Программы для программирования роботов arduino

Обновлено: 04.07.2024

Простейшая программа для платы Arduino, мигание светодиода.

На данном уроке мы научимся подключать светодиоды к Arduino, используя макетную плату, программировать включение и выключение светодиодов.

Проект сигнализация на Arduino

Роботы Arduino для соревнований движение по линии. Устройство робота, компоненты.

Как считать данные с дачтика Arduino и откалбировать датчики освещенности для движения робота Arduino по черной линии

Установка среды разработки ардуино IDE arduino. Установка библиотек для среды разработки ардуино IDE arduino

Принципиальная схема мобильного робота ардуино программирование мобильного робота ардуино на движение вперед

Повороты мобильного робота ардуино.

Программа для движения мобильного робота ардуино вдоль черной линии, Схема мобильного робота arduino для движения по черной линии

Сборка и программирование мобильного робота ардуино с драйвером l289

Подключение сервопривода к ардуино. Программа для управления сервоприводом подключенным к arduino библиотека для арудино Multiservo.h

Подключение реле к ардуино, управление внешней нагрузкой и подвижной платформой с помощью ардуино через реле

Подключение и программирование радио модуля NRF24L01 к ардуино. Прием и передача радиосигнала с помощью радиомодуля в системах с ардуино

Подключение блютуз модуля hc к ардуино. Управление мобильным роботом машинкой ардуино через блютуз с помощью смартфона андроид

Подключение и программирование инфракрасного датчика расстояния sharp к ардуино

Подключение lcd дисплея к arduino. Вывод тектса на lcd экран в среде IDE Arduino

Подключение мембранной матричной клавиатуры к ардуино. Программирование матричной клавиатуры подключенной к arduino

Подключение датчика дыма MQ 2 к arduino. Программирование датчика дыма в среде ide arduino

Подключение шагового двигателя 28BYJ-48 к ардуино с помощью драйвера ULN2003. Управление шаговым двигателем с помощью библиотеки Stepper

В наши дни симуляторы Arduino позволяют любому, и начинающим, и профессиональным разработчикам схем, изучать, программировать и тестировать идеи, не беспокоясь о том, чтобы тратить время и деньги.

Симуляторы Arduino являются идеальной платформой для программистов и дизайнеров, которые хотят изучить основы схемотехники и проектирования.

С помощью симулятора Arduino вы получите возможность учиться, не боясь, что вы повредите свою доску и дизайнерское оборудование.

Студенты, которые сталкиваются с трудностями при покупке электрооборудования, не имея представления о том, как они будут работать, могут устранить ошибки проб и ошибок с помощью симуляторов Arduino, сэкономив при этом время и деньги.

Еще одним преимуществом симуляторов Arduino является тот факт, что они поддерживают отладку от линии к линии, и пользователь точно определяет место, где что-то пошло не так.

Симуляторы Arduino бывают самых разных форм, и они были разработаны таким образом, чтобы быть совместимыми с основными ОС.

В этой статье мы перечислим лучшие симуляторы Arduino, совместимые с ПК с Windows.

Какие лучшие симуляторы Arduino для ПК?

Autodesk Eagle (рекомендуется)

Autodesk Eagle предоставляет мощные и простые в использовании инструменты для каждого инженера.

Теперь вы можете воплотить свои электронные изобретения в жизнь с помощью полного набора макетов печатных плат и инструментов для редактирования схем, функций, управляемых сообществом, и содержимого библиотеки.

Ключевые особенности Eagle включают следующее:

Схематический редактор
Модульная конструкция блоков — вы можете повторно использовать существующие блоки схемотехники.
Многостраничные схемы — вы можете сохранить дизайн любого размера организованным.
Проверка электрических правил — вы, наконец, сможете быть уверены в своей схеме.
Синхронизация дизайна в реальном времени — вы можете синхронизировать схему и схему печатной платы.
Редактор макетов печатных плат
BGA fanout — вы можете выйти из BGA в считанные секунды.
Высокоскоростное проектирование — вы можете проектировать с использованием новейших технологий, включая DDR4, PCI Express или USB-C.
3D-модели для размещения печатных плат — вы можете без проблем объединить вашу печатную плату и корпус.
Комплектные компоненты — это универсальный магазин для анализа потребностей ваших компонентов.
Пользовательские языковые программы (ULP) — вы можете улучшить свой инструмент проектирования.

Схема подключения одним щелчком мыши
Автоматическое создание полигонов
Интерфейс Facelift

Протей

Proteus — отличный симулятор Arduino, который сочетает в себе простоту с различными функциями и позволяет сделать симуляцию Arduino самой простой вещью.

Этому симулятору удалось проникнуть во все виды промышленности, такие как образование , автомобилестроение и IoT .

Он совместим как с Linux, так и с Windows, и есть много вещей, которые нужно знать о его предложениях и динамичном сообществе.

Наиболее заметной и интересной особенностью Proteus является его способность моделировать взаимодействие между программным обеспечением, работающим на микроконтроллере, и любой цифровой / аналоговой электроникой, подключенной к нему.

Модель микроконтроллера находится на схеме вместе с другими элементами дизайна вашего продукта. Как и настоящий чип, он имитирует выполнение вашего объектного кода.

Proteus включает в себя различные виртуальные инструменты, такие как осциллограф, логический анализатор, генератор функций, генератор шаблонов, таймер счетчика и виртуальный терминал, а также простые вольтметры и амперметры.

Более того, Proteus предоставляет специализированные анализаторы протоколов в режиме Master / Slave / Monitor для SPI и I2C — вам просто нужно подключить их к последовательным линиям и контролировать / взаимодействовать с данными в реальном времени в процессе моделирования.

Proteus предлагает бесценный и недорогой способ получить программное обеспечение для связи прямо перед аппаратным прототипированием.

Proteus также позволяет выполнять следующие операции:

Autodesk Circuits

Autodesk Circuits позволяет воплотить ваши идеи в жизнь с помощью бесплатных и простых в использовании инструментов.

Если вы только начинающий, вы можете начать с более простых экспериментов в Circuit Scribe или в Лаборатории электроники. Более опытные пользователи могут пропустить и перейти прямо к PCB Design.

Electronics Lab Hub включает в себя следующее:

Симуляция в реальном времени : вы можете спроектировать и создать прототип, прежде чем строить схему в реальной жизни; Вы можете использовать все, от резисторов, конденсаторов и потенциометров до осциллографов.
Программирование Arduino : вы можете программировать и моделировать любой код Arduino в редакторе, и у вас будет полный последовательный монитор и растущая коллекция различных поддерживаемых библиотек Arduino .
Совместное редактирование : вы можете приглашать других к совместной работе над вашими проектами в режиме реального времени.
Circuit Scribe Hub позволяет проектировать и моделировать схемы, а затем распечатывать и делиться своими шаблонами. Вы также можете встраивать свой дизайн и учиться у сообщества разработчиков Autodesk Circuit.

PCB Design Hub включает в себя следующие функции:

Схематическое проектирование : вы можете выбирать из растущей библиотеки компонентов сообществом, или вы можете создавать свои собственные компоненты.
Компоновка печатной платы: сюда входят все необходимые инструменты, такие как медные следы, медная заливка, сквозные и просверленные отверстия и множество инструментов для шелкографии.

Научиться кодировать намного проще, когда вы можете программировать вещи, которые действительно работают. Autodesk Circuits — это бесплатный инструмент, поэтому вы должны проверить его прямо сейчас.

ОБНОВЛЕНИЕ : Autodesk Circuits больше не доступен в качестве симулятора Arduino. Вместо этого AutoDesk превратил этот инструмент в платформу для пакетов печатных плат.

Virtronics Simulator для Arduino

Этот симулятор Victronics Arduino обещает быть самым полнофункциональным из доступных на данный момент.

Вот его самые важные преимущества:

Это показывает способность преподавать и демонстрировать внутреннюю работу эскиза Arduino .
Вы можете проверить эскиз без оборудования или перед покупкой оборудования.
Вы можете отладить эскиз.
Используя его, вы можете продемонстрировать проект потенциальным клиентам.
Вы можете разработать сложный эскиз быстрее, чем при использовании аппаратного обеспечения.

Вы можете скачать бесплатную версию, попробовать ее, и когда вы будете готовы, вы можете обновить до версии Pro.

Программное обеспечение предназначено для плат Arduino Uno, Mega и других стандартных плат Arduino . Он выполняет множество процессов, включая следующие:

Он шаг за шагом проходит через программу. Если выбрана новая строка, программа продолжит с этой точки.
Выполняет цифровую запись, цифровое чтение и PinMode для контактов 0-53
Аналоговое считывание для выводов 0-16 и аналоговое считывание для цифровых выводов 0-53
Эмулирует последовательный, ЖК-выход, Ethernet, серво, SD-карту, EEPROM, SoftSerial, SPI, Wire
Если, в то время как, для, переключите, сделайте пока whileloop функциональность
Подпрограммы (многоуровневые) с аргументами
Просмотр переменных в режиме реального времени
Step Into, Step Over, Шаг Out или Режим Run
Возможность редактировать эскиз или открывать в Arduino IDE
Поддержка 2- и 4-строчного ЖК-дисплея только с импровизированной CGRAM
2-мерные массивы (без инициализации).

У вас также есть возможность изменить шрифт, стиль и размер симулятора.

Режим минимизации идеально подходит для демонстрации / обучения. Программное обеспечение предлагает ограниченную поддержку пользовательских библиотек , указателей и структур.

Вы можете проверить больше информации об этом симуляторе на его официальной странице .

Electronify

Электроника может быть очень полезна, если вы боретесь с электроникой, особенно если вы застряли в своих проектах в области электроники.

Это также пригодится, если вы новичок и хотите изучать электронику и встроенную систему, чтобы сделать карьеру в этой области.

С Electronify вы сможете изучать базовую электронику на различных языках аппаратного уровня.

Сайт предоставляет вам все необходимые знания от базовых до продвинутых об электронных коммуникациях и встроенных системах в простых методах.

Вы сможете узнать все с нуля и стать опытным профессионалом.

Вы можете проверить больше об Electronify на официальной веб-странице .

Fritzing

Fritzing — это аппаратная инициатива с открытым исходным кодом, которая делает электронику доступной в качестве творческого материала для всех, кто интересуется этой темой.

Веб-сайт предоставляет программный инструмент, сообщество и услуги в духе Arduino и обработки, а также создает креативную экосистему, которая позволяет пользователям:

Документирование своих прототипов
Делимся прототипами с другими
Преподавание электроники в классе
Разработка и изготовление профессиональных печатных плат

С помощью Fritzing вы можете недорого и быстро превратить свою схему в настоящую печатную плату, изготовленную на заказ.

Этот инструмент может выступать в качестве креативной платформы, только если многие пользователи используют его как средство обучения и обмена.

Вы можете узнать огромное количество вещей из множества доступных руководств. Вот некоторые из самых интересных:

Построение цепи
Используя Stripboard
Работа с деталями SMD
Создание бумажных шаблонов
Пышные Провода и сгибаемые Ноги
Проектирование печатной платы
Одна минута дизайн Щит Arduino
Двусторонняя маршрутизация
Изготовление печатной платы
Пайка SMD деталей
Создание пользовательских частей
Прикрепление программного кода.

Также интересно знать, что Fritzing превратился из финансируемого государством исследовательского проекта в некоммерческую организацию.

Это означает, что для обеспечения самостоятельности и продолжения развития Fritzing предлагает несколько услуг, которые включают следующее:

Fritzing Fab — С Fritzing Fab, сервисом по производству печатных плат, вы можете быстро и недорого превратить свои эскизы в профессиональные печатные платы.
Семинары — Есть множество мастер- классов по Arduino , Fritzing и всему, что связано с ними, которые предлагаются начинающим и профессионалам.
Создание деталей — Вы также можете включить свой продукт в Fritzing, а если вы не хотите делать это самостоятельно, вы можете нанять разработчиков для создания высококачественных деталей.
Продукты — Fritzing создала учебный набор для начинающих и апгрейдов.

Вы можете проверить больше информации на официальном сайте Fritzing .

VBB4Arduino — виртуальный макет для Arduino

Виртуальный макет для Arduino создан, чтобы помочь пользователям сделать первые шаги в изучении всего о крутом мире физических вычислений с помощью микроконтроллера Arduino и моделей электронных схем на основе макета.

Вот основные вещи, которые вы сможете изучить с помощью Virtual Breadboard for Arduino :

Вы можете узнать все о физических вычислениях в безопасной среде виртуальной песочницы.
Вы можете узнать из встроенных в Arduino примеров.
Вы можете исследовать десятки различных типов датчиков, источников света и двигателей.
Вы сможете узнать команды Arduino и что они делают.
Вы можете использовать макеты в качестве эталона для создания реальных схем.

Вот ключевые особенности Virtual Breadboard:

По мнению большинства пользователей, это программное обеспечение идеально, но оно нуждается в некотором исправлении, потому что в нем есть несколько ошибок.

VBB4Arduino — это упрощенная версия полного продукта VBB. Он предназначен в качестве самостоятельной версии для начинающих с меньшим количеством опций и модулей, которые могут запутать стартеров.

Лучше всего использовать его как «песочницу» для изучения физических понятий. Опытные пользователи могут предпочесть использовать полную версию VBB с модулем расширения ArduinoToolkit.

Проверьте программное обеспечение на его официальной странице .

Вы достигли конца нашего списка симуляторов Arduino . Воспользуйтесь тем, что, по вашему мнению, подходит для ваших нужд.

СВЯЗАННЫЕ ИСТОРИИ, ЧТОБЫ ПРОВЕРИТЬ:

Объезжающий препятствия робот является “умным” устройством, способным автоматически обнаруживать препятствия впереди себя и избегать столкновения с ними, поворачиваясь в противоположное направление от них. Это свойство позволяет роботу работать в незнакомой обстановке и является одним из ключевых требований при создании автономных роботов. Подобные работы находят широкое применение в вооруженных силах и чрезвычайных ситуациях, а также во многих других случаях, где желательно не подвергать опасности жизнь и здоровье людей.

В этой статье мы рассмотрим создание робота на основе платы Arduino и ультразвукового датчика, способного объезжать препятствия. Ультразвуковой датчик используется для обнаружения препятствий на пути робота и расчета расстояния до них. При расстоянии до препятствия, меньшего заданной границы, робот изменяет направление и продолжает движение.

Необходимые компоненты

Плата Arduino Uno (купить на AliExpress) или Nano (купить на AliExpress).
Ультразвуковой датчик HC-SR04 (купить на AliExpress).
Модуль драйвера двигателя LM298N (купить на AliExpress).
Электродвигатели постоянного тока, работающие от напряжения 5V.
Литий-ионная батарея 7.4V (купить на AliExpress).
Колеса.
Шасси робота.
Соединительные провода.

Принцип работы ультразвукового датчика HC-SR04

Ультразвуковой датчик HC-SR04 используется для измерения расстояний в диапазоне 2-400 см с точностью 3 мм. Датчик состоит из ультразвукового передатчика, ультразвукового приемника и схемы управления.

Ультразвуковой датчик HC-SR04 обеспечивает на своем выходе сигнал, пропорциональный дистанции до препятствия. Датчик генерирует звуковые колебания в ультразвуковом диапазоне (после получения управляющего импульса) и после этого ждет когда они вернутся к нему (эхо), отразившись от какого-нибудь препятствия. Затем, основываясь на скорости звука (340 м/с) и времени, необходимом для того чтобы эхо достигло источника (нашего датчика), датчик обеспечивает на своем выходе сигнал, пропорциональный расстоянию до препятствия.

Как показано на рисунке сначала нам нужно инициировать датчик для измерения расстояний, для этого на его триггерный контакт (trigger pin) необходимо подать логический сигнал высокого уровня длительностью не менее 10 мкс, после этого датчик генерирует серию звуковых колебаний и после получения отраженного сигнала (эхо) датчик обеспечивает на своем выходе сигнал, пропорциональный расстоянию между ним и препятствием.

Ультразвуковой сигнал отражается от поверхности, возвращается обратно и улавливается приемником ультразвукового сигнала датчика. После этого на контакте Echo датчика устанавливается напряжение высокого уровня (high) на время, пропорциональное расстоянию до препятствия.

После этого расстояние до препятствия можно рассчитать по следующей формуле:

Distance= (Time x Speed of Sound in Air (343 m/s))/2

Также на нашем сайте вы можете посмотреть другие проекты, в которых был использован ультразвуковой датчик.

Для изготовления робота в этом проекте были использованы компоненты, которые достаточно легко приобрести. Для изготовления шасси робота можно использовать детскую игрушку или можно купить уже готовые шасси робота на AliExpress.

Схема проекта

Схема робота на Arduino, объезжающего препятствия, представлена на следующем рисунке. Как видите, в схеме мы использовали плату Arduino Nano, но эту же схему без изменений можно использовать и в случае использования платы Arduino Uno. Код программы в этом случае также останется без изменений.

После сборки у нас получилась конструкция робота, показанная на следующем рисунке.

Объяснение программы для Arduino

Полный код программы приведен в конце статьи, здесь же мы рассмотрим его основные фрагменты. В программе нам необходимо взаимодействовать с датчиком HC-SR04 и подавать управляющие сигналы на контакты, с которых осуществляется управление двигателями. В этом проекте не будет использовано никаких подключаемых библиотек.

Первым делом в программе необходимо инициализировать контакты, через которые происходит взаимодействие с ультразвуковым датчиком: trig pin датчика подключен к контакту 9 платы Arduino, а echo pin - к контакту 10 платы Arduino.

Мы решили сэкономить вам пару кликов и разместить у себя свежие версии среды Arduino IDE, потому что на официальном сайте порой чёрт ногу сломит, пока найдёт нужную ссылку. Где скачать Arduino IDE — ваш выбор: файлы дистрибутивов абсолютно идентичны. Сейчас представлена стабильная версия Arduino IDE 1.8.16 (релиз от 06.09.2021) и бета-версия 2.0.0 (релиз beta.12 от 07.10.2021).

— Windows XP, Windows 7, Windows 8, Windows 10 и выше. — установка без прав админа, портативная версия для флешки.

Для установки из архива в общем случае нужно выполнить следующие команды.

В отдельных дистрибутивах Linux проще воспользоваться командой установки из пакетов.

Как переключить язык

Arduino IDE при установке выбирает язык системы по умолчанию. Если вам понадобится переключить интерфейс на другой язык, это можно сделать в общих настройках программы.

Заходим в главном меню в пункт «Файл → Настройки».
Выбираем нужный язык в выпадающем списке «Язык редактора».
Перезапускаем среду.

Бета-версия 2.0

— Windows 10 (x86-64) и новее. — установка из архива. — версия для Linux-систем с архитектурой x86-64. — macOS X 10.14 Mojave (64 бита) или новее.

Поддерживаемые платы

Arduino IDE из коробки работает со всеми оригинальными платами AVR-архитектуры и их прямыми аналогами.

Также поддерживаются сторонние платы и контроллеры на других архитектурах: SAM, SAMD, Cortex-M. Они добавляются в среду отдельными пакетами. Ниже перечислены примеры установки некоторых таких плат.

Читайте также: