この記事では、ブレッドボードでArduinoを作成する方法を学習します。また、Arduinoとは何か、プログラムする方法、ブレッドボードまたはPCB上でスタンドアロンマイクロコントローラーとして組み立てる方法についても説明します。
Arduinoは、マイクロコントローラーと、エンジニア以外の人やマイクロコントローラーの初心者向けの組み込みシステムを学びたい人にとっては朗報でした。
arduinoが登場する前は、初心者は高価なキットを使ってマイクロコントローラーを学ぶ必要があり、一部の人はマイクロコントローラーをひどい言語であり、すべてが理解しているわけではないアセンブリ言語でコーディングしていました。
Arduinoは完全なゲームチェンジャーでした。これは安価で、コーディングはC ++などの高等言語で記述でき、プログラマーはコーディングのプロである必要はありません。
Arduinoとは何ですか? (初心者向け)
ArduinoはATmega328Pを中心に作られたオープンソースのプロトタイピングボードで、14個のGPIO(汎用入出力)ピンがあり、そのうち6個のピンはアナログ機能を実行でき、14個のピンはすべてデジタル機能を実行できます。
プログラムに電力を供給してマイクロコントローラーに書き込むために、arduinoの右隅に配置されたUSB 2.0タイプB(配置方法によって異なります)。リセットスイッチは、arduino自体の中でプログラムを再起動するためにarduinoボードの左上隅に配置されています。
ザ・ Arduinoボード USB経由でATmega328Pマイクロコントローラーにプログラムを書き込むプログラマーが組み込まれています。 7Vから12Vの範囲の外部電圧源からarduinoに電力を供給するために別個のDCジャックが提供されています(電圧レギュレーターが組み込まれています)。
arduinoのいくつかの仕様:
- 動作電圧:USBで5V、DCジャックで7-12V。
- デジタルI / Oピン:14(そのうち6つはPWM操作を実行できます)
- アナログ入力ピン:6
- プログラム保存用フラッシュメモリ:32KB
- RAM:2KB
- EEPROM:1KB
- クロック速度:16MHz
- I / OピンあたりのDC出力電流:20mA
注:上記の仕様は、ATmega328Pベースのarduinoマイクロコントローラーにのみ適用されます。
“p型およびn型半導体 ”
ブレッドボードで作成する方法:
プロジェクトのプロトタイプが完成していて、プロジェクトボックスで永続的にしたい場合は、実際には、かさばるarduinoボード全体をプロジェクトボックスに入れる必要はありません。
プログラムを実行し、マイクロコントローラに接続した周辺機器を制御するには、外付け部品が少ないATmega328Pで十分です。
arduinoボードは、プログラムをマイクロコントローラーに書き込み、プロトタイピング中に発生するグリッチに対する保護を提供するために使用されます。
図:
プロジェクトが完了したら、ATmega328Pを取り出して、図に示すようにいくつかの外部コンポーネントを接続し、PCBにはんだ付けして永続的にすることができます。
次のプロジェクトでは、新しいarduinoボードを購入する必要はありません。代わりに、ATmega328Pとその他のいくつかの外部を購入することができます。これにより、費用効果が高く、プロジェクトがよりコンパクトになります。
ブレッドボード上にあるときにATmega328Pをプログラムする方法:
方法1:
ATmega328Pの最も簡単で怠惰な方法のプログラムは、arduinoボード自体を使用することです。 ATmega328Pを挿入し、プログラムを焼き付けて取り出し、プロジェクトに挿入します。
この方法は、プロジェクトに28ピンICホルダーがあり(ATmega328Pを簡単に取り外すことができるように)、ATmega328Pに簡単にアクセスできる場合に適用できます。
これを行う方法は次のとおりです。
Arduino IDEをarduinoの公式ウェブサイトからダウンロードして、コンピューターにインストールします。
コンピューターのarduinoボードのドライバーを更新します(Linuxベースのコンピューターを使用している場合は更新する必要はありません)。
ATmega328Pをarduinoボードに正しい方向に挿入し、ブートローダーがあることを確認します。
「ツール」>「ボード」>「Arduino / GenuinoUNO」を選択します
arduinoをPCに接続し、arduinoに適したポートを選択します(コンピューターによって異なります。[ツール]> [ポート]を選択します)。
プログラムをコンパイルし、アップロードボタンをクリックします。
ATmega328Pを取り外して、プロジェクトに挿入します。
方法2:
マイクロコントローラーを頻繁に再プログラムし、プロジェクトのハードウェアにアクセスできない場合、特にATmega328PがPCBに直接はんだ付けされている場合、この方法はプロジェクトに最適です。
注:arduinoボードからATmega328Pに電力を供給する前に、外部回路からの電源が切断されていることを確認してください。
図:
「ツール」>「ボード」>「Arduino / GenuinoUNO」を選択します
arduinoをPCに接続し、arduinoに適したポートを選択します(コンピューターによって異なります。[ツール]> [ポート]を選択します)。
プログラムをコンパイルし、アップロードボタンをクリックします。
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