Arduino, het bedrijf dat een revolutie teweegbracht in de wereld van elektronica

De wereld van technologie draait om elektronische componenten die geautomatiseerde taken uitvoeren. Hiervoor is het noodzakelijk om apparaten te hebben eenvoudig te programmeren en aan te passen aan taken verplicht.

Arduino is een apparaat waarvan de software en hardware zijn open source , waardoor het een ideaal hulpmiddel is voor dit soort werk. In dit artikel laten we je zien wat: wat is een Arduino en wat zijn de belangrijkste voordelen van? gebruik van deze technologie.

Daarnaast leren we je de belangrijkste elementen van een bord en de verschillende toepassingen die je aan dit type toestel kunt geven. Mis niets als u expert wilt worden in geautomatiseerde mechanisatie.

Wat is Arduino en wat is het verhaal achter dit merk?

De unieke printplaat en open source software-elektronicaplatforms, vervaardigd door het bedrijf met die naam, heten Arduino . Ze worden gekenmerkt door een enkele microprocessor, a RAM-geheugen en invoerpoorten die samen een compleet apparaat vormen waarmee elektronische componenten uit verschillende disciplines worden gebouwd. Het draagt ​​ook dezelfde naam als de gemeenschap die zich inzet om dit project te laten duren.

De ontwikkeling van hardware en software wordt vrij gedistribueerd en is gelicentieerd onder de GNU General Public License en de GNU Lesser General Public License. Daarom kan de productie, distributie en marketing van deze computerkaarten gratis worden gedaan door elke persoon of bedrijf.

Deze apparaten zijn in 2003 geboren door een groep Italiaanse studenten wiens missie het was om een ​​tool te vinden die de implementatie voor alle gebruikers zou vergemakkelijken, of ze nu beginners zijn of een bepaald beroep hebben. Het belangrijkste doel was om de acquisitiekosten zo laag mogelijk te houden en dat het de grootst mogelijke veelzijdigheid heeft. De naam komt van een Italiaanse bar die de markies Arduino I noemde, waarin de makers elkaar tijdens het project ontmoetten.

In 2005 was het de eerste kaart die werd verkocht met een 8-bits AVR-microcontroller. . Maar pas 7 jaar later zag het een grote evolutie, waarbij nieuwe modellen werden voortgebracht die de 32-bits ARM Cortex M3-controllers gingen gebruiken. In het begin leverde dit wat ongemak op bij het monteren van de borden, omdat de AVR- en ARM-architecturen niet hetzelfde zijn, dus de instructies voor elk van hen hadden verschillende specificaties voor de assembler.

Nadat het bedrijf Arduino LLC was opgericht, begonnen deze boards te worden vervaardigd en verkocht door externe bedrijven, waarbij een commissie werd betaald aan de eigenaar van de IT-ontwikkeling. . Eind 2008, het jaar van zijn oprichting, begonnen de stichtende partners interne problemen te krijgen. Inderdaad, het merk "Arduino" heeft ingediend in Italië door een van hen, wat een complicatie veroorzaakte toen het bedrijf Arduino LLC zijn merk wereldwijd wilde registreren. Zo begonnen in januari 2015 de rechtszaken voor economische problemen.

In 2013 werden naar schatting meer dan 700 duizend borden verkocht door leverancier Adafruit Industries. Dit toont het succes en de acceptatie van deze technologische apparaten door het publiek.

De Arduino Foundation wordt opgericht in hetzelfde jaar dat een bedrijfsvereniging met ARM Holdings wordt aangekondigd , met het hoofdkantoor in Cambridge, een aanzienlijk deel van dit nieuwe bedrijf zou blijven leiden. Zo worden fundamentele strategische veranderingen gegenereerd die verdere vooruitgang mogelijk maken in de marketing van deze platen van ongeveer 30 €.

Wat zijn de belangrijkste voordelen van Arduino-hardware en -software?

Het eerste dat we moeten benadrukken als kenmerkend voor deze apparaten is de eenvoud aan de zowel in programmeertalen als in kaarten die zijn ontwikkeld om de software zo eenvoudig mogelijk te laten werken. Zoals we je al vertelden, Arduino is een open source-project . Elke gebruiker heeft dus toegang tot de programmering en kan gratis verbeteringen aanbrengen, ongeacht het kennisniveau dat hij heeft.

Het ondersteunt verschillende besturingssystemen zoals Windows, Linux en MacOS. Op deze manier wordt het een zeer nuttig hulpmiddel om het op elke computer uit te voeren of te programmeren, ongeacht het besturingssysteem. Par conséquent, Arduino genereert compatibiliteit tussen gebruikers omdat, door de barrière van besturingssystemen te verwijderen, mensen vaker kunnen communiceren zonder enige externe beperking voor Arduino-ontwikkeling.

Wanneer je nodig hebt programmeer de microcontroller, u gebruikt op bedrading gebaseerde taal , terwijl als je wilt programmeer de omgeving, u moet Processing gebruiken . Dit maakt het mogelijk om op een eenvoudige manier projecten te ontwikkelen, aangezien deze programmeertalen relatief eenvoudig zijn, zeker als je al gebruik hebt gemaakt van C (of C++) of Java .

We hebben je al verteld dat er 2 microcontrollers zijn die over het algemeen door Arduino worden gebruikt. Een daarvan is de AVR die een elektrische spanning van 5 volt heeft, terwijl de ARM CortexM3 3,3 V gebruikt. cel betekent dat er een grote verscheidenheid aan platen is met inlaat- en uitlaatpoorten die een grotere veelzijdigheid voor het beoogde gebruik mogelijk maken.

Om ervoor te zorgen dat deze apparaten kunnen werken en communiceren met andere elementen, hebben ze: sensoren of actuatoren nodig , die je kan vertellen dat de Arduino onafhankelijk van een computer werkt. Of de Arduino geeft aan welke acties deze computer moet ondernemen.

Hoe werken Arduino-borden? Belangrijkste elementen

De Arduino bestaat uit een kaart gebaseerd op een microcontroller die kan worden 3-bit ARM Cortex M32 of AVR en van wie? programmeertaal zal in een omgeving zijn Arduino IDE . Hij heeft geïntegreerde schakelingen die worden gebruikt om instructies te maken die een programma vormen dat zal worden gebruikt zodat de Arduino kan communiceren met andere apparaten.

Er kunnen verschillende randapparatuur op de microcontroller worden aangesloten , zowel bij de invoer- als de uitvoerinterface. Het is aan de controller om de gegevens te verwerken volgens de programmering die hij heeft geïnstalleerd, en om de informatie te extraheren om de instructies uit te voeren.

De andere componenten van een Arduino zijn analoge, digitale, grond- en PWM-pincodes . Daarnaast heeft hij een resetknop, stroomindicatoren en een spanningsregelaar.

Wat voor apparaten en apps kan ik maken met Arduino? Alles wat je kunt doen?

De Arduino kan in twee grote groepen worden gebruikt. Een daarvan is wanneer deze tool wordt gebruikt als een microcontroller , die software heeft die onafhankelijk van elke computer werkt. Hiermee kunt u apparaten besturen die met de Arduino communiceren via actuatoren.

De andere groep is wanneer de kaart wordt gebruikt als interface met een apparaat , die een bepaalde taak moet uitvoeren. Hiervoor is het nodig om de verschillende Arduino sensoren of actuatoren aan te sluiten, die een signaal naar de kaart zal sturen en dit zal de computer informeren dat deze een bepaalde actie moet uitvoeren. Dit wordt veel gebruikt in videogames.

We zullen in meer detail alle toepassingen uitleggen die u eraan kunt geven:

robotica

Robotica is een ideaal gebied voor Arduino. Deze claim komt voort uit het feit dat met behulp van deze platen mechanische bewegingen met elektronische pulsen kunnen worden geconstrueerd door middel van door software uitgevoerde commando's. De opdrachten worden gemaakt vanaf een computer en worden door Arduino verzonden om ze uit te voeren , zoals gevraagd.

Omdat het open source is, vergemakkelijkt het de integratie van deze apparaten, omdat ze kunnen worden aangepast aan elk type project. . Zowel door zijn grootte als door de verdeling van zijn pinnen, die het in- en uitgaan van elektrische stroom op een veelzijdige manier mogelijk maken.

Gebruik als microcontroller

Bij gebruik van Arduino als microcontroller, wat u zoekt is om een ​​bepaald proces van een apparaat te besturen of te automatiseren . Om deze taak uit te voeren, hebt u een invoerinterface en een uitvoerinterface nodig. Hiervoor is het nodig om de randapparatuur aan te sluiten die zal helpen om de taak efficiënt uit te voeren.

De randapparatuur wordt in het geheugen van de microcontroller ingevoerd, zodat deze via de verwerkingseenheid de informatie door de uitvoerpoorten kan sturen. Met andere woorden: wanneer ze informatie van buitenaf lezen, doorlopen ze een bepaald proces en stuur een automatisch antwoord op basis van de meting.

Gebruik als interface

Het wordt gebruikt als interface met Arduino, bijvoorbeeld wanneer de lichten automatisch worden ingeschakeld vanwege gedetecteerde beweging . Hiervoor heb je een computer nodig waarin je via een USB-poort , dat het de LED's moet inschakelen wanneer het informatie detecteert die is vastgelegd door sensoren van de Arduino-interface.

Programmeren voor dit soort bewerkingen kan in C/C++ of Java of programmeren dat niet moeilijk voor je is.

XOscillo

U kunt van uw computer een Arduino-oscilloscoop maken met een bandbreedte tot 1 MHz. Op deze manier krijgt u op het scherm de grafische weergave van de elektrische signalen in een XY-asvlak. cel je helpen namelijk wanneer voorschriften worden gegeven in de spanningsingang van een bepaalde frequentie .

Apparatuur voor wetenschappelijk onderzoek

Een ander veelvoorkomend en zeer nuttig gebruik van Arduino is wetenschappelijke apparatuur die verschillende aspecten van de wetenschap kan meten. Bijvoorbeeld hij wordt veel gebruikt in moderne seismografen of in de meteorologie , waarmee apparatuur met Arduino-boards wordt vervaardigd. Dit maakt het mogelijk om, afhankelijk van de sensoren of actuatoren, specifieke informatie te verkrijgen die gebruikt wordt in het wetenschappelijk onderzoek.

Geneeskunde is een andere tak van wetenschap die Arduino gebruikt om gunstige resultaten voor de menselijke gezondheid te bereiken. Bijvoorbeeld, je kunt een microscoop maken en laat het informatie verzamelen om het op een computer op te slaan , volgens bepaalde parameters.

Arduinome

Muziekopnamestudio's gebruiken Arduino als een apparaat dat de onderlinge verbinding tussen instrumenten regelt . Daarnaast maakt het ook aanpassingen aan microfoons, computers, audiobedieningsconsoles en andere apparatuur die nodig is om een ​​digitale interface te produceren.

Met een Arduino kunnen muzieksignalen van maximaal 16 kanalen worden uitgezonden, waardoor er verschillende apparaten op kunnen worden aangesloten. Op deze manier wordt een perfect evenwicht bekomen in de coördinatie van muzieknoten , geluidsfrequentie of verzenden in onder andere stereo- of meerkanaalsmodus.

ODBuino

Je ziet ze toch elke dag als je aan het rijden bent en je hebt je niet gerealiseerd dat je voor een Arduino staat. OBDuino is een brandstofcontroller die in auto's wordt gebruikt om zo zuinig mogelijk te rijden . Toont direct afgelegde kilometers en gebruikte boeken. Op deze manier genereert het gemiddelde, historische en actuele resultaten.

In Europa worden EOBD-diagnosenormen gebruikt die ook dienen voor een volledige bewaking van de verschillende motorcomponenten, zoals oliedruk, laadspanning van de regelaar, enz.

SCA-ino

Het wordt ook gebruikt in auto's en Wordt gebruikt om het stationair toerental van de motor te bewaken en de motorsensoren te controleren vóór ontsteking . Een ander gebruik is om te weten hoeveel lucht het inlaatspruitstuk binnenkomt. Bij deze taak werkt de Arduino rechtstreeks met de ECU van het voertuig.

menselijke lezer

De menselijke lezer is fait een bibliotheek die tot 5000 boektitels kan bevatten die op een thuis-tv kunnen worden gelezen . Wat nodig is, is een verbinding via een USB-poort die interactie tussen de gebruiker en het grote scherm mogelijk maakt. Zo kunt u snel en eenvoudig het gewenste monster kiezen. Het wordt gekenmerkt door een lage verkoopprijs.

De menselijke pc

Met een Arduino-apparaat, je kunt een machine emuleren die werkt als een computer, die een toetsenbord normaal en een scherm , wat een televisie in uw woonkamer kan zijn.

Hoewel een Arduino microcontrollers, RAM, audio-uitvoer, invoer- en uitvoerpoorten en zelfs externe opslag met een kaart heeft MicroSD en de functie van een complete pc vervult, kan hij niet worden gebruikt voor grote programmeertaken. Het gebruik ervan is ideaal om te spelen.

Ardupiloot

Arduino is ook aanwezig in luchtvaartnavigatie en wordt gebruikt om een ​​onbemand luchtvaartuig te assisteren, d.w.z. wat we gewoonlijk de drones . Dankzij deze apparaten kan het vliegtuig worden bestuurd met afstandsbedieningen, ze hebben sensoren om radiofrequente signalen uit te zenden en te ontvangen.

Maar het wordt niet alleen gebruikt in luchtvaartuigen, maar ook op het land. Op afstand bestuurbare auto's zijn daar een voorbeeld van. De legers gebruiken technologie die oorspronkelijk was gebaseerd op Arduino-componenten.

ArduinoTelefoon

De veelzijdigheid die Arduino biedt is zo breed dat je zelfs mobiele telefoons kunt maken die worden opgeladen met fotovoltaïsche panelen. Met deze technologie kan de levensduur van de batterij worden verlengd tot 50 uur. Het ondersteunt ook de opname van microfoons en luidsprekers om te bellen.

Hoewel de constructie niet eenvoudig is , is het niet ondenkbaar om een ​​ArduinoPhone te hebben met beginnende gebruikers die enkele basisregels van solderen en circuitintegratie kennen.

Computer Numerical Control (CNC) machines

De CNC is een programma dat in een Arduino wordt geïnstalleerd en stelt u in staat om de positie van een element op elk moment te regelen . Met andere woorden, het wordt gebruikt om buitengewone precisie te hebben in gemechaniseerde processen die op een machine worden geassembleerd om een ​​nauwkeurig resultaat op een object te bereiken.

De programmering wordt uitgevoerd in een 3D-dimensie met de XYZ-assen , het bepalen van de hoogte, diepte en breedte van het te verkrijgen fysieke element. Dat is de reden waarom de computer numerieke besturing van verschillende machines CNC wordt genoemd.

Theremin One openen

Met een Arduino, je kunt een theremin besturen zonder fysiek contact met het instrument te hebben , dankzij de programmering die u vooraf kunt uitvoeren en in het apparaat kunt opnemen. Op deze manier heb je een zeer nauwkeurig elektronisch muziekinstrument met eenvoudige programmering.

3D-printers

Een 3D-printer is een duidelijk voorbeeld waar je robotica kunt gebruiken met een Arduino-bord . Dit gebeurt onafhankelijk van een computer. U hoeft alleen de instructies op te nemen, zodat dit computerapparaat alle opdrachten die u extern uitvoert onafhankelijk kan uitvoeren.

Het lijkt qua programmering erg op een CNC omdat het de XYZ-assen gebruikt. Maar hun werk wordt achterstevoren gedaan. Dit komt omdat je bij een 3D het element helemaal opnieuw moet maken, terwijl je met de numerieke besturing dit fysieke element moet polijsten om het gewenste resultaat te behouden.

Ambilight

Zo dat je kan Regler le contrasten op je tv , afhankelijk van het verlichtingsniveau van de kamer waarin de televisie staat , is het noodzakelijk om een ​​Arduino te hebben. Het apparaat controleert de terugkeer van het licht dat van het scherm komt ten opzichte van het natuurlijke licht van de omgeving. Dit wordt Ambilight genoemd.

Hiervoor heeft hij externe sensoren zijn vereist in staat om te bepalen hoeveel correctie het grote scherm moet uitvoeren.

Als je vragen hebt, laat ze dan achter in de reacties, we nemen zo snel mogelijk contact met je op en het zal ook een grote hulp zijn voor meer communityleden. Bedankt!