10 ошибок, которые нельзя делать новичкам в Arduino

Рекламное объявление

Платы Arduino и множество доступных микроконтроллеров Микроконтроллеры за 5 долларов: Arduino, Raspberry Pi Zero или NodeMCU?Раньше было так, что если вы хотели получить компьютер, вам нужно было повторно заложить свой дом, чтобы заплатить за него. Теперь вы можете получить его для Авраама Линкольна. Подробнее которые пришли по их следу, навсегда изменили хобби-электронику. То, что когда-то было уделом супергиков, вооруженных обширными знаниями в области электроники и вычислительной техники, теперь доступно всем.

Цена на оборудование всегда падает, а онлайн-сообщество постоянно растет. Мы уже рассмотрели начало работы с Arduino Начало работы с Arduino: руководство для начинающихArduino - это платформа для создания прототипов электроники с открытым исходным кодом, основанная на гибком, простом в использовании аппаратном и программном обеспечении. Он предназначен для художников, дизайнеров, любителей и всех, кто интересуется созданием интерактивных объектов или сред. Подробнее

, и есть много отличные проекты для начинающих 15 отличных проектов Arduino для начинающихЗаинтересованы в проектах Arduino, но не знаете, с чего начать? Эти проекты для начинающих научат вас, как начать. Подробнее чтобы познакомить вас, так что нет причин не прыгать прямо сейчас!

Но сегодня мы расскажем о некоторых ошибках, которые часто допускают люди, которые плохо знакомы с этим миром, и о том, как их избежать.

Вверх!

Большинство плат Arduino имеют встроенный регулятор мощности, то есть вы можете запитать его от USB или источника питания. Несмотря на то, что каждая плата отличается тем, что она может выдержать, обычно 7-12в вход через бочковое гнездо постоянного тока или через штырь VIN. Это подводит нас к нашей первой ошибке:

1. Внешнее питание платы «в обратном направлении»

Этот первый все время улавливает людей. Если вы питаете свою плату от батареи или источника питания, вы должны убедиться, что V + идет в VIN булавка, и Земля провод идет к GND штырь. Если вы получите это в обратном порядке, вы почти гарантированно прожарите свою доску.

Эта, казалось бы, очевидная ошибка случается чаще, чем вы думаете, поэтому всегда проверяйте настройки питания, прежде чем что-либо включать!

Когда в воздухе пахнет жареной Ардуино, чаще всего это главная причина. Второе, скорее всего, связано с тем, что что-то попыталось отвести от платы слишком большой ток. Важно знать, сколько энергии нужно вашим компонентам по сравнению с тем, сколько может обеспечить ваша плата.

Прежде чем мы углубимся в это, давайте кратко рассмотрим теорию, лежащую в основе власти.

Текущие дела

Важная часть работы с микроконтроллерами - это знание основ электроники. Хотя вам не обязательно быть гениальным инженером-электриком, важно понимать, Вольт, Амперы, Сопротивление, и как они связаны. У Sparkfun отличный грунтовка к электронике, а также несколько видеороликов, объясняющих Напряжение, Текущий (Амперы) и Закон Ома (Сопротивление).

Понимание того, сколько энергии потребуется компоненту, является важной частью работы с платами Arduino.

2. Запуск компонентов прямо с контактов

Это привлекает внимание многих людей, которые хотят сразу же погрузиться в проекты. Некоторые маломощные компоненты можно использовать напрямую с выводами Arduino. Однако во многих случаях это может потребовать слишком много энергии от Arduino, что может привести к выходу из строя вашего микроконтроллера.

Самый страшный нарушитель здесь - моторы. Даже маломощные двигатели потребляют такую ​​разную мощность, что их обычно небезопасно использовать напрямую с выводами Arduino. Чтобы по-настоящему использовать двигатель своими руками, вам нужно использовать H-образный мост. Эти чипы позволяют управлять двигателем с питанием от постоянного тока с помощью контактов Arduino, не рискуя поджарить плату.

Эти маленькие микросхемы отделяют источник питания от Arduino и позволяют двигателю двигаться в обоих направлениях. Идеально подходит для робототехники DIY или автомобилей с дистанционным управлением. Самый простой способ использовать эти чипы - как часть щита для вашего Arduino, и они доступны для менее 2 долларов с Алиэкспресс, или если вы любите приключения, вы всегда можете сделать свой собственный.

Для новичков, использующих моторы с Arduino, у Adafruit есть учебные пособия, использующие как сам чип и их пробой моторного щита.

Реле и полевые МОП-транзисторы

Другие электрические компоненты и устройства могут потреблять более предсказуемое количество энергии, но вы все равно не хотите, чтобы они подключались непосредственно к вашему микроконтроллеру. Даже светодиодные ленты на 5 вольт могут быть опасными. Хотя подключение нескольких непосредственно к плате для тестирования может быть нормальным, обычно лучше использовать внешний источник питания и управлять ими через реле или МОП-транзистор.

Хотя между ними есть различия, функционально они одинаковы для многих приложений в хобби-электронике. Оба могут действовать как переключатель между источником питания и компонентом, который включается или выключается Arduino. Реле полностью изолировано от цепи, которая им управляет, и функционирует исключительно как переключатель включения / выключения. У Деян Неделковски есть хорошее видео-введение в использование реле, взятое из его учебная статья.

MOSFET позволяет передавать разное количество энергии, используя широтно-импульсная модуляция (PWM) от пина Arduino. Для руководства по использованию полевых МОП-транзисторов со светодиодными лентами ознакомьтесь с нашими Окончательное руководство чтобы подключить их к Arduino.

3. Непонимание макетов

Распространенной ошибкой при запуске является короткое замыкание. Это происходит, когда части цепи соединяются в местах, где их не должно быть, что упрощает путь для электричества. В лучшем случае это приведет к тому, что ваша схема будет работать не так, как должна, а в худшем - с жареными компонентами или даже с риском возгорания!

Чтобы избежать этого при использовании макетной платы, важно понимать, как работает макетная плата. Это видео от Science Buddies - отличный способ познакомиться.

Здесь важно помнить, как рельсы работают на каждой доске. На полноразмерных и половинных макетах внешние направляющие работают горизонтально, а внутренние - вертикально, с зазором в середине платы. У мини-макетов есть только вертикальные направляющие.

Самый простой способ избежать короткого замыкания на макетной плате - просто проверить свою работу перед включением устройства. Этот взгляд в последнюю минуту может спасти вас от множества неприятностей!

4. Пайка неудач

Та же проблема может возникнуть при пайке Arduinos или компонентов на прототипную плату, особенно с меньшими платами, такими как Arduino Nano. Все, что требуется, - это крошечная капля припоя между двумя контактами, чтобы вызвать короткое замыкание, которое может вывести из строя ваш микроконтроллер. Единственный способ избежать этого - проявить бдительность и как можно больше практиковаться в пайке.

Вначале пайка может показаться довольно деликатной и сложной задачей, но со временем она становится намного проще. Наш руководство по проекту для начинающих Узнайте, как паять, с помощью этих простых советов и проектовВас немного пугает мысль о раскаленном железе и расплавленном металле? Если вы хотите начать работать с электроникой, вам нужно научиться паять. Позвольте нам помочь. Подробнее должен помочь любому, кто переходит от макета в мир прототипирования!

5. Подключение вещей к неправильным контактам

Работа с микроконтроллерами означает работу с выводами. Большинство компонентов и многие платы поставляются со штырями, чтобы прикрепить их к макетной плате. Знание того, какой штифт делает то, что нужно, важно для того, чтобы все работало так, как вы хотите.

Типичным примером является ранее упомянутый полевой МОП-транзистор. Три ножки полевого МОП-транзистора называются Ворота, Осушать, а также Источник. Смешивание любого из них может привести к перетеканию энергии в неправильном направлении или вызвать короткое замыкание. Это может разрушить ваш MOSFET, Arduino, устройство или, если вам действительно не повезло, все три!

Всегда ищите техническое описание или распиновку компонента, прежде чем использовать его, чтобы точно определить, какой вывод куда идет и сколько энергии требуется для использования.

6. Синтаксические ошибки в коде

Отойдя от аппаратной части Arduino, можно сделать множество ошибок при кодировании. К наиболее типичным ошибкам относятся:

• Отсутствие точки с запятой в конце строк
• Отсутствующие / неправильные типы скобок
• Орфографические ошибки

Любая из вышеперечисленных проблем, хотя и незначительная, остановит работу вашей программы должным образом. Возьмем, к примеру, скетч Blink. Ниже приведен простой эскиз Blink.ino, включенный в IDE Arduino, с удаленным текстом справки. На первый взгляд все выглядит более-менее нормально, не так ли?

void setup () {pinMode (LED_BUILTIN, OUTPUT) } недействительный цикл {digitalWrite (LED_BUILTIN, HIGH); задержка {1000}; цифровая запись (LED_BUILTIN, LOW); задержка (1000);

Этот код не будет компилироваться по 5 причинам. Пройдемся по ним:

1. Строка 2: Отсутствует точка с запятой.
2. Строка 5: Отсутствуют функциональные скобки.
3. Строка 7: Неправильный тип скоб.
4. Строка 8: Функция DigitalWrite написана неправильно.
5. Строка 8/9: Отсутствует закрывающая фигурная скобка.

Вот как должен выглядеть этот код:

void setup () {pinMode (LED_BUILTIN, OUTPUT); } void loop () {digitalWrite (LED_BUILTIN, HIGH); задержка (1000); digitalWrite (LED_BUILTIN, LOW); задержка (1000); }

Каждая из этих ошибок, хотя и незначительная, остановит работу вашей программы. Поначалу может быть довольно неприятно сказать, что именно не так, хотя со временем это становится намного проще. Хороший совет для привыкания к программированию на Arduino - открыть другую программу, на которую вы можете ссылаться, поскольку в большинстве случаев синтаксис и форматирование в разных программах одинаковы.

Если кодирование Arduino - это ваш первый набег на кодирование, добро пожаловать! Учиться - это полезное хобби, и если учесть, как определенные типы программистов востребованы 10 вакансий по программированию, востребованных прямо сейчасПоскольку в нынешних условиях получить работу по программированию может быть сложно, подумайте о том, чтобы сосредоточиться на одной из следующих задач, чтобы повысить свои шансы на успех. Подробнее , это могло бы стать большим поворотом в карьере! Есть хорошие привычки учиться Arduino и Raspberry Pi для новичков? Вот как написать чистый код Подробнее как программист, и эти привычки применимы ко всем языкам программирования, поэтому их стоит изучить заранее.

7. Серийная чушь

Монитор последовательного порта - это консоль Arduino. Сюда вы можете отправить любые данные, взятые с контактов Arduino, и отобразить их как удобные для чтения текста. К сожалению, как многие из вас, вероятно, уже знают, это не всегда так просто.

В первые дни попыток заставить что-то работать нет ничего более разочаровывающего, чем настроить микроконтроллер для печати на последовательный монитор и получить ничего, кроме полнейшей чепухи. К счастью, почти всегда есть простое решение.

При запуске монитора последовательного порта в коде вы также устанавливаете его скорость передачи. Это число просто относится к количеству битов в секунду, которые отправляются на последовательный монитор. В приведенном ниже примере скорость передачи установлена ​​на 9600 в коде. Убедитесь, что вы установили такое же значение, используя раскрывающееся меню в нижней части монитора последовательного порта, и все должно отображаться правильно.

Вы можете заметить на мониторе последовательного порта, что есть несколько скоростей на выбор. Редко возникает необходимость изменять скорость передачи, если вы не передаете большие блоки данных. На 9600 последовательный монитор может печатать около 1000 символов в секунду. Если вы умеете читать так быстро, поздравляю, вы явно волшебник.

8. Отсутствующие библиотеки

Обширный и постоянно растущий список библиотек, доступных для Arduino, - одна из вещей, которые делают его настолько доступным для новичков. Библиотеки, написанные опытными программистами и выпущенные бесплатно, позволяют использовать сложные компоненты, такие как индивидуально адресуемые светодиодные ленты и датчики погоды, без необходимости знать сложное кодирование.

Вы можете установить библиотеки прямо из IDE, выбрав Эскиз > Включить библиотеку > Управление библиотеками, чтобы открыть браузер библиотеки.

После того, как вы установили свои библиотеки, вы можете использовать их в любом проекте, и многие из них поставляются с собственными примерами проектов. Здесь есть два возможных подводных камня.

• Использование кода, для которого требуется библиотека, которой у вас нет.
• Попытка использовать части библиотеки, которые вы не включили в свой проект.

В первом случае, если вы найдете фрагмент кода, который кажется идеальным для вашего проекта, только для того, чтобы найти его. отказывается компилироваться, как только он у вас есть в IDE, убедитесь, что он не включает в себя библиотеку, которую вам еще предстоит установить. Вы можете проверить это, посмотрев на #включают вверху кода. Если он включает что-то, что вы еще не установили, оно не будет работать!

Во втором случае у вас обратная проблема. Если вы используете функции из библиотеки, которую вы установили на свой компьютер, и код отказывается для компиляции, возможно, вы забыли включить библиотеку в эскиз, над которым в настоящее время работаете на. Например, если вы хотите использовать фантастический Пост библиотеки с вашими светодиодными лентами Neopixel, вам нужно будет добавить #include «FastLED.h» в начале вашего кода, чтобы он знал, что нужно искать библиотеку.

9. Улетай прочь

В качестве нашей предпоследней ошибки рассмотрим плавающие булавки. Под «плавающим» мы имеем в виду, что напряжение на выводе колеблется, давая нестабильное значение. Это вызывает определенные проблемы при использовании кнопки для запуска чего-либо на вашем Arduino и может привести к нежелательному поведению.

Это происходит из-за нежелательных помех от окружающих электронных устройств, но с ними легко справиться с помощью внутреннего подтягивающего резистора Arduino.

Это видео от AddOhms объясняет проблему и способы ее устранения.

10. Стрельба на Луну

Это не конкретная проблема, а вопрос терпения. Arduinos позволяет легко приступить к созданию прототипов. Хотя это правда, что сложные проекты позволяют быстро учиться, начинать стоит с малого. Если ваш первый проект слишком сложен, вы, скорее всего, столкнетесь с одной из вышеперечисленных проблем, оставив вас разочарованным и, возможно, с жареной электроникой.

Самое замечательное в работе с микроконтроллерами - это огромное количество проектов, на которых можно учиться. Если вы планируете делать сложную систему освещения, начиная с простая система светофора Программирование на Arduino для начинающих: Учебное пособие по проекту контроллера светофораСоздание контроллера светофора Arduino поможет вам развить базовые навыки программирования! Мы помогаем вам начать. Подробнее даст вам основу, чтобы двигаться дальше. Перед созданием огромного светового шоу из светодиодных лент, возможно, попробуйте что-то меньшее в качестве тестового запуска, например внутри корпуса вашего ПК Добавьте управляемое Wi-Fi освещение на свой компьютер с помощью NodeMCUУзнайте, как оживить корпус вашего компьютера, построив самодельную систему Neopixel, управляемую Wi-Fi, с помощью NodeMCU и некоторых базовых программ. Подробнее .

Каждый маленький проект учит вас другому аспекту использования контроллеров Arduino, и, прежде чем вы это узнаете, вы будете использовать эти умные маленькие доски, чтобы контролировать всю свою жизнь!

Кривая обучения

Процесс обучения Arduino может показаться непосвященным довольно сложным, но его специализированное онлайн-сообщество делает процесс обучения гораздо менее болезненным. Следя за простыми ошибками, подобными тем, которые описаны в этой статье, вы можете избавить себя от множества разочарований.

Теперь, когда вы знаете, каких ошибок следует избегать, почему бы не попробовать создание собственного Arduino, нет лучшего способа узнать, как они работают.

Для получения дополнительной информации взгляните на Кодирование Arduino с помощью VS Code и PlatformIO Лучшее кодирование Arduino с VS Code и PlatformIOХотите простой способ начать кодирование Arduino? С PlatformIO и VS Code вы можете упростить проекты Arduino и быстрее учиться. Подробнее .

Кредит изображения: SIphotography /Depositphotos