Как подключить ардуино к компьютеру

Обновлено: 04.07.2024

Название Arduino является в настоящее время этаким "модным" словом для большинства радиолюбителей и всех, кто мало-мальски знаком с электроникой, поскольку данная платформа позволяет создавать электронные устройства быстро и дешево. Наличие обширного онлайн сообщества данной платформы делает ее идеальным выбором для тех, кто только начал свое знакомство с электроникой и программированием. Даже людям, не имеющим технического образования (а именно для таких она и была первоначально создана), освоить Arduino будет достаточно просто.

Почему так актуальна эта платформа? Как начать работу с ней? Как она может улучшить ваш стиль жизни? Все эти вопросы будут рассмотрены в данной статье. Для этого мы познакомимся с установкой среды Arduino IDE на ваш компьютер и загрузим в нее небольшую программу, реализующую мигание светодиода, который мы подключим к Arduino с использованием макетной платы.

Что такое Arduino

К сожалению некоторые начинающие радиолюбители считают Arduino микроконтроллером, но это не совсем так. Давайте попробуем разобраться что же это.

Arduino представляет собой платформу разработки с открытым исходным кодом, которая состоит из простого в использовании оборудования и среды программирования. Наиболее распространенным типом оборудования является Arduino UNO, а среда программирования называется Arduino IDE. Кроме Arduino UNO существует еще достаточно много аналогичных плат - Arduino Mega, nano, mini, но в данной статье в целях обучения мы будем использовать именно Arduino UNO. А Arduino IDE – это как раз та программная среда, с помощью которой мы будем программировать плату Arduino UNO.

Установка Arduino IDE

Прежде чем начать работу с Arduino необходимо установить среду программирования Arduino IDE на ваш компьютер/ноутбук. Все описанные далее шаги по установке данной программной среды будут ориентированы на операционную систему Windows, для остальных операционных систем последовательность действий будет примерно такой же. Если возникнут проблемы с другими системами, то помощь можно найти по следующим ссылкам – для пользователей Mac и пользователей Linux. Перед началом установки Arduino IDE убедитесь что вы обладаете правами администратора на вашем компьютере – это облегчит установку.

Шаг 2. Запустите скачанный exe файл.

Шаг 3. В открывшемся окне кликните на “I Agree” чтобы согласиться с условиями лицензии Arduino.

Шаг 4. В окне опций установки отметьте все галочки (см. рисунок).

Шаг 5. На этом шаге необходимо выбрать место установки Arduino IDE. По умолчанию стоит путь установки в Program files на диске C – крайне рекомендуется оставить именно этот путь.

Шаг 6. На этом шаге вы можете наблюдать как Arduino IDE устанавливается на ваш компьютер (см. рисунок). После того как установка будет завершена нажмите кнопку “completed”.

Шаг 7. После завершения установки запустите на выполнение файл Arduino.exe. Откроется окно IDE с минимумом кода внутри него – см. рисунок.

Подключение вашей платы Arduino к компьютеру

После того как вы установили Arduino IDE на свой компьютер следующим логичным шагом будет подключение платы Arduino UNO к компьютеру. Чтобы сделать это просто используйте кабель для программирования (синего цвета) и соедините его с платой Arduino и USB портом вашего компьютера.

Синий кабель для программирования может выполнять следующие три функции:

Он запитывает плату Arduino UNO, то есть чтобы обеспечить выполнение программ на ней необходимо просто запитать ее с помощью USB кабеля.
Через него программируется микроконтроллер ATmega328, находящийся на плате Arduino UNO. То есть код программы пересылается из компьютера в микроконтроллер именно по этому кабелю.
Он может функционировать в качестве кабеля для последовательной связи, то есть с его помощью можно передавать данные с Arduino UNO в компьютер – это полезно для целей отладки программы.

После того как вы подадите питание на плату Arduino UNO на ней загорится маленький светодиод – это свидетельствует о том, что на плату подано питание. Также вы можете заметить как мигает другой светодиод – это результат работы программы по управлению миганием светодиода, которая по умолчанию загружена в вашу плату ее производителем.

Поскольку вы подключаете плату Arduino в первый раз к компьютеру необходимо некоторое время чтобы драйвера для нее успешно установились. Чтобы проверить правильно ли все установилось и определилось откройте "Диспетчер устройств (Device manager)" на вашем компьютере.

В диспетчере устройств откройте опцию "Порты" “Ports (COM & LPT)”, кликните на ней и посмотрите правильно ли отображается там ваша плата.

При этом стоит отметить, что не стоит обращать внимание на то, какой номер порта отобразился у вашей платы Arduino – он может, к примеру, выглядеть как CCH450 или что то подобное. Этот номер порта просто определяется производителем платы и больше ни на что не влияет.

Если вы не можете в диспетчере устройств найти опцию “Ports (COM & LPT)”, то это означает, что ваша плата не корректно определилась компьютером. В большинстве случает это означает проблему с драйверами – по какой то причине они автоматически не установились для вашей платы. В этом случае вы должны будете вручную установить необходимые драйверы.

В некоторых случаях в указанной опции диспетчера устройств может отобразиться два COM порта для вашей платы и вы не будете знать какой из них правильный. В этой ситуации отключите и снова подключите плату Arduino к компьютеру – какой из COM портов при этом будет появляться и исчезать, значит тот и правильный порт.

Следует помнить о том, что номер COM порта будет изменяться при каждом новом подключении вашей платы к компьютеру – не пугайтесь, в этом нет ничего страшного.

Загрузка программы мигания светодиода

Теперь загрузим нашу первую программу в плату Arduino при помощи программной среды Arduino IDE, которую мы только недавно установили. Установленная Arduino IDE содержит несколько примеров программ, которые будут весьма полезны для начинающих. Давайте откроем один из этих примеров программ используя следующий путь File -> Examples -> Basics -> Blink (как показано на рисунке).

При этом откроется программа Blink – ее цель состоит в том чтобы заставить мигать встроенный светодиод на плате Arduino. После открытия программы нам необходимо выбрать правильную плату Arduino – чтобы сделать это выберите пункт меню Tool -> Boards -> Arduino UNO/Genuino как показано на рисунке ниже.

Далее мы должны выбрать правильный порт для нашей платы. Ранее мы увидели, что для нашей платы был определен порт COM13. В вашем случае это может быть другой порт. Но для нашего рассматриваемого случая мы должны выбрать пункт меню Tools -> Port -> COM13.

Если все сделано правильно, то вы должны заметить что номер порта (в нашем случае COM 13) появится внизу экрана. После этого вам необходимо нажать кнопку загрузки программы (подсвечена синим цветом) на плату Arduino как показано на рисунке ниже.

Если у вас на данном этапе возникают какие либо ошибки, не рассмотренные в данной статье, то вы их можете попробовать найти в статье про 10 самых распространенных ошибок при работе с Arduino.

Теперь попробуем написать программу, которая будет зажигать светодиод при нажатии кнопки.

Необходимые компоненты

Плата Arduino Uno (купить на AliExpress).
Кабель для программирования.
Светодиод (любого цвета).
Кнопка.
Резистор 1 кОм.
Макетная плата.
Соединительные провода.

Схема соединений

Представлена на следующем рисунке.

Кнопку подсоединим ко второму контакту Arduino, то есть одним концом кнопка будет подсоединена ко второму контакту Arduino, а вторым – к земле. То есть всегда когда мы будем нажимать кнопку на второй контакт Arduino будет подаваться земля.

Светодиод подсоединен к контакту 3 через резистор 1 кОм. То есть катод светодиода подсоединен к земле, а анод – к контакту 3 Arduino через резистор.

Программирование Arduino

Теперь, когда необходимая нам схема собрана, мы можем начать программирование платы Arduino UNO. Полный текст программы будет приведен в конце статьи, в этом разделе будет дано объяснение некоторых участков кода этой программы.

В каждой программе для Arduino должны обязательно присутствовать две функции – это функции void setup () и void loop (), иногда их называют "абсолютным минимумом", необходимым для написания программы. Все операции, которые мы запишем внутри void setup (), исполнятся только один раз, а операции, которые мы запишем внутри void loop () – будут исполняться снова и снова. Пример этих функций показан в коде ниже – именно в таком виде они создаются когда вы выбираете пункт меню File -> New.

В этом документе описано, как подключить Ардуино к компьютеру и прошить его своей первой программой.

1 | Возьмите Ардуино и USB-кабель

Данное руководство рассчитано, прежде всего, на платы Arduino Uno, Arduino Duemilanove, Nano, Arduino Mega 2560 , или Diecimila. Если вы используете какую-то другую модель Ардуино - лучше обратитесь к соответствующей странице в разделе "Начало работы".

Вам понадобится стандартный USB-кабель (с коннекторами типа А и B): такой кабель обычно используется для подключения принтера. (Для Arduino Nano нужен другой кабель - с разъемами типа A и Mini-B).

2 | Скачайте среду разработки Arduino

Последнюю версию можно найти здесь.

После завершения закачки, распакуйте скачанный архив. Убедитесь в том, что структура директорий после распаковки не нарушена. Откройте папку - в не должно быть несколько файлов и поддиректорий.

3 | Подключите устройство

При подключении устройства к компьютеру следует иметь ввиду следующее. Arduino Uno, Mega, Duemilanove и Arduino Nano автоматически распознают источник питания - будь это USB либо внешний источник питания. Если же вы используете Arduino Diecimila, то перед подключением к компьютеру необходимо убедиться, что устройство настроено на питание от USB. Источник питания на этой плате выбирается джампером (небольшая пластмассовая деталь, позволяющая замкнуть между собой только два вывода из трех), подключающего цепь питания платы либо к USB, либо к разъему питания. Перед подключением Ардуино к компьютеру убедитесь, что джампер стоит на двух выводах, которые расположены ближе к USB-разъему.

С помощью USB-кабеля подключите Ардуино к компьютеру. При этом должен загореться зеленый светодиод питания (отмеченный на плате как PWR).

4 | Установите драйверы

Установка драйверов для Arduino Uno или Arduino Mega 2560 под Windows 7, Vista или XP:

Подключите Ардуино к компьютеру и дождитесь, пока Windows не начнет процесс установки драйверов. Несмотря на все усилия системы, через несколько мгновений процесс завершиться неудачей.
Зайдите в Пуск, откройте Панель управления.
В Панели управления перейдите в раздел Система и безопасность. Далее щелкните по пункту Система и откройте Диспетчер устройств.
Найдите раздел Порты (COM & LPT). В нем вы увидите открытый порт под именем "Arduino UNO (COMxx)"
Щелкните правой кнопкой по пункту "Arduino UNO (COMxx)" и выберите "Обновить драйвер"
Далее, в открывшемся окне выберите пункт "Выполнить поиск драйверов на этом компьютере"
В завершение, выберите файл драйвера под именем "arduino.inf", расположенный в папке "Drivers" в директории скачанного ПО Ардуино (а не в под-директории "FTDI USB Drivers"). Если у вас старая версия IDE (1.0.3 или старее) - выбирайте файл под именем "Arduino UNO.inf"
Windows завершит установку драйвера.

Установка драйверов для Arduino Duemilanove, Nano и Diecimila под Windows 7, Vista или XP:

После подключения устройства к компьютеру, Windows начнет процесс установки драйвера (если до этого вы не использовали Ардуино на этом компьютере).

На Windows Vista драйвер должен автоматически скачаться и установиться. (Реально, это работает!)

На Windows XP откроется мастер установки оборудования:

Чтобы убедиться, что драйвер корректно установлен - откройте Диспетчер устройств (на вкладке Оборудование Панели управления). Среди системных портов найдите пункт "USB Serial Port" - это и есть ваш Ардуино.

5 | Запустите среду разработки Arduino

Дважды щелкните по иконке среды Arduino. (Примечание: если язык интерфейса установлен неправильно - его можно изменить в окне настроек. Для получения дополнительной информации см. раздел Среда разработки).

6 | Откройте код тестовой программы

Откройте тестовую программу, которая просто моргает светодиодом: File > Examples > 1.Basics > Blink.

7 | Выберите в меню свою модель Ардуино

Теперь в меню Tools > Board необходимо выбрать пункт меню, соответствующий вашей модели Ардуино.

Выбор Arduino Uno

Для моделей Duemilanove с контроллером ATmega328 (модель микроконтроллера написана сверху на микросхеме) выбирайте пункт "Arduino Duemilanove" или "Nano w/ ATmega328". В первых моделях Arduino использовался контроллер ATmega168; для таких моделей необходимо выбрать пункт "Arduino Diecimila, Duemilanove or Nano w/ ATmega168". (Подробнее о пунктах меню и выборе моделей читайте на странице о среде разработки.)

8 | Выберите последовательный порт

В меню Tools > Serial Port выберите последовательный порт, к которому подключен ваш Ардуино. Как правило, это COM-порт с номером 3 (COM3) или выше (COM1 и COM2 обычно ассоциированы с аппаратными портами). Чтобы узнать нужный порт, можно временно отсоединить Ардуино и еще раз открыть меню; исчезнувший порт и будет тем портом, с которым ассоциирован ваш Ардуино. Обратно подключите устройство к компьютеру и выберите из меню необходимый порт.

9 | Прошейте программу

Если через пару секунд после прошивки на плате начал мигать оранжевый светодиод (подключенный к выводу 13) - поздравляем! Вы успешно настроили и запустили Ардуино.

Рассмотрим начало работы с Arduino IDE в операционной системе Windows на примере Uno. Для других плат разница минимальна — эти особенности перечислены на страницах описания конкретных плат.

1. Установка Arduino IDE под Windows

Установите на компьютер интегрированную среду разработки Arduino IDE.

Последняя стабильная версия всегда доступна на нашем сайте.

Шаг 1

Выберите версию среды в зависимости от операционной системы.

Шаг 2

Нажмите на кнопку «JUST DOWNLOAD» для бесплатной загрузки программы.

2. Запуск Arduino IDE

Запустите среду программирования.

Arduino IDE не запускается?

Вероятнее всего, на компьютере некорректно установлена JRE — Java Runtime Environment. Для решения проблемы переустановите программу.

3. Подключение платы Arduino к компьютеру

Соедините Arduino с компьютером по USB-кабелю. На плате загорится светодиод «ON» и начнёт мигать светодиод «L». Это значит, что на плату подано питание и микроконтроллер начал выполнять прошитую на заводе программу «Blink».

Для настройки Arduino IDE под конкретную модель узнайте, какой номер COM-порта присвоил компьютер вашей плате. Зайдите в «Диспетчер устройств» Windows и раскройте вкладку «Порты (COM и LPT)».

Операционная система распознала плату Arduino как COM-порт и назначила номер 2 . Если вы подключите к компьютеру другую плату, операционная система назначит ей другой номер. Если у вас несколько платформ, очень важно не запутаться в номерах COM-портов.

Что-то пошло не так?

После подключения Arduino к компьютеру, в диспетчере устройств не появляются новые устройства? Это может быть следствием следующих причин:

4. Настройка Arduino IDE

Для работы среды Arduino IDE с конкретной платформой необходимо выбрать название модели и номер присвоенного плате COM-порта.

Для выбора модели Arduino зайдите в меню: Инструменты Плата и укажите соответствующую плату.

Для выбора номера COM-порта перейдите в меню: Инструменты Порт и укажите нужный порт.

Поздравляем, среда Arduino IDE настроена для прошивки вашей платы.

Что-то пошло не так?

Список последовательных портов пуст? Значит, платформа некорректно подключена к компьютеру или не установлен драйвер. Вернитесь к настройке соединения между платой и ПК. Arduino IDE тормозит при навигации по меню? Отключите в диспетчере устройств все внешние устройства типа «Bluetooth Serial». Например, виртуальное устройство для соединения с мобильным телефоном по Bluetooth может вызвать такое поведение.

5. Загрузка первого скетча

Среда настроена, плата подключена. Пора прошивать платформу.

Arduino IDE содержит большой список готовых примеров, в которых можно быстро подсмотреть решение какой-либо задачи.

Откройте распространенный пример — «Blink»: Файл Примеры 01.Basics Blink .

Откроется окно с демонстрационным примером. Немного модифицируйте код, чтобы увидеть разницу с заводским миганием светодиода. Замените строчки:

Полная версия кода:

Нажмите на иконку «Компиляция» для проверки кода на ошибки.

Нажмите на иконку «Загрузка» для заливки на плату.

В уроке рассказывается, как установить программное обеспечение для работы с системой Ардуино под Windows 7, как подключить плату к компьютеру и загрузить первую программу.

Для установки программного обеспечения и подключения контроллера Arduino UNO R3 к компьютеру необходимы:

плата контроллера;
USB кабель (обычно дается в комплекте);
персональный компьютер с ОС Windows, подключенный к интернету.

Плата может получать питание от USB порта компьютера, поэтому внешний блок питания не требуется.

Установка интегрированной среды разработки Arduino IDE.

Прежде всего, необходимо загрузить последнюю версию программы. Загрузить ZIP архив можно с официального сайта поддержки систем Ардуино по этой ссылке. Необходимо выбрать строку с нужной операционной системой – Windows ZIP file.

Создать папку, например Arduino, и распаковать в нее zip файл.

Подключение платы Ардуино.

С помощью USB кабеля подключите плату к компьютеру. Должен загореться светодиод (с маркировкой ON), показывающий, что на плату поступает питание.

Установка драйвера.

Мне известны платы Arduino UNO R3 использующие в качестве моста USB-UART

микросхему ATmega16U2 (оригинальный вариант)
микросхему CH340G (китайский клон).

Процессы установки драйверов для этих вариантов отличаются.

Установка драйвера для ARDUINO UNO с преобразователем интерфейсов ATmega16U2.

Драйвер надо устанавливать вручную. Для этого переходим Пуск –> Панель управления –> Система –> Диспетчер устройств.

В разделе Порты (COM и LPT) должно быть устройство Arduino UNO с предупреждающим желтым значком.

Щелкаем правой кнопкой мыши по значку.

Выбираем Обновить драйвер.

Дальше Выполнить поиск драйверов на этом компьютере.

Вручную указать место размещения драйвера. Файл ArduinoUNO.inf находится в каталоге Drivers папки, куда распакован архив.

В разделе Порты (COM и LPT) появляется новый, виртуальный COM. Его номер надо запомнить.

Установка драйвера для ARDUINO UNO с преобразователем интерфейсов CH340G (китайский клон).

После подключения платы к компьютеру, Windows сама начнет процесс установки драйвера.

Появилось новое устройство USB2.0-Serial с желтым предупреждающим значком.

Запускаем установочный файл ch341ser.exe.

Выбираем INSTALL.

В диспетчере устройств появляется новое устройство USB-SERIAL CH340.

Необходимо запомнить номер COM порта.

Запуск интегрированной среды разработки Arduino IDE.

Запускаем файл arduino.exe.

Выбираем тип платы Ардуино: Инструменты -> Плата -> Arduino UNO.

Необходимо указать номер COM порта: Инструменты -> Порт.

Для проверки работы системы можно запустить первый скетч – мигающий светодиод. Для этого: Файл -> Примеры -> 01.Basics -> Blink.

Нажимаем кнопку Загрузка.

Ждем пока программа загрузится и светодиод на плате, обозначенный букой L, начинает мигать примерно раз в секунду. Значит все сделали правильно.

В следующем уроке получим минимальные знания о языке программирования для Ардуино - языке C++.

Читайте также: