiteren Kurs und dann jedes Projekt klar aufgeführt. Dafür empfiehlt es sich, das sogenannte Arduino-Starterkit für Anfänger zu kaufen . Oder auch ein anderer Stern zum Einstellen oder neben der Arduino Uno Board auch Sensor- oder Modulset, der die erforderlichen Komponenten enthält damit der Mini-PC weiß, was zu tun Die zuvor erwähnten Eingangssignale und Ausgangssignale, wir möchten, dass das Arduino-Board Anweisungen benötigt. Diese Anweisungen für den Mikrocontroller werden vom Benutzer , also von uns, dank eines Programmcodes gegeben , also von uns, . Zu diesem Zweck wird eine Programmiersprache verwendet. Für die Programmierung und Übertragung wird eine spezielle Software verwendet, die Arduino-Software-IDE. Diese Software kann kostenlos online heruntergeladen werden. Zum Beispiel wurden bei arduino dot cc bereits unzählige Projekte mit dem Arduino-Mikrocontroller realisiert. Dieser Mini-PCI eignet sich für Hobbyprojekte, für das Prototyping oder sogar für wissenschaftliche Projekte. Die Arduino-Community verbreitete sich auf der ganzen Welt. Es umfasst Studenten, Ingenieure, Bastler, Künstler, Programmierer und so weiter. Millionen von Nutzern haben zu dieser Open-Source-Plattform beigetragen. Und dank dieser Beiträge wurde viel Wissen gesammelt, wurde viel Wissen um professionelle und neue Anwendungen zu unterstützen. Es gibt verschiedene Projekte Sie machen, die speziell für Benutzer entwickelt wurden, die eine einfache und kostengünstige Plattform für Elektronik- und Programmierprojekte benötigen . Da Arduino ein Open-Source-Projekt ist, können Verwendungen alles ändern, was sie wollen, oder jede Funktion an ihre Bedürfnisse anpassen. Warum sollten Sie sich für einen Arduino entscheiden? Es gibt auch andere Mikrocontroller-Plattformen und konkurrierende Produkte. Einige von ihnen, die Arduino ähnlich sind , werden zum Beispiel Basisstempel von Parallax, px 24, Phi und handliches Board genannt Basisstempel von Parallax, . Und es gibt viele andere Boards mit ähnlichen Funktionen. Diese Mikrocontroller verwenden jedoch ziemlich altmodische Programmiermethoden. Die Community ist nicht so groß wie für Arduino, und die Anweisungen sind für neue Chemiker nicht so einfach. Im Folgenden finden Sie eine kurze Liste, warum Arduino so großartig ist und warum Sie sich für Arduino und diesen Kurs richtig entscheiden. Angemessener Preis macht neu hat einen fairen angemessenen Preis. Und das ist einer der Hauptgründe für den weltweiten Erfolg. Das Arduino Uno Board zum Beispiel ist bereits plattformübergreifend für rund 20 Dollar verfügbar. Wie bei vielen großen Plattformen arbeiten die meisten Mikrocontroller nur mit Windows. Ihnen fehlt die Unterstützung für Systeme wie Mac und Linux. Arduino hingegen läuft mit allen Systemen, die einfach zu programmieren sind. Wahrscheinlich der wichtigste Punkt. Ein Arduino ist mühelos, die Software dafür zu benutzen und zu programmieren. Arduino IDE ist sehr benutzerfreundlich. Dies hilft besonders Anfängern, aber auch jungen Menschen, Rentner, sich sehr einfach und spielerisch mit dem Programm vertraut zu machen. Nichtsdestotrotz bietet Arduino auch die Möglichkeit, komplexe Projekte durchzuführen , und die Programmierung ist auch eine großartige Plattform für fortgeschrittene Benutzer. Open Source-Software. Jeder kann zu diesem großartigen Projekt beitragen. Jeder Benutzer kann neue Bibliotheken erstellen. Wir werden später erfahren, was das ist, und stellen sie auch anderen Benutzern zur Verfügung. Open Source-Hardware. Die Arduino-Hardware ist ebenfalls Open Source und kann von jedem Benutzer durch eine Art Plug-and-Play-System modifiziert jedem Benutzer durch eine Art werden und über ein sogenanntes Breadboard können Module in einer Vielzahl hinzugefügt werden von verschiedenen Projekten können umgesetzt werden. Es ist eine Art modulares System. 3. Grundlagen von Elektrizität und digitale Elektronik: Bevor wir ins Detail über das Arduino-Board und die Arduino-Software eingehen. Werfen wir zunächst einen Blick auf die Grundlagen von Elektrizität und Ticketelektronik. Elektrizität wird durch Elektronen erzeugt , die von einem Ort mit höherem Potenzial, höherer Energie an einen Ort mit geringerem Potenzial und geringerer Energie fließen höherer Energie an einen Ort . Es lässt sich durch einen Wasserfall relativ gut vorstellen. Das Wasser repräsentiert die Elektronen, die vom oberen Punkt des Wasserfalls fließen, hohes Potenzial, hohe Energie bis zum unteren Punkt des Wasserfalls. Geringes Potenzial, geringe Energie. Die potenzielle Energie wird während dieses Prozesses in kinetische Energie umgewandelt . Deshalb verliert es dies dabei in einem T-Zustand. Aber tatsächlich ist diese Energie schon früher transformiert Vermögenswert. In ähnlicher Weise möchte d Elektron von einem Ort mit höherem Strom, hohem Potenzial an einen Ort mit niedrigerem Strom und niedrigem Potenzial fließen hohem Potenzial an einen Ort mit niedrigerem . Spannung ist die Einheit der elektrischen Energie, die von der Batterie erzeugt wird. Die Batterie oder eine andere Spannungsquelle hat zwei Klemmen. Ein Terminal wird als negatives Terminal bezeichnet , und das andere Terminal wird als positives Terminal bezeichnet. Der positive Anschluss, das Spannungspotenzial ist höher als im Vergleich zur negativen Seite. Somit fließt der Strom von der positiven Seite plus Pol zur negativen Seite minus Pol. In Anbetracht der technischen Richtung des Stroms können Sie sich eine Batterie oder eine andere Stromerzeugungsquelle vorstellen . Funktioniert wie eine Pumpe. Batterie erzeugt beispielsweise Spannung oder Energie durch eine elektrische chemische Reaktion. In dieser Spannung fließt Energie oder Energie in Form von Elektronen aus dem positiven Pol. Diese Elektronen symbolisieren die Wassermoleküle, die abgepumpt werden, um die verlorenen Elektronen zu kompensieren . Die Batterie zieht ähnlich einer Saugpumpe die gleiche Anzahl von Elektronen durch den Minuspol zurück. Was ist ein Circuit? Einfach ausgedrückt ist eine Schaltung eine Anordnung verschiedener Komponenten innerhalb der elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen ihnen. Damit ein Stromkreis oder ein Stromkreis funktioniert, benötigen Sie eine Energiequelle wie eine Batterie und eine Last wie eine Glühbirne sowie Verbindungen zwischen diesen beiden Komponenten, die als Leiter bezeichnet werden. In der Elektrotechnik werden diese Komponenten in einer Schaltung als folgende Symbole dargestellt. Damit beispielsweise eine Lampe wie in der folgenden Abbildung gezeigt aufleuchtet, muss der Stromkreis geschlossen sein. Das bedeutet, dass es eine Verbindung zwischen den beiden Pole plus und Minus einer Polizeiquelle geben muss , beispielsweise der Batterie und des Labors. Ist dies der Fall, fließt Strom von einem Pol der Stromquelle, beispielsweise der Batterie durch die Lampe, und zurück zum anderen Pol der Stromquelle. Wenn diese Verbindung beispielsweise durch einen Schalter stark ist, fließt kein Strom mehr und die Lampe leuchtet nicht mehr. In diesem Fall wird es als offener Stromkreis bezeichnet. Ein Kurzschluss tritt auf, wenn der Strom ungehindert von einem Pol der Stromquelle zum anderen Pol fließen kann von einem Pol der Stromquelle . Und ohne vorher ein elektrisches Bauteil zu passieren . Zum Beispiel durch einen unisolierten Fleck eines Kabels auf einer Metalloberfläche. Dies liegt daran, dass die Strömung immer den Weg des geringsten Widerstands einschlägt. Schaltplan ist das Grundkonzept einer Schaltung, die beispielsweise auf einem Blatt Papier oder mit Hilfe eines Computerprogramms gezeichnet auf einem Blatt Papier oder werden kann , wie z. B. etwas beschreibender, ein bisschen beschreibender. Schaltpläne für den Arduino lassen sich am besten mit der Software von Fritz Lang.org erstellen , die unter der angegebenen Me-URL für wenig Geld bei Fritz Lang.org heruntergeladen werden kann . Sie können auch viele Referenzen und Anweisungen zur Verwendung der Software finden . Wie wir auf dem Bild in diesem Projekt sehen können , sind beispielsweise ein Relais und das Modul mit einem Arduino Uno Drahtseil verbunden . Die Farben der Drähte haben jeweils eine Bedeutung, die zur korrekten Verkabelung beiträgt. Diese Abbildung oder rote Drähte stehen für das Fünf-Volt-Signal und alle schwarzen Drähte für das Erdsignal 0 warm. 4. Wichtige Komponenten von Elektronik und digitale Elektronik: In diesem Kapitel beschäftigen wir uns mit den Grundlagen der Elektronik, einem Hauptgebiet der Elektrotechnik. Insbesondere werden wir uns die digitale Elektronik genauer ansehen. Grundlage der digitalen Elektronik sind einfache Schaltvorgänge. Der Computer ist eines der besten Beispiele für diese Schaltvorgänge der digitalen Elektronik. Die Anwendungen, die uns ein moderner Computer ermöglicht, werden dank zweier Schaltvorgänge erreicht, dank zweier Schaltvorgänge von Millionen von Transistoren ausgeführt werden. Was ist also das Grundprinzip hinter dem PC? Sicherlich hast du das schon mal gehört. Es ist das sogenannte Binärsystem, das auf den beiden Zahlen 01 basiert. Kommunikations- und digitale Systeme finden mit Hilfe dieser Zahlen mit Hilfe verschiedener Kombinationen dieser beiden Zahlen statt mit Hilfe verschiedener Kombinationen . Da ist der Arduino im Grunde nichts anderes als ein sehr einfacher und abziehbarer Mini-PC. Dieser Grundsatz wird auch hier angewendet. Die beiden Binärzahlen werden größtenteils in den heutigen elektronischen Systemen dargestellt, aber die Spannung beträgt fünf Volt, einen oder hohen Wert und 0 Volt 0 oder einen niedrigen Wert. Die Beschränkung auf nur zwei Zahlen oder Spannungswerte scheint sehr limitierend zu sein, und es ist sehr schwer vorstellbar, wie ein PC die heutige herausragende Leistung auf der Grundlage dieses Systems erreichen kann . Dieses System und seine Einfachheit sind jedoch sinnvoll. Es vereinfacht die Angelegenheit, weil es äußerst einfach ist , diese beiden Zustände zu erkennen. Das bedeutet, dass 0 oder 12 sie definitiv voneinander unterscheiden. Diode ist eine Halbleiterkomponente in der Elektronik, die die Eigenschaft hat, Strom nur in eine Richtung fließen zu lassen . Für welche Richtung? Die andere Richtung ist für die aktuelle Umkehrrichtung des Stromflusses blockiert . Man kann sich eine Diode einfach wie ein Ventil vorstellen. Die einfachste Anwendung einer Diode ist die LED. LED-Lichtdiode ist ein Halbleiterbauelement, das Licht erzeugt, wenn es energetisiert wird. Das Licht wird durch Strom erzeugt, der von einer Gleichstromquelle zur Diode und durch sie fließt . Da eine LED ein Halbleiterbauelement ist, hat sie auch eine Vorwärtsrichtung. Dies bedeutet, dass Strom nur in diese Richtung durch ihn fließen kann . Wenn eine LED falsch angeschlossen ist, wird kein Licht erzeugt. Die Farbe des Lichts und ob es sichtbar ist oder nicht. Zum Beispiel wird Infrarot durch das Dotieren und das verwendete Material gesteuert. Zwei Hauptvorteile von LEDs sind eine lange Lebensdauer. Seien Sie niedriger Stromverbrauch im Vergleich zu altmodischen Lampen. Und LED kann eine Lebensdauer von mehreren, 10 Tausend Stunden erreichen und hat Vielfaches bessere Effizienz. Warum ist das so? Konvention? Werden Glühbirnen zusätzlich zu sichtbarem Licht eine enorme Menge an Wärme erzeugen, was bedeutet, dass die verbrauchte Energie nicht nur in Licht, sondern hauptsächlich in Wärme umgewandelt wird . Bei LEDs wird nur wenig Wärme als Abfall oder Nebenprodukt erzeugt, und fast die gesamte Energie kann zur Erzeugung des Lichts genutzt werden. Es gibt jetzt verschiedene Arten von LEDs. Das einfachste Design zeigt das dargestellte Bild, das Herz und auch das eigentliche Halbleiterelement der LED, gezeigt, ist der LED-Chip , der auf einem Reflektor an der Anode platziert ist und mitten im Licht. Das Schaltungssymbol einer LED besteht aus dem Diodenschaltungssymbol mit zwei zusätzlichen schrägen Pfeilen, die emittierendes Licht darstellen sollen. Transistor ist eine einfache Komponente mit drei Klemmen , die am besten als Reichtum angesehen werden kann , der den Wasserfluss in einer Pumpe steuert. Zum Beispiel. Wenn wir das Kontrollrad ihres Reichtums in eine bestimmte Richtung drehen, bedeutet das offen. Der Wasserfluss steigt. Und wenn wir es in die andere Richtung drehen , bedeutet das nah. Der Fluss nimmt ab. Das Ventil im Fall des Transistors wäre Diäten und das Wasser wäre der Strom. Elektronik und allgemein vereinfacht haben viel mit Schaltelementen zu tun , und Transistoren verhalten sich auch wie Schalter. Zusätzlich zu dieser Schaltfähigkeit haben Transistoren auch die Eigenschaft einer Verstärkung, was einer Änderung des Reichtums für ASU für die Höhe der Motorleistung entspricht . Diese Verstärkungseigenschaft ist in der Welt der Elektronik besonders wichtig. Es gibt verschiedene Arten von Transistoren. Einer der einfachsten ist der Bipolartransistor. Darüber hinaus gibt es beispielsweise den Feldeffekttransistor und den Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor. Alle Arten von Transistoren haben die besonderen Eigenschaften und werden in verschiedenen Anwendungen eingesetzt. Einfach ausgedrückt besteht ein Kondensator aus nicht mehr als zwei parallel zueinander angeordneten Platten und dem Dielektrikum zwischen ihnen. Ein Dielektrikum ist einfach eine wöchentliche oder nicht leitende Substanz, festes Flüssiggas mit Ladungsträgern, die sich nicht bewegen können. Kondensatoren gelten im Allgemeinen als Ladespeicher , da sie, wenn ein elektrisches Potenzial angelegt wird, Spannung speichern und nicht in ihren Platten schummeln können. Die Fähigkeit eines Kondensators, die Ladung zu speichern , hängt von der Fläche der Platten, dem Abstand und dem Dielektrikum zwischen den Platten ab. Diese Fähigkeit, Ladungen zu speichern , wird normalerweise als Kapazität bezeichnet. Die Ladung in den Platten nimmt zu, also ist das die Spannung des Kondensators, und dies wird so lange fortgesetzt, bis die Kapazität erreicht ist. Widerstände sind Komponenten, die hauptsächlich verwendet werden können, um Namen zu schätzen, Widerstand gegen etwas anzuwenden. In diesem Fall wirkt der Widerstand gegen den Strom und kann verwendet werden, um den Stromfluss in eine Komponente zu begrenzen , die mit dem Widerstand verbunden ist. Grundsätzlich hat jeder Leiter einen Widerstand, der je nach Länge und Querschnitt berechnet werden kann . In unserem Fall verwenden wir sogenannte Blechwiderstände. Hier. Zum Beispiel gibt es den Kohlenstoffschaum oder Schwestern und die Metall- oder Metalloxidfilmwiderstände. Bei diesen Typen kommt der Widerstand, während Sie vom Korankern mit einer Schicht aus Kohlenstoff oder Metall oder Metallsauerstoff stammen. Der Widerstandswert kann entweder mit Hilfe eines Multimeters oder direkt am Widerstand mittels farbiger Getränke gemessen eines Multimeters oder direkt werden. Jeder Widerstand hat einen Farbcode, der aus fünf Ringen besteht , die den Widerstandswert offenbaren. Wie diese Farbcodierung zu lesen ist, muss ausführlich erläutert werden und würde daher über den Rahmen dieses Kapitels hinausgehen. Schließlich wollen wir so schnell wie möglich mit dem Arduino zusammenarbeiten . Sie können diese Codierung entweder online oder das beste Asset nachschlagen und ein Multimeter verwenden, um sie zu messen. In der Elektrotechnik werden Multimeter häufig als Messgeräte eingesetzt. Multimeter mit zwei Klemmen und messen Spannung, Strom, Widerstand, Kapazität und Induktivität. Sie können aber auch die Polarität von Transistoren messen und damit einen Kontinuitätstest durchführen. Der kontinuierliche Test zeigt uns oder ob eine Schaltung kurzgeschlossen ist oder nicht. Multimeter können jeweils nur eine Variable messen, z. B. Strom oder Spannung. Zu messen sind mehrere Parameter. Wir müssen mehrere einzelne Geräte verwenden. Die Abbildung zeigt ein einfaches Multimeter mit den verschiedenen Messbereichen. Je nachdem, was Sie messen möchten, drehen Sie das Einstellrad auf den entsprechenden Bereich. bei einer Messung Beginnen Sie bei einer Messung immer mit der höchstmöglichen Spannung oder Stromstärke , dem höchsten oder dem höchsten Widerstandswert, und schalten Sie dann die Displayeinstellung nach unten bis ein geeigneter Wert wird angezeigt. Dies bedeutet beispielsweise, dass Sie, wenn Sie eine Messung an einer Gleichspannungsquelle vornehmen und eine Weile zwischen 2200 Volt vermuten, zuerst den Einstellbereich auf 200 Watt drehen und dann herunterladen. Wenn Sie eine Spannung messen möchten, müssen Sie die Messelektroden parallel zur Spannungsquelle oder an die zu messende Komponente anschließen Spannungsquelle oder . Was zum Beispiel eine Glühbirne anbelangt, funktioniert dieses Wort so. Wenn Sie den Strom messen möchten, müssen Sie das Messgerät, das Multimeter, in Reihe an den Verbraucher anschließen . Das heißt, trennen Sie die Leitung. Vielleicht haben Sie den Begriff Embedded System schon einmal gehört. Vielleicht haben Sie sich auch oft gefragt was es eigentlich ist und wofür es verwendet wird. Einfach ausgedrückt beschreibt ein eingebettetes System die Geschenke eines Computertyps in einem technischen System oder auf einer Leiterplatte, wie im Fall des Arduino , der ein Signal ausführt Übertragung oder Datenverarbeitung von Ein - und Ausgangssignalen. Diese Verarbeitung erfolgt durch einen Mikrocontroller, dem es sich um einen winzigen Computer handelt. Dieser Mikrocontroller wurde entwickelt um bestimmte Funktionen auszuführen, und es ist im Grunde nichts anderes als ein winziges Computersystem, das aus einem Halbleiterchip besteht. Sie können den Mikrocontroller mit PC-Software programmieren , um Operationen auszuführen. In der Abbildung sehen Sie beispielsweise ein System, das von einem Arduino Uno gesteuert wird. Dieses System schaltet die Leistung von zwei Geräten, Klimaanlage und der Elektroheizung, je nach Temperatur und Zeit. Während außerhalb der Hauptverkehrszeiten Daten vom Versorgungsunternehmen bezogen. Es versucht, die Stromrechnung mit der Raumtemperatur abzugleichen . Ein Budgetlimit für den Strompreis kann mit Potentiometer festgelegt werden. Es versucht auch, die Klimaanlage nachts und während der Arbeitszeit an sechs Tagen pro Woche ein- und auszuschalten . In diesem Stromkreis wird die Temperatur mit dem Temperatursensor lm 35 gemessen und auf dem LCD angezeigt. In diesem komplexen System passen die Arduinos, die Klimaanlage und Heizung, durch Anpassung der Temperatur, Zeit und Stromrechnung. Drei Parameter. Dieses Beispiel sollte nur zeigen, was mit einem Arduino möglich ist und dass sogar komplexe Systeme möglich sind. Natürlich werden wir in einem der folgenden Kapitel viel einfacher beginnen und alles Schritt für Schritt lernen. Also hab keine Angst. Das System kann ein eigenständiges System sein, aber es kann auch mit Alice-Systemen zusammenarbeiten , um eine gemeinsame Aufgabe auszuführen. In jedem eingebetteten System gibt es Schaltungen, die die Funktionen ausführen und Anweisungen senden oder empfangen. Das bedeutet, Daten in Form von Spannung mit Hilfe von leitfähigen Elementen zu übertragen . In seiner einfachsten Form besteht ein eingebettetes System aus den folgenden Kernkomponenten. Prozessor, Sensor, Aktuator und ein Analog-Digital-Wandler sowie digitaler zu Analogwandler. Wir werden uns diese Komponenten im weiteren genauer ansehen. Sensor ist eine Komponente, die physische Veränderungen in der realen Welt in ein elektrisches Signal umwandeln kann der realen Welt , das von einem Computer, einem gewöhnlichen elektrischen System, zur Datenverarbeitung verwendet werden kann . Denken Sie daran wie ein menschliches Sinnesorgan. Mit Hilfe von Augen, Ohren und anderen Sinnesorganen kann unser Gehirn die Außenwelt interpretieren und so ein Bild davon schaffen. In ähnlicher Weise können Sie sich das mit Computersystemen vorstellen. In diesem Beispiel würden die Nullen für die Sinnesorgane und den Mikrocontroller für das Gehirn stehen . Die elektrischen Signale, die von den Sensoren zum Mikrocontroller kommen , ermöglichen es dem Embedded-System oder dem Mikrocontroller, zu interpretieren, was in der Außenwelt passiert, und dann eine Antwort oder Programm, das von einem Programmierer für ein Szenario mittels Code gegeben wird. Ein weiterer wichtiger Bestandteil eines eingebetteten Systems ist der analoge zu digitale Wandler. Dies wandelt die analogen Signale von den Sensoren aufsteigen, in ein digitales Signal um. Zu diesem Zweck wird, wie wir bereits wissen, binäres System verwendet. Das bedeutet die beiden Zahlen 10. Diese Binärzahlen stellen die Sprache des Systems dar , in dem ein Mikrocontroller und digitalen Signalen verstehen und darauf reagieren kann Unterschied zwischen analogen und digitalen Signalen verstehen und darauf reagieren kann, ist unter anderem, dass ein Analogon -Signal kann der Träger mehrerer Informationen sein. Während man bei einem Ticket mit dem Titel Signal eine eindeutige Information zuweisen kann jedem Signal eine eindeutige Information zuweisen kann. Ein analoges Signal würde daher den Mikrocontroller verwirren, um es unverblümt auszudrücken, Prozessoren sind das Herzstück jedes eingebetteten Systems. Ein Prozessor führt alle Aufgaben im Zusammenhang mit den empfangenen Daten aus. Diese Komponente empfängt daher die Daten, speichert sie , verarbeitet sie und teilt dem System mit und wie sie auf diese Daten reagieren muss. Digital-zu-Analog-Wandler ist im Grunde genau das Gegenteil eines analogen zu digitalen Wandlers. Es wandelt das vom Mikrocontroller gesendete digitale Signal wieder in ein analoges Signal um. Warum wird das digitale Signal wieder in ein analoges Signal umgewandelt? Einfach weil ein analoges Signal von physischen Geräten oder Aktoren verstanden werden kann . Ein Aktuator, zum Beispiel ein Elektromotor, wandelt das vom Mikrocontroller empfangene analoge Signal und den digitalen zu analogen Wandler in eine physikalische Aktion um. Es gibt mechanische, akustische, chemische, thermische und optische Aktuatoren, die physikalische Aktionen in der realen Welt ausführen können . Nach diesem Entwurf. So interagieren eingebettete Systeme mit der Umgebung. Daraus müssen wir einige Schritte unternehmen, wenn wir ein Arduino-System erstellen oder entwerfen. Zuerst denken wir darüber nach, welche Aufgaben eingebettetes System sind. Das bedeutet, dass unser Arduino beispielsweise ein erhöhtes Gerät ausführen sollte , wenn die Sonne aufgeht. Dann überlegen wir uns, welche Sensoren wir dafür benötigen, zum Beispiel einen Lichtsensor. Darüber hinaus müssen wir über den Programmcode für diese Aufgabe nachdenken . Keine Sorge, wir werden das schaffen. Wir brauchen immer noch einen Aktuator, um die Aufgabe auszuführen, zum Beispiel einen Motor. Natürlich müssen wir die Platine auch mit den Komponenten nach einer zuvor betrachteten Schaltung bauen den Komponenten nach . 5. Das Arduino Board (Hardware): wir in diesem Kapitel einen Blick auf die Hardware. Das bedeutet der Vorstand des Arduino Uno. Jeder Pin einer Arduino-Platine ist mit einer Nummer oder einem Etikett gekennzeichnet. Das Board arbeitet mit fünf Volt. Im Folgenden werden wir uns die Komponenten eines Arduino, in diesem Fall des Arduino Uno, etwas genauer ansehen die Komponenten eines Arduino, in diesem Fall des Arduino Uno, etwas genauer . Wir werden uns nun einige der wichtigsten Komponenten des Arduino-Boards genauer ansehen . Schritt für Schritt. Digitale Pins können fünf Spannungen oder 0 Volt liefern. Ähnlichkeit. Dies kann auch erkennen, ob am Pin eine Spannung vorhanden ist und ob dies fünf Volt oder 0 Volt ist. Letzteres ist logischerweise der Fall, wenn keine Spannung vorliegt. Wir können in unserem Programmcode definieren, ob ein Pin als Ausgang oder Eingabe verwendet werden soll. Wir werden später sehen, wie das funktioniert. Und die interne LED ist mit Pin 13 des Arduino verbunden . Diese LED kann in vielen Situationen nützlich sein. Wir werden später wieder damit fertig werden. Eine weitere LED ist an den Netzstecker angeschlossen, um anzuzeigen, ob der Arduino mit Strom versorgt wird. Der AT Mega-Mikrocontroller steuert den Port, steuert alle Ein- und Ausgangssignale und dient als digitales Kontrollzentrum des Arduino. Es ist der Prozessor des Boards und enthält später auch den vom Benutzer übertragenen Programmcode. Fünf analoge Pins, analog, werden verwendet, um analoge Spannung auszulesen und in digitale Spannung umzuwandeln. Dies geschieht mit Hilfe eines analogen zu digitalen Wandlers, dem wir bereits erfahren haben. Die beiden Pins T und D und fünf Volt werden verwendet, um die Stromkreise mit Strom zu versorgen. In einem Projekt. 3,3 Volt Power-Pin ist ebenfalls verfügbar. G und D steht für Boden, der das negative Terminal der Platine ist. Die Platine kann über ein USB-Kabel oder einen Stromblock mit Strom versorgt werden. Arduino kann mit Spannungen von fünf bis 12 Volt arbeiten. In keinem Fall sollte eine höhere Spannung angelegt werden. mit TX und RX beschrifteten Pins sind mit LEDs verbunden und zeigen an, wann die Kommunikation stattfindet. Das bedeutet, ob ein Signal verarbeitet wird oder nicht. Dies ist beispielsweise besonders wichtig für die Fehlerbehebung, die erheblich vereinfacht werden kann. Schließlich kann der Arduino über einen USB-Anschluss mit dem Computer kommunizieren. Zum Beispiel, um den Programmcode an den Prozessor zu übertragen . Sie können den Code jederzeit mit einer Reset-Taste zurücksetzen. Diese Schaltfläche stoppt alle Funktionen , die der Port ausführt, und startet ihn neu. Wir werden die anderen Elemente und Verbindungen vorerst vernachlässigen , da wir später auf sie zurückkommen werden, oder im praktischen Projekt werden wir den praktischen Gebrauch der Verbindungen verstehen. Im nächsten Kapitel wenden wir uns von der Hardware ab und schauen uns die Arduino-Software an. Bleiben Sie dran nach den Grundlagen, spannende und großartige Projekte werden uns erwarten. Aber zuerst eine kurze Erklärung über die Verwendung eines sogenannten Breadboards. Breadboard ist der beste Weg, um eine Schaltung zu bauen, sobald sie etwas komplexer wird oder mehrere Teile enthält. Bei einem Brotbrett gibt es einen Bereich für die Stromversorgung des Steckbretts sowie einen Minus-Aufdruck. Und Bereiche mit Buchstaben und Zahlen hängen davon ab, die in einer Reihe liegen, die sagt, dass a bis E und F2 leitend miteinander verbunden sind. Dies bedeutet beispielsweise, dass V1 und I1 oder h5 und i5 und J5 leitend verbunden sind. Die Komponenten und Kabel werden in ihre jeweiligen Stifte gesteckt und so miteinander verbunden. 6. Die Arduino Software (IDE) und Programming: Die integrierte Entwicklung von Arduino und warum ich gemeinhin als Arduino-Software-IDE bekannt meinte, besteht aus einem textbasierten Editor zum Schreiben von Codezeilen und zum Verwenden von Abschnitten, Symbolleiste und mehreren Menüs. Die Software kann an einen Mikrocontroller des Arduino-Boards angeschlossen werden , um Code hochzuladen, um ein Programm auszuführen, Sie die Software bei arduino dot cc herunter. In diesem Kapitel werden wir uns ansehen, wie man einen Programmcode in diese Arduino-IDE schreibt , Sie später auf dem Arduino-Board ausführen können. Werfen wir zunächst einen Blick auf eine alternative Methode beim Programmieren und Arduino. Bevor wir näher auf die Arduino-IDE eingehen und lernen, wie man darin einen Programmcode erstellt. Wir werden zuerst die Methode der blockbasierten Programmierung kennenlernen . Dies ist einfach eine Alternative. Die kompliziertere textbasierte Programmierung , die später folgt. Blockbasierte Programmierung ist die einfachste Form der Programmierung. Dies ist hauptsächlich nützlich für Menschen, die keine Programmiererfahrung haben , da Sie schnell und einfach Erfolg erzielen können . Sie können es sich vorstellen, als würden Sie Bausteine in der Software übereinander legen , von denen jede eine bestimmte Funktion hat. Sie müssen diese Bausteine nur ordentlich und sinnvoll zusammenstellen , um den fertigen Code zu erhalten. Für Anfänger ist diese Art der Programmierung sehr nützlich, um die Grundlagen der Programmiermethoden und des allgemeinen Betriebs zu erlernen . Der beste Weg, um mit der blockbasierten Programmierung eines Arduino zu beginnen mit der blockbasierten Programmierung eines , ist die Verwendung von Autodesk Tinkercad Software. Tinkercad ist eine Online-Plattform , auf der Sie unter anderem mit der blockbasierten Programmierung, die wir gerade vorgestellt haben, schnell und einfach auf Arduino programmieren können . Nachdem Sie ein Konto bei think a cat.com erstellt haben, können Sie mit der blockbasierten Programmierung beginnen. Wir bekommen hauptsächlich die folgenden drei Vorteile. Als Anfänger müssen wir keine Angst vor kleinen, aber wesentlichen Fehlern in der Syntax, der Programmstruktur, haben. Zweitens können wir uns also auf die Hauptaufgabe konzentrieren , ohne uns um die Programmierschnittstelle sorgen zu müssen. Und drittens können wir uns mit der grundlegenden Struktur und dem Fluss einer textbasierten Programmierung durch die gegebenen Blöcke besser vertraut grundlegenden Struktur und dem Fluss einer machen. Codeblöcke sind in verschiedene Kategorien unterteilt. Diese Kategorien sind zur Klarheit des Pathos auch farbcodiert. Die folgenden Kategorien stehen zur Auswahl. Kategorie Output. Diese Blöcke werden verwendet, um die Aktoren anzuweisen, was zu tun ist. Warum der Mikrocontroller, wir steuern die Ausgangssignale über diese Kategorie mit Hilfe dieser Blöcke, wir bringen die Daten von den Sensoren, also die Eingangssignale zu den Mikrocontrollern . Kategorie-Notation, Kommentare. Die Blöcke, die in dieser Kategorie gefunden werden können wirken sich nicht direkt auf den Arduino-Code aus, sondern werden verwendet, um anzugeben, was der Programmcode tatsächlich tut. Diese Blöcke helfen dem Benutzer, das Steuerelement der Programmcodekategorie zu verstehen . Steuerstrukturen helfen dem Mikrocontroller zu ermöglichen , Entscheidungen auf der Grundlage der empfangenen Daten zu treffen. Kategorievariablen. Variablen ändern Werte, die das Programm verwendet , um mathematische Funktionen auszuführen oder Daten zu speichern. Wenn wir Blöcke aus den verschiedenen Kategorien auf Tinkercad verwenden , richten sie sich wie in einem Flussdiagramm aneinander aus. Aber schauen wir uns einfach ein relativ einfaches Beispiel an. Zum Beispiel möchten wir eine LED mit blockbasierter Programmierung und Tinkercad steuern . In unserem Beispiel verbinden wir einen LED-Pin mit dem Arduino. Wenn wir außerdem einen Widerstand zwischen den negativen Pin der LED und dem negativen Anschluss der Arduino-Platine setzen einen Widerstand zwischen den negativen Pin der , G und D die Menge des durchfließenden Stroms gesteuert werden. Dieser Widerstand hilft uns, die Strommenge zu kontrollieren durch die LED fließt, und verhindert , dass die LED ausbrennt. Zum Beispiel, wenn wir jetzt den ersten Block aus der Kategorieausgabe in Tinkercad hinzufügen , wie im Bild gezeigt. Wir können damit die LED einschalten. Es implementiert auch automatisch die folgenden Umstände im Programmcode, ohne dass wir sie separat programmieren müssen. Zuerst wird Pin zwei als Ausgangspin definiert. Zweitens kann Pin 2 nicht mehr als Eingangspin verwendet werden. Drittens ist die LED in diesem Code-Setup mit dem Pin zwei des Arduino verbunden , um den anderen tatsächlich einzuschalten. Spielen Sie einfach mit Tinkercad herum und der Möglichkeit der blockbasierten Programmierung, das ist der beste Weg zu lernen. In der Zwischenzeit fahren wir mit der Vorbereitung auf den Kurs fort, hauptsächlich über die textbasierte Programmiermethode diskutiert. In der Arduino-Software Sie mit dem integrierten Texteditor schreiben Sie mit dem integrierten Texteditor Code für den Arduino. Code, der mit der Arduino-Software geschrieben wurde, heißt Sketch. Der Editor enthält unter anderem die folgenden Funktionen zum Ausschneiden und Einfügen und Suchen und Ersetzen. Der Nachrichtenbereich liefert die IDEs Antwort , wenn Code geschrieben wird. Eine solche Antwort kann auch eine Fehlermeldung sein. Die Konsole stellt beispielsweise textbasierte Ausgabemeldungen zur Verfügung, die von der Arduino-Software bereitgestellt werden. Zum Beispiel allgemeine Informationen. Arduino-Code kann dann mit dem Punkt der Dateierweiterung gespeichert werden . Wenn es fertig ist. In der unteren rechten Ecke des Fensters werden das konfigurierte Arduino-Board und die Seriennummer angezeigt. den Schaltflächen in der Symbolleiste können Sie Programme überprüfen und hochladen, Skizzen erstellen, öffnen und sicher sowie den seriellen Monitor öffnen. Mit dem seriellen Monitor können Sie sehen, welche Informationen der Arduino an den PC sendet die Kommunikation zwischen Arduino und PC abbildet. wir uns im nächsten Schritt ausführlich mit den Elementen des Programms vertraut . wir zu diesem Zweck einen Blick auf den Befehl par mit Symbolen im oberen Teil. Das kleinere Häkchen wird verwendet, um den eingegebenen Code vor dem Kompilieren auf Fehler zu überprüfen. Kompilieren bedeutet, dass Sie das gesamte Programm die Programmiersprache in die Maschinensprache des Computers übersetzt die Programmiersprache in . Kompilieren beginnt dann automatisch mit einem Klick auf das Häkchen, wobei sich der Fehler rechts neben dem Häkchen befindet und nach rechts zeigt. Sie können Ihren Code auf das konfigurierte Arduino-Board hochladen. Es muss über einen USB-Anschluss angeschlossen sein. die Pfeile nach oben und unten zeigen, können Sie dazu eine Skizze mit dem offenen Pfeil öffnen oder speichern. Sie können auch Beispiele, Skizzen finden. Die Schaltfläche daneben, die wie ein Dokument aussieht, wird verwendet, um eine neue Skizze zu erstellen. Die kleine Lupe auf der rechten Seite des Programms öffnet den seriellen Monitor. Dies wird wie bereits erwähnt verwendet, um die Kommunikation zwischen Arduino und PC-Software zu überwachen oder umgekehrt. Bibliotheken stellen eine Erweiterung dar , die es uns ermöglicht, dem Arduino schnell und einfach zusätzliche Funktionen zu geben. Es ist im Grunde nichts anderes als Code, der bereits von eifrigen Mitgliedern der Community geschrieben wurde. Speziell für Arduino-Anfänger. Dies ist eine große Hilfe in Bezug auf Zeit und Mühe. Sie können eine Bibliothek verwenden, indem Sie sie importieren. Dies geschieht in der Arduino-Software-IDE im Menü oben unter der Artikelskizze. Hier wählen Sie Bibliothek einbeziehen aus und wählen dann die Bibliothek aus, die Sie verwenden möchten. Sie erhalten am Anfang des Codes Hashtag Include-Anweisungen . Alternativ können Sie sie einfach direkt am Anfang des Codes schreiben . Wenn Sie den Namen der Bibliothek kennen, wird der Bibliotheksmanager verwendet, um neue Bibliotheken in dieser Skizze zu installieren. Öffnen Sie dazu die Programm-IDE, klicken Sie auf das Skizzenmenü und dann auf Bibliothek einschließen und wählen Sie dann Bibliotheken verwalten aus. Als Bibliotheksmanager finden wir eine Liste der zur Installation bereitgestellten Bibliotheken. Jetzt wollen wir beispielsweise nach der DMU-Bibliothek suchen. Um dies zu erreichen, geben wir einfach die Abkürzung IMU ein. Im Suchfeld. Danach können wir die Version der Bibliothek auswählen. Imu ist die Abkürzung der Trägheitsmesseinheit und ist der Name für ein Messeinheitensensornetz, das zur Messung von Beschleunigungs - und Rotationsraten verwendet wird. Nachdem wir die neueste Version ausgewählt haben, können wir auf die Schaltfläche Installieren klicken und müssen dann kurz warten, bis die neue Bibliothek installiert ist. Wenn wir erneut zum Menüpunkt Bibliothek einbeziehen wechseln, können wir prüfen, ob die Bibliothek jetzt vorhanden ist und die Installation erfolgreich war. Neu oder benötigt. Bibliotheken können auch online gefunden werden. Diese können als komprimierte Dateien heruntergeladen und installiert werden. Die meisten Bibliotheken finden Sie auf GitHub, github.com. Github ist eine Management-Plattform-Community für Softwareentwicklung. Nachdem Sie die Bibliothek heruntergeladen haben, können Sie sie auf folgende Weise in das Programm laden. Wechseln Sie in der Arduino-IDE zu Sketch, Library einbeziehen, und wählen Sie dann SIP-Bibliothek hinzufügen aus. Dann werden wir aufgefordert, den Standort der beschlossenen Bibliothek anzugeben . Navigieren Sie zum Speicherort der heruntergeladenen Datei und wählen Sie sie aus. Ich werde Ihnen sagen, welche Bibliotheken wir zu Beginn jedes Projekts für unsere nachfolgenden Projekte benötigen . Wenn wir dann erneut auf die Skizzenregisterkarte in der oberen Menüleiste und dann auf Bibliothek einschließen klicken. Wenn der Prozess erfolgreich war, können wir die installierte Bibliothek im unteren Bereich des Dropdown-Menüs sehen . Jetzt ist die Bibliothek einsatzbereit. Der serielle Monitor wird verwendet, um Daten anzuzeigen , die vom Arduino an den Computer gesendet werden. Hier ist es wichtig, die richtige Baudrate auszuwählen. Wählen Sie die Baudrate unten rechts aus, sodass sie der in der Skizzenumgebung bei Serial.Begin definierten Rate entspricht . Was das genau bedeutet. Sie werden es besser verstehen, wenn wir zu den praktischen Projekten kommen. Es ist am besten, zuerst weiterzumachen wenn Sie etwas nicht sofort verstehen. Am Ende des Kurses sollte klar sein, sollte klar sein dass wir nicht ausschließlich mit blockbasierter Programmierung arbeiten müssen . Wir möchten auch in diesem Kapitel die textbasierte Arduino-Programmierung kennenlernen . Diese Art der Programmierung ist etwas schwieriger, da wir die genaue Syntax und die Funktionen kennen müssen. Arduino-Code ist in C plus plus Programmiersprache geschrieben . Daher wird dieses Kapitel einen grundlegenden Überblick über die Struktur eines textbasierten Arduino-Codes geben einen grundlegenden Überblick über die Struktur eines textbasierten Arduino-Codes einführen die wichtigsten Funktionen in den USA und Strukturen einführen. Nachdem wir dieses Kapitel durchgearbeitet haben, kommen wir auch bereits zur sehr praktischen Programmierung und Umsetzung einiger großartiger Arduino-Projekte. Wir haben den Code und die Arduino IDE im textbasierten Editor in einer sogenannten Skizze gelesen . Dies enthält den vollständigen Code , der dann mit dem Pfeil „Hochladen“ nach rechts an den Arduino-Mikrocontroller übertragen mit dem Pfeil „Hochladen“ nach rechts an den Arduino-Mikrocontroller wird. Zuvor müssen Sie auf das Häkchen klicken, um den Code zu kompilieren. Für jeden Code, der für einen Arduino geschrieben wurde, gibt es zwei wesentliche Komponenten. Die erste davon ist das Einrichten des Codes innerhalb der folgenden geschweiften Klammern dieser Funktion wird nur einmal ausgeführt. Und alle relevanten und wesentlichen Informationen und Strukturen für weiteren Code sind hier aufgeführt. Zum Beispiel sagen wir ihnen hier Mikrocontroller, welche Pins als Eingänge verwendet werden und welche Pins als Ausgänge verwendet werden. Die andere wesentliche Komponente ist Loop. Die Loop-Funktion erstellt eine Schleife. Dies bedeutet, dass der Code in den folgenden geschweiften Klammern liegt. Wird immer wieder ausgeführt. Und möchte nicht nur, dass hier eine Aufgabe, die der Mikrocontroller ausführen soll, eingeschrieben wird. Der Basiscode ist hier geschrieben. Machen wir uns zunächst mit der allgemeinen Programmstruktur oder Syntax vertraut . Bei der Programmierung von Arduino-Code. Sie können die Syntax wie die Satzzeichen und Absätze im Text erwähnen . Zum Beispiel machen Sie nach einem Satz eine Periode. Aber wenn Sie in Arduino programmieren, erstellen Sie nach jeder Codezeile ein Semikolon. Darüber hinaus müssen wir uns an die folgende Struktur halten. Geschweifte Klammern werden verwendet, um eine Funktion zu starten und zu stoppen. Wenn die Funktion ausgeführt wird, der Code in diesen Klammern ausgeführt. Semikolon teilt dem Code , dass die aktuelle Codezeile abgeschlossen ist. Zwei Schrägstriche werden verwendet , um einen Kommentar zu schreiben, um als Mensch besser zu verstehen, was der Code tut. Alle Codezeilen , die mit diesen Zeichen beginnen , werden vom Mikrocontroller ignoriert. mehrzeiliger Kommentar kann auch mit einem Schrägstrich gefolgt von einem Sternchen gestartet werden . Wenn Sie damit fertig sind, legen Sie die Zeichenfolge in die entgegengesetzte Weise fest. Das bedeutet zuerst und Asterix und dann einen Schrägstrich. Alle Codezeilen zwischen diesen Zeichen werden ebenfalls ignoriert. Der Mikrocontroller. Mit Hashtag define können Sie einer konstanten Variablen einen Namen zuweisen. Mit Hashtag include können Sie eine externe Bibliothek in den Code aufnehmen. Sollte ein Code nicht funktionieren, sobald die Software beim Kompilieren einen Fehler ausgibt, sollten Sie immer zuerst prüfen, ob Sie alle Syntaxelemente korrekt verwendet haben. Prüfen Sie beispielsweise, ob nach jeder Codezeile ein Semikolon vorhanden ist nach jeder Codezeile ein Semikolon oder ob alle Kommentare mit zwei Schrägstrichen beginnen oder ob alle erforderlichen Klammern offen und geschlossen sind, F gesetzt wurden. Die folgenden Operatoren werden beim Programmieren in Code verwendet , um logische Kommentare zu definieren. Wenn die folgenden Operatoren in der Programmierung verwendet werden , um logische Kommentare beim Programmieren zu definieren , machen Sie neuen Code. Zwei Gleichheitszeichen bedeuten die Gleichheit zweier Variablen. Zum Beispiel ist x gleich y, x und y gleich. Die Kommissionsmarke gefolgt von einem Gleichheitszeichen bedeutet ungleich. Ein Zeichen weniger als bedeutet weniger als eine andere Variable. Ein Zeichen größer als bedeutet größer als eine andere Variable. Es sei denn, Gleichheitszeichen bedeutet kleiner oder gleich einer anderen Variablen. größeres Gleichheitszeichen bedeutet größer oder gleich einer anderen Variablen. Mit einem Prozentzeichen können Sie den Rest erhalten. Mathematische Operation. Ein Asterix wird zur Multiplikation verwendet, plus wird für die Addition verwendet, Minus wird für die Subtraktion verwendet. Slash wird für die Division verwendet. Gleichheitszeichen wird verwendet , um einer Variablen einen Wert zuzuweisen , um Endzeichen sind Operator für logisches Ende vertikalen Wissenschaft sind der Operator für logisches ODER plus. Plus bedeutet, einer Variablen eins hinzuzufügen. Minus minus bedeutet, dass man einen von einer Variablen subtrahiert. Plus gleich ist die Abkürzung Für x gleich x plus y minus ist beispielsweise die Abkürzung für x gleich x minus y enthält mehrere Werte für eine Variable. Boolean speichert den binären Status einer Variablen, wahr oder falsch. Byte speichert einen Bytewert. Char speichert ein Zeichen. Float speichert einen Vier-Byte-Wert in Dezimalform. Double speichert einen Wert von acht Byte, ebenfalls in Dezimalform, int speichert eine Vier-Byte-Zahl lange Speichert in acht Byte-Zahl. Größe t speichert die Größe einer Variablen in Byte. String speichert einen Text ohne Vorzeichen, gefolgt von z. B. int oder long, oder ein anderer Befehl hilft bei negativen Zahlen und eine unsignierte Betrachtung wird durchgeführt. Void wird für Funktionsdeklarationen verwendet, die am Ende der Funktion keinen Wert zurückgeben. Bei der Programmierung für ein Arduino können Daten oder Werte entweder eine Konstante oder eine Variable sein. Hier ist der Unterschied Konstanten. Eine Konstante ist ein fester Wert, dh ein Datenelement, dem dauerhaft ein Wert zugewiesen wurde. Das konstante Hoch bedeutet, dass der Mikrocontroller fünf Volt auf eine PIN anwenden sollte. Welches muss außerdem definiert werden? Das konstante Tief hingegen bedeutet, dass Arduino 0 Volt auf einen Pin anwenden sollte. Darüber hinaus muss man definieren. Der Begriff „true“ wird verwendet, um zu definieren, dass eine bestimmte Aussage wahr ist. Der Begriff fällt wird verwendet, um zu definieren, dass die bestimmte Anweisung falsch ist. Input definiert, dass der zu ermittelnde Pin für ein Eingangssignal verwendet wird. Das bedeutet, dass der Mikrocontroller ablesen sollte, welche Spannung an diesem Pin vorhanden ist. Output definiert , dass der zu ermittelnde Pin für ein Ausgangssignal verwendet wird. Das bedeutet, dass der Mikrocontroller entweder 0 oder fünf Volt hoch oder niedrig auf diesen Pin anbringen sollte . Input Pull-Up wird verwendet, um einen internen Widerstand an einen Pin anzuschließen. Led Builtin wird verwendet, um eine LED zu steuern, die an Pin 13 des Arduino angeschlossen ist, beschreibt einen festen numerischen Wert. Variable ist ein Datenelement im Arduino-Programm , das einen Namen oder Buchstaben innerhalb des zugewiesenen Wertes verknüpft . Definieren einer Variablen wird als Deklarieren einer Variablen bezeichnet. In der Programmiersprache können Sie alle Arten von mathematischen Operationen mit einer Variablen ausführen . beispielsweise diese Codezeile verwenden, deklarieren wir eine ganzzahlige Variable mit dem Namen x, der den Wert 45 hat. Wenn wir die Variable auf diese Weise deklariert haben, können wir diese Variable in unserem Programm verwenden. Eine solche Erklärung muss immer zuerst stattfinden. Andernfalls kennt der Mikrocontroller die Variable nicht. Jetzt können wir mit dieser Variablen beispielsweise mit dem Wert zehn für diese Variable berechnen . Das würde dann so aussehen. Diese Codezeile besagt, dass der neue Wert für x dem alten Wert von x plus der Konstanten zehn entspricht. Wir können den Wert auch von einer Variablen in eine andere übertragen . Wir tun dies, indem wir die neue Variable auf der linken Seite und die ursprüngliche Variable auf der rechten Seite schreiben der linken Seite und die . Zum Beispiel möchten wir den Wert von x in einer neuen Variablen speichern , z. B. in der Variablen y. Dann müssen wir schreiben, sobald eine Variable deklariert ist, mit verknüpft ist der gespeicherte Wert im gesamten Programm. Wenn wir versuchen, diesen Namen einem anderen Datentyp zuzuweisen, gibt die IDE eine Fehlermeldung aus. Wesentlich ist auch der Umfang der deklarierten Variablen. Dies bedeutet einfach, dass wir, wenn wir eine Variable zu Beginn des Programms deklarieren, sie überall im Programm verwenden können. Wenn wir jedoch eine Variable nur in einer bestimmten Funktion deklarieren , kann die Variable nur in dieser Funktion verwendet werden. dem folgenden Code können wir drei Variablen für diesen Zweck als Beispiel deklarieren und überlegen, wie groß der Umfang dieser Variablen ist. Jetzt haben wir drei Variablen mit dem Namen x, y und set deklariert. Was ist mit dem Umfang? X ist eine globale Variable und kann in jeder der am Anfang des Programmcodes deklarierten Funktionen verwendet werden der am Anfang des Programmcodes deklarierten Funktionen . Warum wurde im Rahmen der void-Schleife deklariert. Es kann also nur in diesem Bereich verwendet werden. Und set wurde für ungültig neue Funktion deklariert. Auch hier kann es nur in dieser spezifischen Funktion verwendet werden. Achte also immer darauf, welche Variablen du an welcher Stelle deklarierst. Um die einzelnen Variablen, Operatoren und Konstanten zu einer Funktion oder einer Arbeitsstruktur zu kombinieren Operatoren und Konstanten zu . Wir brauchen Ausdrücke, die das Steuerelement oder den Befehl erstellen. Die wichtigsten sind wie folgt. Wenn zur Überprüfung einer Bedingung verwendet wird und verwendet wird, um eine Operation auszuführen, wenn diese Bedingung erfüllt ist, sonst verwendet, damit die Aktion ausgeführt wird, wenn die Bedingung nicht erfüllt ist , als ob dies wird verwendet, wenn eine zweite Bedingung überprüft werden soll. Wenn die erste Bedingung nicht erfüllt ist, stoppt break den Code in einer Schleife, fahren Sie fort und startet den Code in der Schleife neu, während er verwendet wird, um eine kleine Schleife innerhalb des Codes zu erstellen. Dies wird ausgeführt, bis eine definierte Bedingung erfüllt ist. Denn es wird verwendet, um eine Schleife zu erstellen, die mit einer definierten Anzahl von Operationen ausgeführt wird . Während wird verwendet, um eine kleine Schleife zu erstellen , die läuft, bis eine Bedingung erfüllt ist. Go-to lässt das Programm in einer bestimmten Zeile fortfahren. Return gibt am Ende der Funktion einen bestimmten Wert zurück. Funktionen sind im Grunde nichts anderes als eine Abkürzung für ein Codesegment, das Sie für eine bestimmte Aktion tatsächlich immer wieder schreiben müssten . Da einige Aktionen häufig benötigt werden, ist es sinnvoll, sie in bestimmten Ausdrücken zu bündeln. Die Funktionen, Funktionen diktieren einfach wie Variablen. Darüber hinaus bringen Funktionen einige weitere Vorteile mit sich. Einige Vorteile, die Funktionen bieten sind, dass der Code organisiert und strukturiert bleibt. Debuggen des Codes wird unkompliziert. Das heißt, wenn der Code nicht funktioniert, ist der Code effizient und klar. Der Code ist für einen neuen Benutzer einfach zu verstehen. Als Beispiel können wir eine Funktion erstellen, die zwei Zahlen hinzufügt. In diesem Code haben wir eine Funktion namens Testfunktion deklariert . Am Anfang verwenden wir das Wort void, was bedeutet, dass die Funktion keinen Wert zurückgibt, sondern nur die Aktion ausführt, die bei x und y bedeutet, und speichert sie dann im Set. Wenn wir den Wert für set ausgeben wollen, müssen wir die Funktion wie folgt konstruieren. Diese Funktion ist vom integralen Datentyp. Es fügt x und y hinzu, speichert dann das Ergebnis, dh den Wert in set und gibt dann den Wert von set aus , der in einer Ganzzahlvariablen namens a gespeichert wird. Wir haben die Funktionen in gestartet beide Fälle im Bereich „ Void Loop“. Wir haben dies getan, weil wir möchten, dass die Funktion kontinuierlich ausgeführt wird. Das heißt in einer Schleife. Wenn wir die Funktion zu Beginn des Programms nur einmal ausführen wollten , hätten wir sie in den ungültigen Einrichtungsbereich gesetzt. Einige sehr grundlegende und wichtige sowie bereits deklarierte und damit einsatzbereite Funktionen, sowie bereits deklarierte und damit einsatzbereite Funktionen bei der Arduino-Programmierung unseres digitalen Lesens verwendet werden, um einen digitalen Eingang zu lesen, digital das Recht auf schreiben Sie an einen digitalen Ausgang pinMode, um eine Bestellung zuzuweisen, stellen Sie einen Pin-Anschluss der Platine her, entweder einen Eingang oder einen Ausgangspin. Analog lesen, um den analogen Eingang zu lesen. Und ich schaue gleich an einen analogen Ausgang. Stoppt jeden Ton eines Passanten ohne Ton. Um einen Ton im Summer zu beginnen, lesen wir mit Ton einen Impuls auf einem Stift. Wir benutzen Pulls in. Pulls in long wird verwendet , um lange Pausen zu lesen. Um das Datenbyte zu verschieben. Wir verwenden entweder Shift In oder Shift Out Zufall, um eine Zufallszahl innerhalb der Grenzen zu finden. Um das Programm auf eine bestimmte Zeit warten zu lassen, verwenden wir Delay. Die Zahl, die wir in die Klammern setzen, beschreibt dann die Wartezeit in Millisekunden. Das heißt beispielsweise, Verzögerung 10000 bedeutet, dass Codegewichte 1000 Millisekunden gleich 1 Sekunde sind. Um das Programm Mikrosekunden zu schreiben, verwenden wir Verzögerungsmikrosekunden, um die Zeit zu lesen, die seit dem Start des Programms verstrichen ist . Mikrosekunden, Mikrosekunden und Millionen in Millisekunden. Um den absoluten Wert einer Zahl zu erhalten, verwenden wir Apps, um Einschränkungen festzulegen. Wir verwenden Constraint, um das Maximum von zwei Zahlen zu ermitteln. Wir verwenden Macs, um mindestens zwei Zahlen zu finden. Wir verwenden min, um die Leistung einer Zahl zu berechnen. Wir nutzen Macht, um das Quadrat einer Zahl zu finden. Wir benutzen Quadrat. Um die Quadratwurzel einer Zahl zu finden, verwenden wir Quadratwurzel. Um den Wert eines Bits zu berechnen. Wir verwenden pit, um eine bestimmte PID auf 0 zu setzen. Wir verwenden Bit Clear, um eine einzelne Grube aus einer Zahl zu lesen. Wir benutzen Pitt read, um ein bisschen auf eins zu setzen. Wir verwenden Bit Set, um eine Zahl in Bits umzuwandeln. Wir verwenden pit right, um das ganz links Byte einer Zahl zu erhalten. Wir verwenden hohes Byte, um den Biss ganz rechts einer Zahl zu erhalten , wir verwenden ein niedriges Byte, um eine externe Interrupt-Funktion an einen Pin anzuhängen. Views AttachInterrupt Um eine externe Interrupt-Funktion von einem bestimmten Pin zu entfernen , verwenden wir getrennte Interrupt, um die Interrupts Interrupts Interrupts Interrupts zu starten und die zu stoppen, zu stoppen, wir benutzen keine Interrupts. Byte wird verwendet, um einen Wert in ein Byte umzuwandeln. Char wird verwendet, um den Wert in eine Zeichenvariable umzuwandeln . Float wird verwendet, um einen Wert in eine Float-Variable umzuwandeln. Int wird verwendet, um einen Wert in eine integrale Variable umzuwandeln. Long wird verwendet, um einen Wert in eine lange Variable zu konvertieren, und String wird verwendet, um einen Wert in eine Zeichenfolge zu konvertieren. Im Folgenden lernen wir, wie Sie einige dieser Funktionen anhand von Beispielprojekten verwenden können. Machen Sie sich also keine Sorgen, wenn Sie noch nicht genau wissen , wie Sie die Funktionen, Operatoren und Bedingungen verwenden sollen . Bevor wir zum Projekt kommen, schauen wir uns kurz an, wie Sie das Board mit dem PC verbinden und Programmcode auf den Arduino-Port laden , um das Arduino-Board mit dem PC zu verbinden das Arduino-Board mit dem PC oder die Arduino IDE-Software. Wir müssen zuerst den Arduino-Anschluss mit einem USB-Kabel an den PC anschließen. Dann öffnen wir die Menü-Tools in der Arduino-IDE in der Menüleiste und wählen den richtigen Porttyp aus. In unserem Fall ist der Arduino Uno im Menüboard. Im nächsten Schritt müssen wir sicherstellen, dass der korrekte Use-Port des PCs zugewiesen wird. Dies können wir auch in den Tools und im Port-Untermenü ermitteln . Dieser Menüpunkt befindet sich direkt unter dem Board. Hier muss der Port ausgewählt werden , der beispielsweise Arduino oder eine ähnliche Bezeichnung hat, im Allgemeinen auch wissen , Arduino mit diesem Port Ihres PCs verbunden ist. Jetzt ist das Arduino-Board wahrscheinlich mit dem PC oder der Software verbunden. Und wir können damit beginnen, den ersten Programmcode zu schreiben, ihn zu kompilieren und auf das Board zu laden. Wir machen das wie folgt. Zuerst schreiben wir den Programmcode oder kopieren ihn in den Texteditor der IDE. Wenn Sie einen Programmcode an sich bereits abgeschlossen haben, löschen Sie einfach den bereits in der Syntax vorhandenen in der IDE. Speichern Sie dann die Skizze. Dann drücken wir das kleinere Häkchen , um den Code zu überprüfen und zu kompilieren. Wenn keine Fehler gefunden wurden, die Meldung angezeigt, dass die Kompilierung erfolgreich abgeschlossen wurde. Dies kann je nach Codelänge einige Zeit dauern. Schließlich laden wir den Code auf den Arduino-Port, indem den Pfeil nach rechts drücken. Dann beginnt der Arduino mit der Ausführung des Programmcodes. Zuvor können Sie den seriellen Monitor öffnen, um die Kommunikation zwischen Board und Software zu überwachen. 7. Projekt 1: Eine flashing und ein SOS Signal: Projizieren Sie eins, eine blinkende LED und ein SOS-Signal. In diesem Projekt werden wir den Zustand unseres LED-Lichts kontrollieren . Dazu verwenden wir einen Arduino Uno zum Ein- und Ausschalten der LED mit einer Verzögerung von beispielsweise drei Sekunden der Leuchtdauer der LED oder fünf Sekunden ausgeschalteten Zustand erforderliche Komponenten, ein Arduino Uno, ein Steckbrett für Überbrückungsdrähte, eine LED, 1200 Ohm Widerstand. Wir verbinden die LED mit dem Arduino über einen Widerstand, die Kabel und die Griffplatte, wie abgebildet. Dafür wenden wir zuerst das Breadboard mit Strom an. Wir verbinden rotes Kabel mit dem Fünf-Volt-Pin der Arduino-Platine. Und am anderen Ende des Kabels stecken wir wie auf dem Bild gezeigt in das Brotbrett. Wir verbinden das schwarze Kabel auch mit dem G- und D-Pin der Arduino-Karte. Und das andere Ende des Kabels stecken wir wie auf dem Bild gezeigt in das Steckbrett. Dann platzieren wir die LED, kurzfristiges Fehlen der LED an den Widerstand. Der Widerstand wie gezeigt, und verbinden Sie die LED mit einem schwarzen Kabel mit der Masse der Platine. Wir brauchen den Widerstand, um den Strom zu begrenzen. Hier. Wir verwenden das Ohmsche Gesetz und die Formel r ist gleich u dividiert durch I. R steht für den Widerstand, Sie für die Spannung und I für den Strom. Schließlich brauchen wir ein gelbes Kabel. Kann auch eine andere Farbe sein, die von der LED zur Platine zum Programmcode für die Arduino IDE reicht von der LED zur Platine zum Programmcode für die Arduino IDE Wir deklarieren zuerst den variablen LED-Pin und weisen ihn dem Pin zu, an den wir die LED angeschlossen haben Pin zwei. Hier geben wir den Setup-Code ein , der nur einmal ausgeführt werden soll. Wir möchten, dass der LED-Pin als Ausgangspin definiert wird. Das bedeutet, ein Ausgangssignal zu empfangen , dass die LED aufleuchtet. Das heißt, hier geben wir den Hauptcode ein, der in einer Schleife ausgeführt werden soll. Zuerst liefern Sie LED-Pin mit fünf Volt-Schaltern LED an. Dann warte, dreitausend Millisekunden, drei Sekunden. Dann liefern Sie den LED-Pin mit 0 Volt, schaltet die LED aus. Dann warte fünftausend Millisekunden, fünf Sekunden. Die Schleife führt dann den Programmcode schnell aus. Das bedeutet, dass die LED mit der zuvor definierten Verzögerung des Programmcodes schnell ein- und ausgeschaltet wird. Versuchen Sie als Übung, die LED an dieser Stelle ein- und auszuschalten, an der ein SOS-Signal gesendet wird. Sos signalisiert dreimal kurz, dreimal lang, dreimal durch langes Signal, zwei Sekunden kurzes Signal, 1 Sekunde. Abstand zwischen kurz und lang, 0,5 Sekunden, Abstand von fünf Sekunden zwischen mehreren SOS-Signalen. Pausieren Sie das Video an dieser Stelle für einen Moment und probieren Sie es selbst aus. Die Lösung wird in Kürze folgen. Jetzt folgt die Lösung. Wir müssen nur das Teil in der void-Schleife im vorherigen Programmcode ändern . Für das SOS-Signal könnte das so aussehen. Im Folgenden wird ein kurzes Signal definiert. Wenn beispielsweise 1 Sekunde zusammen mit einer zwei Sekunden LED zwischen den Signalen eingeschaltet ist, sollte es 0,5 Sekunden für diese Verbindung geben, LED der drei kurzen Signale folgt zuerst. Versorgen Sie zuerst den LED-Pin mit fünf Volt-Schaltern LED an. Warten Sie auf ein kurzes Signal, einhundert, zehnhundert Millisekunden, 1 Sekunde. Dann versorgen Sie den LED-Pin mit 0 Volt-Schaltern LAD Gewicht, z. B. 500 Millisekunden, um 0,5 Sekunden zu trennen. Versorgen Sie den LED-Pin mit fünf Volt. Schaltet wieder die LED ein. Warten Sie auf ein kurzes Signal 1000 Millisekunden, 1 Sekunde. Dann liefern Sie den LED-Pin mit 0 Volt Schalter LED aus. Warte auf die Trennung. Zum Beispiel 500 Millisekunden, 0,5 Sekunden. Versorgung LED-Pin mit fünf Volt. Schaltet wieder die LED ein. Warten Sie auf ein kurzes Signal auf 1000 Millisekunden 1 Sekunde. Dann liefern Sie den LED-Pin mit 0 Volt Schalter LED aus. Warten Sie auf die Trennung, z. B. 500 Millisekunden, 0,5 Sekunden. Dann folgen die drei langen Signale. Zuerst liefern Sie LED-Pin mit fünf Volt-Schaltern, LED an. Warten Sie auf langes Signal 2 Tausend Millisekunden bis Sekunden. Dann liefern Sie den LED-Pin mit 0 Volt Schalter LED aus. Weiß zum Beispiel 500 Millisekunden zur Trennung, 0,5 Sekunden. Wir brauchen diesen Absatz zweimal mehr. Schließlich folgen drei kurze Signale, wie im ersten Abschnitt, um zwischen mehreren SOS-Signalen zu trennen. Zum Beispiel Gewicht 5 Tausend Millisekunden, fünf Sekunden. Die Loop-Funktion führt das SOS-Signal dann schnell und dauerhaft aus. Wenn Sie den Code ausprobieren, vergessen Sie nicht den Rest der Codestruktur wie im ersten Projekt. Ersetzen Sie einfach das Teil in void-Schleife vom ersten Projekt durch den Code von hier. Exzellent. Wir haben das erste Projekt erfolgreich abgeschlossen. Lasst uns zu einem zweiten Projekt übergehen. Dieser wird etwas schwieriger sein. 8. Projekt 2: Temperature LED-Licht: In diesem Projekt werden wir den Zustand einer RGB-LED basierend auf der Temperatur kontrollieren . Während Sie es an einem Temperatursensor erkennen, ist die Temperatur hoch, das Licht sollte rot werden. Auf der anderen Seite sollte die LED bei niedriger Temperatur blau werden. Wenn die Temperatur optimal ist, muss das Licht grün sein. Benötigte Komponenten, ein Arduino, ein Steckbrett, Überbrückungsdrähte, eine RGB-LED, 1200 Ohm Widerstand, ein LM 35 Temperaturen treten ein. Der LM 35 liefert eine analoge Ausgangsspannung, die linear proportional zur Temperatur in Grad Celsius ist linear proportional zur . Der Temperaturbereich liegt zwischen minus 52 plus 155 Grad Celsius. Wandeln Sie die analoge Spannung in eine Temperatur um. Ein Skalierungsfaktor von zehn Millivolt pro Grad Celsius ist erforderlich. Die Zuordnung von Ausgangsspannung und Temperatur in Celsius kann von einer linearen Funktion abgelesen werden. Zum Beispiel entspricht das 500-Millivolt-Signal des Sensors 50 Grad Celsius. Und RGB-LED kann in drei Farben leuchten, nämlich Rot, Grün und Blau. Die LED hat zwei weitere Anschlüsse als eine normale LED, und die Farbe des Lichts hängt davon ab , welche Verbindung mit Strom versorgt wird. Um die LED zu steuern, benötigen Sie Pins 365, bei denen es sich tatsächlich um digitale Pins handelt, die auch eine Pulsweitenmodulation ermöglichen. Das kann man an einer kleinen gedruckten Welle erkennen. Auch bei Pin 91011. Zuerst versorgen wir das Breadboard wieder mit Strom. Dazu verbinden wir das rote Kabel mit dem Fünf-Volt-Pin der Arduino-Platine. Und das andere Ende des Kabels blockieren wir in das Steckbrett, wie auf dem Bild gezeigt. Darüber hinaus verbinden wir ein schwarzes Kabel dem GND-Pin der Arduino-Platine und dem anderen Ende des Kabels. Wir stecken auch in das Breadboard wie auf dem Bild gezeigt. Dann fügen wir die RGB-LED und den Temperatursensor TMP hinzu. Stellen Sie sicher, dass jedes Bein korrekt in den Anschlüssen sitzt. Sie müssen hier vorsichtig sein, dass Sie keines der Beine brechen , wenn Sie sie biegen. Die beiden äußeren Beine des Temperatursensors wurden mit Power BI angelegt, der ein schwarzes und ein rotes Kabel anschloss. Der Plus- und Minuspol des Steckbretts verbinden den Mittelbein des Temperatursensors mit einem farbigen Kabel dem Stecker des Arduino. Wir verbinden die Beine der RGB-LED mit farbigen Kabeln den digitalen Pins 356 des Arduino-Boards. Darüber hinaus benötigen wir einen Widerstand, um ein Bein der RGB-LED mit dem negativen Pol des Breadboards und damit auch an das T und Depot des Arduino-Programmcodes für die Arduino IDE anzuschließen der RGB-LED mit dem negativen Pol des Breadboards und damit auch an das T und Depot des . Wir deklarieren unsere Variablen zuerst indem wir sie dem jeweiligen Verbindungs-Pin zuweisen. Die Abkürzungen sind B, D, T steht für Rot, Blau, Grün bzw. Temperatur. Anschluss für rotes Glühen des LED-Pins. Anschluss für blaues Leuchten des LED-Pin-Anschlusses für grünes Glühen von LED Pin sechs. Der Temperatursensor ist mit dem Pin verbunden. Hier haben wir einen Setup-Code eingegeben , der nur einmal ausgeführt werden soll. Wir möchten, dass alle an die LED angeschlossenen Pins als Ausgangspins definiert werden und der mit dem Temperatursensor verbundene Pin als Eingangspin definiert ist. Zuerst benötigen wir den obigen Befehl für die Datenrate der seriellen Schnittstelle 9.600 pro Sekunden. Dies beginnt die Kommunikation zwischen PC und Arduino-Board. Und die Temperatur wird in der IDE-Baudrate 9.600 an den seriellen Monitor übertragen . Definition von Pin R, das bedeutet P3s Ausgangspin, Definition des Pins B. Das bedeutet den Pin A5 als Ausgangspin, Definition von Pin G. Das bedeutet Pin sechs als Ausgangspin. Definition von Penn t, das bedeutet Pin 0 als Eingangspin. Hier geben wir den Hauptcode ein, der wiederholt in einer Schleife ausgeführt werden soll . Zuerst haben wir mit dem folgenden Code die Funktion temp definiert , die wir in einem Moment benötigen werden. Zu diesem Zweck soll der Mikrocontroller den Wert in unserem LM 35 ablesen , ist ein analoger Temperatursensor. Zeigt uns die Temperatur im seriellen Monitor an. Das Folgende. Wir erzeugen ein If- und mehrere S If-Bedingungen, die die LED in mehreren Schritten in Abhängigkeit von der Temperatur des Sensors steuern die LED in mehreren Schritten . Deshalb verwenden wir hier AnalogWrite anstelle von digital, nur 0 Volt oder fünf Volt wären möglich. Siehe erstes Projekt. Wenn die Ausgangsspannung über den Wert 300 Millivolt, etwa 30 Grad Celsius, steigt , etwa 30 Grad Celsius je nach Skalierungsfaktor über den Wert 300 Millivolt, etwa 30 Grad Celsius, steigt, sollten die folgenden Werte an die Pins angelegt werden. Starke rote Farbe, während die Verwendung von 0 bis 255 stufbar ist. Wenn die Spannung über dem Wert von 250 Millivolt liegt, ungefähr 25 Grad Celsius. Auf der anderen Seite sollten die folgenden Werte auf die Pins angewendet werden. Das Folgende, analog, eine mittelrote Farbe, schwache rote Farbe, kräftige grüne Farbe, Mischung aus Blau und Grün, kräftige blaue Farbe. Die Schleife führt den Programmcode dann wiederholt aus. Das bedeutet, dass die Temperatur gemessen und kontinuierlich interpretiert wird und das Signal an die Energie des Programmcodes übergeben wird . 9. Projekt 3: Lichtabhängige Steuerung eines Motors Light-dependent: In diesem Projekt wollen wir die Jalousien eines Fensters mit Hilfe eines Servermotors und eines LDR-Sensors steuern . Dies sollte abhängig von der Lichtmenge geschehen , die von außen hereinkommt. Benötigte Komponenten. Ein Arduino Uno, ein Steckbrett, ein Fotowiderstand, ein LDR-Sensor, ein Hirnmotor. Neun Chump Hawaii hat einen Widerstand, 4,7 Kilo Ohm. Namen oder Truhen. Photowiderstand kann als einfacher Widerstand angesehen werden, der die Besonderheit hat, seinen Widerstandswert in Abhängigkeit von der Menge des einfallenden Lichts zu ändern in Abhängigkeit . Die letzte Folie, die auf den Sensor fällt. Je höher der Widerstand wird, desto mehr Licht fällt auf den Sensor, desto geringer wird der Widerstand. Der Sensor basiert auf dem photoelektrischen Effekt. Wie üblich versorgen wir das Steckbrett zuerst mit Strom. Verbinden Sie dazu das schwarze und das rote Kabel vom GND-Pin und den Fünf-Volt-Pin der Arduino-Platine dem positiven und negativen Pol des Steckbretts. Übrigens spielt es keine Rolle, welcher GND Pin der Platine verwendet wird. Dann setzen wir den Fotowiderstand und den Servomotor ein, wie im Bild gezeigt. Es fehlt immer noch ein Widerstand und der Rest der Verkabelung kann wie auf dem Bild gezeigt ausgeführt werden. Programmcode für die Arduino-IDE. Zunächst nehmen wir die erforderliche Bibliothek für die verschiedenen Motoren in unseren Programmcode ein. Wenn die IDE beim Kompilieren eine Fehlermeldung ausgibt, müssen Sie zuerst diese Bibliothek, den Bibliotheksmanager, installieren. Dann erstellen wir das mehrere Objekt , damit wir den Servomotor steuern können. Dann deklarieren wir die Verbindungsstifte für zerebralen motorischen und sensorischen Photowiderstand. Dann müssen wir Variablen für die Position der Vielen und für die Eigenschaften des Fotowiderstands deklarieren Vielen und für die . Sehr in der Lage die Variable mit mehreren Positionen zu speichern, um die mehrere Positionen bei maximaler Rutsche zu speichern. Dies ist der Wert, den wir als maximale Lichteinfallslicht-Intensität an jeder Position definiert haben. Hier geben wir einen Setup-Code ein , der nur einmal ausgeführt werden soll. Hier wollen wir das Zerebral mit den verschiedenen Objekten verbinden und die serielle Kommunikation starten. Verbindet das Zerebral mit Pin Fünf mit mehreren Objekten. Startet serielle Kommunikation Die eingestellte Baudrate zum seriellen Monitor ist als Eingangspin definiert. Hier geben wir den Hauptcode ein, der wiederholt in einer Schleife ausgeführt werden soll . für jede Position von 0 bis 180 Grad des mehreren Motors Führen Sie für jede Position von 0 bis 180 Grad des mehreren Motors den folgenden Code aus. Pos plus ist gleich eins bedeutet, dass Eiter plus eins ist. Das bedeutet, dass Eiter 0 plus eins gleich eins ist. Stellen Sie die Position mehrerer Motoren ein und lesen Sie Ihre Werte senden. Stellen Sie die Position für mehrere 0 bis 180 Grad ein. Lesen Sie den Sensorwert und überschreiben Sie Variable. Prüfen Sie, ob der maximale Lichteinfall erreicht ist. Wenn diese Bedingung zutrifft, bedeutet dies, dass der Ausgabewert für die Variable max geringfügig 997 größer ist als der Wert, den der Sensor derzeit ausgibt. Das bedeutet, dass die maximale Helligkeit nicht erreicht worden wäre. Speichern Sie einen neuen Wert für maximale Helligkeit. Speichern Sie die mehrere Positionen. Zeigt uns die Intensität im seriellen Monitor. Gewichtet 50 Millisekunden, bis der Hirnmotor die Position erreicht hat. Lesen Sie den Sensorwert, Lichteinfall auch in Rückwärtsschleife. Position von 180 Grad bis 0 Grad. Speichern Sie einen neuen Wert für maximale Helligkeit. Speichern Sie die mehrere Positionen bei maximalem Lichteinfall. Im folgenden Abschnitt müssen Sie zu der Position wechseln, die gespeichert wurde, wenn die folgende Bedingung erfüllt ist. Prüfen Sie, ob der Nomen neue Storewert der Variablen nicht dem Anfangswert der Variablen entspricht, der dunkler als das maximale Licht ist dem Anfangswert der Variablen entspricht, der . Gehen Sie zu Definieren Sie die Position des maximalen Lichteinfalls. Zeigt uns das Wertgefühl im seriellen Monitor. Gewicht 20 Sekunden. Prüfen Sie, ob sich die Lichtintensität geändert hat oder nicht. Float entspricht Fließkommazahlen. Überprüfung der Änderung der Lichtintensität. Warte drei Sekunden. Setzt die ersten Variablen zurück. Ende des Programmcodes. 10. Projekt 4: Gas: Wir werden einen Gasdetektor bauen , der einen Alarm auslöst. Wenn ein Gasleck festgestellt wird, ertönt der Alarm, bis das Gasleck gestoppt ist. Darüber hinaus werden LEDs in Abhängigkeit von der Gasmenge ausgelöst , die der Sensor erkennt. Wenn viel Gas austritt, sollten alle vier LEDs aufleuchten. Wenn wenig Gas vorhanden ist, sollte nur eine der vier LEDs aufleuchten. Benötigte Komponenten. Ein Arduino Uno, ein Steckbrett, ein Gassensor, ein Bossa, 14 Überbrückungsdrähte, fünf Widerstände, ein Kiloohm für LED- und Gassensor. Ein Widerstand, ein 100 Ohm für Bossa. für LED. Wir verbinden alle Komponenten und den Arduino auf einem Breadboard, wie auf dem Bild gezeigt. Vergewissern Sie sich, dass Sie die richtigen Pins verwenden. Wer kann die Komponenten auch anders anordnen , wenn du willst. Die Schaltung sollte jedoch vergleichbar bleiben. Aber dann müssen Sie möglicherweise die Variablen oder Namen im folgenden Code ändern , den Programmcode für die Arduino-IDE. Wir deklarieren zunächst unsere Variable für den Gassensor, indem wir den Steckverbinderstift zuweisen. Hier geben wir den Setup-Code ein , der nur einmal ausgeführt werden soll. Wir möchten, dass Pin a 0, mit dem Gassensor verbunden ist , als Eingangsstift definiert wird. Außerdem möchten wir, dass alle mit dem Basilar oder den LEDs verbundenen Pins als Ausgangspin definiert werden. Definieren Sie den Gassensor-Pin als Eingang. Definierte Büste einen Pin als Ausgang. Definieren Sie den LED-Pin als Ausgang. Dann beenden wir die Kommunikation mit der seriellen Schnittstelle. Datenrate, 9.600 Bit pro Sekunde mit folgendem Code. Dies startet die Kommunikation zwischen Arduino-Port und PC, und die Daten werden an den seriellen Monitor im DE übertragen . Hier geben wir den Hauptcode ein , der wiederholt ausgeführt werden soll. Zuerst deklarieren wir eine Variable , die den Sensor lesen soll. Dann erzeugen wir den Ton bei Pin sieben mit 220 Hertz für 100 Millisekunden, Ton wird aktiviert, sobald der Messwert der Mittelwiderstände bedeutet, das heißt Gas, egal in welcher Menge. Dann warte 200 Millisekunden. Dann sollte kein Ton mehr auf Pin Seven angewendet werden. Dann sollten 1010 Tausendstel Millisekunden für Folgendes gewichtet werden , wir erzeugen ein If- und mehrere S If-Bedingungen, die uns eine unterschiedliche Steuerung der LEDs in Abhängigkeit vom Gaswert geben unterschiedliche Steuerung der LEDs , der durch den -Sensor. Wir verwenden Digital genau hier. Wenn der Wert größer als 75 ist, schalten Sie alle LEDs ein. Ansonsten, wenn zwischen 5075, dann nur drei LEDs einschalten. Ansonsten zwischen 2550, dann schalten Sie nur zwei LEDs ein. Andernfalls, wenn zwischen 025, schalten Sie nur eine LED aus dem Programmcode ein. 11. Projekt 5: Password mechanisches System: In diesem Projekt erstellen wir das System, das durch ein Passwort geschützt ist. Es bleibt gesperrt, bis der Benutzer das richtige Passwort eingibt. Wenn das richtige Passwort eingegeben wird, bewegt und öffnet der Hirnmotor das System. Wir werden verschiedenen Verwendungszwecken verschiedene Passwörter zuweisen. Jeder Benutzer hat seine eigene Benutzer-ID und sein eigenes Passwort. Das System wird nur entsperrt, wenn diese beiden Sicherheitsfunktionen übereinstimmen und korrekt sind. Darüber hinaus muss nach mehreren falschen Einträgen der rote LED-Summer aktiviert und der Eintrag für 30 Sekunden gesperrt sein. der Eingang hingegen Wenn der Eingang hingegen korrekt ist, sollte die grüne LED aktiviert werden. Benötigte Komponenten. Ein Arduino, ein Steckbrett, ein Schlüsseltier, ein LCD-Display, verschiedene Überbrückungsdrähte, drei Widerstände LED-Buzzer, ein Hirnmotor. Wir verknüpfen alle Komponenten und den Arduino wie im Bild gezeigt. Diesmal verwenden wir kein Breadboard, da fast alle Verbindungen zwischen dem Arduino und den einzelnen Komponenten bestehen sowieso fast alle Verbindungen zwischen dem Arduino und den einzelnen Komponenten bestehen. Sie können dafür aber auch ein Breadboard verwenden , wenn Sie möchten. Bevor wir mit dem Programmcode beginnen, müssen wir die erforderliche Bibliothek für das Schlüsseltier installieren. Das Haustier von Mark Stanley und Alexander Breivik. Wir tun dies entweder über den Bibliotheksmanager oder recherchieren die entsprechende Zip-Datei online mit Google und finden sie zum Beispiel hier, Playground dot dot cc und laden sie in den Arduino IDE. Möglicherweise müssen Sie dies auch für das Display tun. Programmcode für die Arduino-IDE. Zunächst nehmen wir die notwendigen Bibliotheken für den Servermotor, die Tastatur und das LCD-Display in unseren Programmcode ein. Dann erstellen wir ein Serverobjekt , damit wir den Hirnmotor kontrollieren können. Im Folgenden erklären wir unsere Variablen für die grüne und rote LED sowie für den Summer, indem wir die Steckverbinderstifte 101213 zuweisen. Wir erklären dann die Anzahl der Zeilen und Spalten unseres Tastaturfeldes. Für jeden. Mit der Tastenzuordnung definieren wir die Tasten auf dem Schlüsseltier, die entsprechend der Zeile und den Spalten gedrückt werden können entsprechend der Zeile und den Spalten gedrückt , wie sie auf der Tastatur erscheinen. Dann brauchen wir Code, der die Konnektoren der Tastatur mit den Konnektoren auf dem Arduino bildet der die Konnektoren der Tastatur mit den Konnektoren auf dem , wächst 0 bis drei Spalten, 0 bis drei. Der folgende Code initialisiert eine Instanz der Keypad-Klasse. Der folgende Code erstellt eine Variable für das LCD-Display mit den Nummern der Pin-Schnittstellen die dem LCD-Display zugewiesen sind. Das Folgende. Wir weisen die Benutzer-IDs und Passwörter zu. Darüber hinaus haben wir die folgenden Variablen deklariert. Hier geben wir den Setup-Code ein , der nur einmal ausgeführt werden soll. Starten Sie die serielle Kommunikation. Initialisieren Sie das LCD-Display. Warte 500 Millisekunden. Definieren Sie grüne LED-Variable als Ausgang. Definieren Sie eine rote LED-Variable als Ausgang. Definierte Summer als Ausgang. Legen Sie die Position des Textes in der Anzeige, Spalte oder Zeile fest. Text zeigen. Geben Sie den Code ein. Legen Sie die Position des Textes in der Anzeigespalte (Zeile) fest. Zeigt Text an, um das Schloss zu öffnen. Jetzt brauchen wir Code für den Servermotor. Servomotor ist mit Pin 11 verbunden. zerebrale Motor sollte sich auf fünf Grad bewegen. Warten Sie 1500 Millisekunden des Codes für das Einrichten von ungültigen. Hier geben wir den Hauptcode ein , der wiederholt ausgeführt werden soll. Unten ist der Mantel, der die eingegebene Benutzer-ID und das Passwort überprüft . Die folgende Meldung sollte auf dem Display angezeigt werden. Wenn das Passwort falsch eingegeben wurde. Legen Sie die Position des folgenden Textes fest. Text anzeigen. Position des folgenden Textes. Text anzeigen. Warte drei Sekunden. Erlauben Sie, dass die Eingabe erneut beginnt. Legen Sie die Position des folgenden Textes fest. Text anzeigen. Legen Sie die Position des folgenden Textanzeigetextes fest. Gewicht 0,5 Sekunden. Starten Sie die Überprüfung von Grund auf neu. Wenn die ID-Prüfung korrekt war, das Passwort aber noch nicht oder nicht war. Folgendes sollte angezeigt werden. Legen Sie die Position des folgenden Textes fest, zeigen Sie Text an. Legen Sie die Position des folgenden Textes fest, zeigen Sie Text an. Die ID-Überprüfung war korrekt und die Passwortüberprüfung war ebenfalls korrekt. Folgendes sollte passieren. Es folgt der Code , der ausgeführt wird, wenn das Passwort und die ID korrekt eingegeben wurden. Grüne LED sollte aufleuchten. Legen Sie die Position des folgenden Textes fest, zeigen Sie Text an. Legen Sie die Position der folgenden Texte fest. Text anzeigen. Warte fünf Sekunden. Legen Sie die Position der folgenden Texte fest. Text anzeigen. Legen Sie die Position des folgenden Textes fest. Servomotor öffnet eine 180-Grad-Bewegung. 1,5 Sekunden. Wenn die falsche Eingabe mehrmals erfolgt, sollte der Eingang dreißig Sekunden lang gesperrt und die rote LED sowie der Pastor aktiviert werden. Im Folgenden ist der Code für diese Set-Position des folgenden Textes. Text anzeigen. Stellen Sie die Position der folgenden Texte ein, zeigen Sie Text an. Rote LED sollte aufleuchten. Pasa sollte aktiviert sein. Warten Sie anschließend 30 Sekunden und zeigen Sie Text an. Legen Sie die Position des folgenden Textes fest, um Text zu teilen. Zeigt die Anzahl der verbleibenden Sekunden an. Text anzeigen. Schalten Sie aus, eine rote LED. Schalten Sie aus. Legen Sie die Position des folgenden Textes fest, angezeigten Text. Position des folgenden Textes, Zeigen Sie den Text des Programmcodes an. 12. Projekt 6: ferngesteuerte Entsperrung: In diesem Projekt werden wir einen Mechanismus zum Öffnen und Schließen eines Tores mit einer IR-Fernbedienung steuern. Um das Gate öffnen zu können, sollte der Code auf der Fernbedienung eingegeben werden. Zum Beispiel 16580863. Neben RGB-LEDs soll der Summer den Prozess begleiten. Darüber hinaus sollte der Temperatursensor die Umgebungstemperatur überwachen und eine Fehlermeldung ausgeben , wenn die Temperatur zu hoch ist. Zusätzlich muss eine LED aktiviert werden, wenn der Fotosensor nur wenig Umgebungslicht misst. Darüber hinaus installieren wir einen Musterschalter für den manuellen Betrieb. Benötigte Komponenten, ein Arduino Uno, Breadboards, eins, IR-Infrarot-Fernbedienung, ein IR-Infrarot-Empfängersensor, ein LCD-Display, verschiedene Überbrückungsdrähte, sechs Widerstände, ein Potentiometer, ein Bossa, ein mehrere Motor zu RGB-LEDs, ein Gleichstrommotor, ein 3D-Motortreiber L2 neun, ein LDR-Zentrum, Fotowiderstand, ein Temperatursensor, ein Tastenschalter. Verbinden Sie alle Komponenten wie abgebildet. Bevor wir mit dem Programmcode beginnen, müssen wir die erforderliche Bibliothek für die Infrarot-Fernbedienung installieren . Ich bin abgelegen, indem ich deine Kims Meyer bewaffne. Der beste Weg, dies zu tun, besteht darin, den Bibliotheksmanager zu verwenden , der nach der Bibliothek in der IDE sucht und sie lädt. Möglicherweise müssen Sie dies auch für das Display tun. Programmcode für die Arduino-IDE. Zunächst nehmen wir die notwendigen Bibliotheken für den Servermotor, die IR-Fernbedienung und das LCD-Display in unseren Programmcode ein. Das Folgende. Wir deklarieren zuerst die Variable für den IR-Sensor, indem wir den Anschlusspin A2 zuweisen. Wir benötigen auch die folgenden zwei Ausdrücke für den IR-Sensor. Dann erstellen wir erneut mehrere Objekte , damit wir auch das Servermoto steuern können. Der folgende Code erstellt eine Variable für das LCD-Display mit den Nummern der Pin-Schnittstellen die dem LCD-Display zugewiesen sind. Im Folgenden definieren wir die Funktion zum Öffnen des Tones bei Pin Acht mit 220 Hertz für 100 Millisekunden. Der Servermotor sollte sich auf Position 0 Grad bewegen. Warte 15 Millisekunden. Deklarieren Sie variable Temperatur, lesen Sie solange die Temperatur über 25025 Grad liegt, da zehn Millivolt, zehn Millivolt einem Grad Celsius entsprechen, Schal. Aktivieren Sie LED, Pin 13, deaktivierte LED, Pin vier. Stellen Sie die Position des folgenden Textes ein und zeigen Sie Text an. Legen Sie die Position des folgenden Textes fest. Text anzeigen. Lesen Sie den Temperaturwert. Aktiviere die LED. Pin A4. Deaktivieren Sie den LED-Pin 13 Aktivieren Sie Pin sieben, Motor. Deaktivieren Sie Pin Acht Motor. Warte drei Sekunden. Legen Sie die Position des folgenden Textes fest, zeigen Sie Text an. Deaktivieren Sie Pin Sieben. Pin Acht aktiviert. Warte zwei Sekunden. Deaktivieren Sie Pin Seven aktiviert Pin Acht. Warte 100 Millisekunden. Der mehrere Motor sollte sich in die Position 90 Grad bewegen. Warte 15 Millisekunden. Das Folgende. Wir definieren die Funktion für die LED. Wenn es zu wenig Licht gibt. Deklarieren Sie einen variablen Lichtwert für Rotlicht. Leichte Mengen über 500, deaktivieren Sie dann Pin zehn. Legen Sie die Position des folgenden Textes fest. Dieser geteilte Text. Flache Mengen unter 500, aktivieren Sie dann Pin zehn. Stellen Sie die Position der folgenden Texte ein, zeigen Sie Text an. Hier geben wir den Setup-Code ein , der nur einmal ausgeführt werden soll. Initialisieren Sie LCD-Anzeigespalten -zeilen des Displays. Stoppen Sie den IR-Sensor mit dem folgenden Code. Der mehrere Motor ist mit Pin sechs verbunden. Der Servermotor sollte sich in Position 90 Grad bewegen. Warte 15 Millisekunden. Aktivieren Sie die LED an Pin A, um den LED-Pin 13 zu deaktivieren. Wir geben den Hauptcode ein, der wiederholt ausgeführt werden soll. Klemme A5 erhält Strom fünf Volt da hoch. Stellen Sie dann die Position der folgenden Texte zeigen Text ein. Führen Sie die Open-Funktion aus. Festlegen der Position der folgenden Texte zeigte Text. Der folgende Code sagt folgendes. Wenn ein Signal von der IR-Fernbedienung ausgegeben oder über den IR-Sensor empfangen wurde . Wenn das Signal dem folgenden Code entspricht, war 16580863 ein IR-Signal. Der empfangene Signalübereinstimmungscode. Legen Sie die Position der folgenden Texte fest. Zeigen Sie Text an. Führen Sie die Open-Funktion aus. Nächsten Wert erhalten. Legen Sie die Position des folgenden Textes fest, Text anzeigen. Warte 100 Millisekunden Code. 13. Abschließende Worte: Exzellent, du hast es geschafft. Du hast den Anfängerkurs durchgearbeitet. Herzlichen Glückwunsch. In diesem Kurs habe ich versucht, Sie dem Grundwissen für die Verwendung eines Arduino mit einfachen Erklärungen näher zu bringen dem Grundwissen für die Verwendung eines . Ich hoffe, dass es mir bis zu einem gewissen Grad gelungen ist und dass dieser Kurs Sie gut verständliche und praktische Einführung in die Welt des Mini-PCs vorbereitet hat Sie gut verständliche und praktische Einführung in . Und du verstehst jetzt, warum der Arduino ein so großartiges System ist und was du damit machen kannst. Ziel dieses Kurses war es, Ihnen ein Verständnis dafür zu vermitteln, wie Elektrotechnik wie im Alltag und die damit verbundenen Grundprinzipien begleitet . Es sollte ein Kurs sein, der ein Verständnis für den theoretischen Hintergrund, das Wissen und die praktische Anwendung schafft der ein Verständnis für den theoretischen Hintergrund, . Mit diesem Grundkurs sollten Sie jetzt alles wissen, was Sie wissen müssen , um einen Arduino als Anfänger nutzen zu können. Natürlich ist es sinnvoll, an dieser Stelle nicht aufzuhören. Und die schauen eher in einen Fortgeschrittenenkurs, um noch mehr über das Erstellen von Systemen mit einem Arduino zu erfahren. Gemeinsam haben wir in diesem Kurs einiges erreicht . Sei zu Recht stolz auf dich, wenn du es bis zum Ende geschafft hast. Wenn Ihnen dieser Kurs gefällt, würde ich mich freuen, wenn Sie mir eine Bewertung und ein kurzes Feedback hinterlassen sowie den Kurs empfehlen. Danke sehr, sehr. Ein letzter Tipp. Wenn Sie jemals stecken bleiben, schauen Sie sich die folgende Seite an, wo Sie viele und großartige Lernmaterialien über den Arduino finden . Arduino-Punkt cc. Wenn Sie auch an anderen Kursen zu ähnlichen technischen Themen interessiert sind, besuchen Sie bitte mein Profil und schauen Sie sich die anderen Kurse an, die ich unterrichte. Vielen Dank. Wir sehen uns.