如何開始用arduino和其他人的程式碼製作自己的電子產品

一年一度的消費電子展正在舉行,這意味著成千上萬的人來到拉斯維加斯,盯著明年塵土飛揚的垃圾看。也許你能做得更好。也許是時候去看看阿杜伊諾了。...
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一年一度的消費電子展正在舉行,這意味著成千上萬的人來到拉斯維加斯,盯著明年塵土飛揚的垃圾看。也許你能做得更好。也許是時候去看看阿杜伊諾了。

Arduino這個詞可能會讓人聯想到一個張大嘴巴的極客蜷縮在工作臺上的形象,但它的簡單性讓它成為即使是最不懂電子技術的人進入電子領域的一個切入點。我們將概述Arduino本身的基礎知識,這些雜亂無章的電線意味著什麼,然後逐步介紹如何使用他人的程式碼和示意圖來構建您的第一個電子專案,無需程式設計。

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這些年來,我們一直在展示我們那份聰明的Arduino駭客作品。儘管對他們中的許多人來說,這一過程似乎極其複雜,而且極富怪癖,但開始卻出人意料地容易。在本指南中,我們將一步一步地介紹如何使用Arduino建立一個環境光顯示(請參見右圖),該顯示將從您的計算機中輸出資料。此專案從您的計算機獲取顏色資訊,並用類似的顏色點亮顯示器後面的一條燈。它可以透過增加電腦後面的光線來幫助減少眼睛的疲勞,但它也可以為你的電影觀看體驗帶來極好的視覺效果(這就是為什麼該功能在某些電視上是一個賣點)。在我們深入研究這個專案之前,讓我們快速瀏覽一下Arduino背後的基礎知識,以及一些只使用其他人的免費開源Arduino程式碼就可以進行的各種專案。

阿杜伊諾到底是什麼?

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對於外行來說,Arduino看起來像一臺瘋狂的小機器,它用細小的電線連線著一小塊塑膠。一旦你手裡有了一個工具箱,它就開始變得更有意義了。

在其核心,Arduino是一個小的,可程式設計微控制器板,接受和儲存程式碼從您的計算機能夠冷靜的結果從控制燈光到**音樂。董事會,程式語言,以及你在網上找到的大多數專案都是開源的。這意味著您可以根據自己的需要編輯和使用它們。因為它是開源的,簡單的,而且標價25美元,Arduino已經成為一個建立和分享基於電子產品的DIY專案的工具。

Arduino本身是一個物理板,透過USB電纜連線到您的計算機,並從PC上的應用程式下載程式碼。您可以在Arduino官方網站上找到Windows、Mac和Linux的安裝演練。軟體,也稱為Arduino,是您編寫自己的程式碼(或草圖,如Arduino軟體所指)的地方。對於像我們這樣的Arduino初學者來說,這是貼上其他人專案程式碼的地方。當您從計算機向Arduino傳送程式碼時,程式碼將儲存在Arduino上。你可以從你的Arduino上傳和刪除程式碼。

首先,我建議您購買一個較大的入門包,這樣您就擁有了執行大多數專案所需的所有不同部分。Adafruit的實驗套件(85.00美元)或SparkFun的發明家套件(94.95美元)都包括各種各樣的零件和使用指南。除了你從中得到的東西之外,最好放一個萬用表(15美元)來測試電子元件,還有一個烙鐵(9.95美元)來用焊料連線電線。

很酷的arduino專案,你可以用別人的程式碼完成

雖然你可以(最終)學會自己編寫Arduino專案的程式碼,並讓你的Arduino做幾乎任何事情,但你也可以簡單地利用已經可用的開源專案(這正是這個剛剛起步的Arduino使用者所做的)。開始使用Arduino不需要程式設計知識。你只需要一點耐心。專案的複雜程度各不相同,但大多數都只能透過Arduino和計算機來完成。

作為一個初學者,我自己,其中許多專案似乎有點壓倒性,但我嘗試了我的手在兩個Luminch一(互動式燈),放大器模組,和PC環境光與成功。因為我通常在太陽升起之前醒來,所以我的下一個專案是日出鬧鐘,這樣我就可以順利地起床了。下麵是一些簡單的Arduino專案的小體驗,你可以自己做,不需要程式設計經驗。

  • 關掉閑置的家庭影院擴音器:如果你和我一樣,你總是在聽音樂或看電影后保持擴音器開啟。這個聰明的Arduino駭客監控音訊水平和關閉你的放大器時,它不在使用。
  • 監控你的電腦的熱量:你可以用程式來監控你的電腦的熱量,但是如果你想找一個有趣而華麗的方式來告訴你發生了什麼,這個專案使用Arduino來監控你箱子裡的溫度。如果天氣太熱,它就會亮起來讓你知道發生了什麼。
  • 日出鬧鐘:無論你多麼習慣鬧鐘,醒來都很糟糕。日出鬧鐘解決了這個問題,它在鬧鐘響之前用日出般的色彩和燈光來溫暖房間。這一個看起來有點複雜,因為電纜的數量,但只要你能跟蹤一切,這是出人意料的容易。
  • Luminch One wave controlled light:Luminch One是一種互動式燈具,您可以透過揮手來控制亮度。乍一看,這個專案似乎相當複雜,但主要的困難是用輕木組裝燈罩。
  • PC環境光:將環境光新增到PC可以讓您的影片觀看體驗格外酷。使用Arduino和你電腦上的一個小程式碼,它監視你的螢幕,併在顯示器後面建立照明。在下一節中,我們將引導您瞭解Rajarshi Roy的專案。

為您自己的計算機構建pc環境照明

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雖然許多人喜歡使用Arduino來實現自己的想法,但Arduino也可以作為一種工具,用於完成其他人已經完成所有艱苦工作的專案。把Arduino想象成宜家盒子裡的內六角扳手。你所要做的就是按照指示去做,你就會得到正確的結果。讓我們來看看你的PC環境照明專案需要哪些部分。

你需要的零件

  • 阿杜伊諾
  • 13根跨接導線(每包75根導線6美元):你已經知道導線是什麼了,但導線是使Arduino專案成功的麵包和黃油。你用電線把Arduino連線到試驗板上,然後建立電路,讓所有的東西都能通訊。這就是為什麼你看到電影裡需要切斷一根電線來阻止**爆炸。如果你切斷一個連線,它可以停止整個系統的工作。
  • RGB LED帶(15.95美元):這是我們專案的核心。這條燈亮起來的顏色和你的電腦螢幕一樣,看起來螢幕比實際的要大。單個LED燈在Arduino專案中很常見,因為它們提供了電路工作的證據。
  • 烙鐵和焊料(9.95美元):烙鐵用於在使用焊料的零件之間建立新的和永久的連線。一般來說,對於Arduino專案,你不需要做任何比連線一根電線到另一根電線更複雜的事情。如果你需要的話,你可以在這個專案中使用電子膠帶,但是焊接總是更好的選擇。
  • 試驗板(5美元):試驗板在不同的電子裝置之間進行連線,而無需將它們焊接在一起。它是由一個小孔組成的網格,在那裡你可以連線不同的元件。這些洞都像一個小英國人一樣連在一起。在電路板的外側,它們是水平連線的,因此電路板的一端與另一端相連。內部是垂直連線的。這樣一來,一根導線就可以將資訊傳送到另一個部件,而無需物理連線它們。右圖中的那個是我們實驗過的迷你實驗板,但是這個專案使用常規尺寸的實驗板更容易。
  • LED電路驅動器(60¢): 電路驅動器被用來代替複雜的電子程式碼。有許多不同型別的電路存在,但在這個專案中,我們使用的是LED驅動器,因此它可以控制燈,而不需要很多額外的工作。
  • 12V直流電源($5.95):這是您的標準12V電源。你甚至可能有一個躺在房子周圍,你可以用這個專案。你可以在電源磚背面或鉗子下麵的“輸出”下找到電壓。我們用它直接為LED供電,這就是為什麼你不把它連線到Arduino本身的原因。
  • 直流筒式插孔介面卡(95¢): 這個介面卡將電源直接連線到試驗板上,這樣你就不用把電源線對半拼接,自己動手了。這是可選的,但簡化了一點專案。

第0步:在計算機上安裝arduino、processing和arduino驅動程式

下載並安裝處理和Arduino軟體(如果尚未安裝)。您還需要下載與Arduino相容的USB驅動程式,以便您的機器能夠正確地與Arduino介面。如果您在讓軟體工作時遇到困難,請參閱Ladyada的優秀指南,瞭解Arduino的初始設定過程。

第一步:複製、貼上和執行正在處理的程式碼

開啟計算機上的處理。將rajarshiroy部落格中的處理程式碼(橙色文字)複製並貼上到Processing中。單擊“草圖”>快跑。這將在您的計算機螢幕上開啟一個小視窗,顯示當前螢幕上最突出的顏色,並最終將其導出到Arduino。如果視窗沒有在螢幕上開啟,則說明程式沒有執行。重覆這些步驟,確保它正確構建指令碼。

第二步:在arduino中複製、貼上和執行程式碼

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開啟Arduino軟體,將Arduino程式碼(文章底部附近框中的文字)貼上到新草圖中。單擊Sketch>Verify/Compile以確保程式碼正確地位於其中。儲存檔案,然後用USB電纜將Arduino連線到計算機。單擊“檔案”>“上載”。現在軟體方面一切都準備好了。現在,你可以把Arduino從電腦上斷開,因為我們要把電路組裝起來。

第三步:將電路驅動器和led條連線到試驗板

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把電路組裝起來是最嚇人的部分。謝天謝地,拉賈希為我們提供了一個高解析度的影象複製。如果你對這幅圖還不太清楚,我們就把它簡化了。你可以點選右邊的圖片來放大它,這樣你就可以很容易地理解你要做什麼了。

首先將電路驅動程式連線到你的試驗板的中心,這將是你其他一切的參考點。接下來,我們要做一些非常輕量的焊接來為LED條充註。使用烙鐵、四根跨接電纜和LED燈帶,按照本教程進行焊接,並將跨接導線連線到燈帶。如果你對焊接不滿意,我用電工膠帶成功地將電線和LED條連線起來,但這不是一個永久的解決方案。

第四步:連線所有剩餘的電纜

連線所有剩餘的電纜,就像你在Rajarshi的照片中看到的那樣。你只需要建立9個連線,但如果你正努力保持跟蹤,從左到右工作。這是最簡單的,如果你有一個類似的實驗板的圖片,但它不是必需的。只需確保你的電纜是水平和垂直排列完全一樣的圖片。

第五步:連線電源和直流插座介面卡

12伏電源介面卡插在左上角。而不是像圖中那樣拼接電纜,我們將**直流桶插孔介面卡,這樣我們就不必擔心切斷電源。將千斤頂介面卡卡入與圖中相同的位置。然後**電源。

如果你想讓你的設定與Rajarshi的教程完全相同,你需要切斷電源的介面卡端,用一把工具刀或剪線刀把塑膠背剝開一點,然後把它連線到這樣一個終端上。如果您在切割零件時遇到問題,本影片將引導您完成整個過程。

第六步:將arduino**計算機,執行處理和測試

將您的試驗板連線到Arduino並將電源**插座,然後用USB電纜將Arduino插回計算機。接下來,執行前面編譯的處理程式碼。Arduino上的LED應該亮起以反映計算機的顏色。關掉燈,開啟電影,享受你的DIY環境照明。

故障排除

如果有什麼不正常的地方,Rajarshi部落格上的評論部分有來自其他駭客和Rajarshi本人的各種各樣的解決方案。Rajarshi還為您可能遇到的常見問題添加了一些註釋(添加了連結):

要檢查LED燈帶和電源是否工作,請直接將電源的+12V連線到燈帶的+12V引腳,並將電源的接地連線到每個R、G、B引腳,一次一個,以檢視它們是否亮起。

要檢查您的Arduino是否在其記憶體中保留了閃爍的程式碼,請確保在斷開並重新連線電源後簡單的LED閃爍程式碼正常工作。

如果您看到處理程式碼正常執行並且框中的顏色正確更改,則處理程式碼可以正常工作(當然連線了Arduino)。否則,請更改程式碼中的串列埠號。如果仍然不起作用,請檢查Java安裝。

如果以上這些都奏效了,那一定是你的關係。

進一步閱讀和資料來源

帶你完成一個簡單的專案不足以掌握Arduino所能做的一切。這裡有一些我們最喜歡的教程,商店和論壇,你可以求助。

  • Ladyada的Arduino教程:對我來說,這是開始學習Arduino的最佳教程。這是一個簡單的線性教程,讓您熟悉Arduino的基本函式。它引導您完成使燈光發光、聲音嗡嗡響和部件擺動的過程。
  • 官方的Arduino示例教程:Arduino計算機軟體中有大量的示例供您在自己的程式碼中使用或作為學習體驗來執行。官方網站將帶您瀏覽軟體初始下載中包含的每一個示例。如果您看到一個具有像tonePitchFollower這樣吸引人的名字的示例,並且希望自己測試它,那麼這是非常好的。
  • Instructables的Arduino部分:Instructables的Arduino部分對專案有著成熟的新想法。如果您想檢視其他人使用Arduino的專案型別或尋找新專案,這是非常好的。
  • makemagazine的Arduino部分:makemagazine的Arduino部分是新專案、解釋、指南和教程的巨大資源。這是Arduino初學者和專家的最佳一站式位置。
  • Adafruit Industries:Adafruit Industries是Ladyada創辦的商店,其教程連結在上面。這是一個偉大的商店追蹤幾乎任何部分,你會永遠需要。這也是一個很好的地方,打論壇分享或尋求幫助的專案。
  • Sparkfun Electronics:我很幸運地從Sparkfun Industries訂購了產品,但這可能部分是因為他們和我在同一個州。不管怎樣,他們很快,願意幫助尋找特定的零件,並且有很多零件在其他地方很難找到。
  • 官方論壇:當你對某個專案有疑問或者你需要幫助才能使某個專案成功時,官方論壇是最好的選擇。它充滿了樂於助人的人,他們可以批評您的程式碼,並指導您解決特定專案中可能遇到的問題。

當你第一眼看到它時,一個Arduino專案是完全混亂的,但是放慢步驟會暴露出它是多麼的簡單。當你完成你的第一個教程時,你已經對基礎知識有了一個堅實的理解,最終你可以進入更複雜的專案。在我對Arduino的短暫體驗中,我發現學習曲線並不像最初看起來那麼陡峭。到目前為止,我只做了五到六個專案(而且沒有完成兩倍的專案),但我現在對基本的工作已經很滿意了。在每一個完成的專案之後,我越來越接近於降低離職率,希望它最終會完全消失。

您是否使用其他人的程式碼或您自己的程式碼完成了自己的任何Arduino專案(簡單或複雜)?讓我們在評論中聽聽。

  • 發表於 2021-05-27 05:57
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  • 分類:DIY

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