Платформа разработки оборудования Arduino используется любителями, профессионалами и студентами, интересующимися электроникой. Платы Arduino особенно популярны среди людей, плохо знакомых с электроникой, из-за их дружественности к новичкам и обширного сообщества пользователей.
Ниже мы рассмотрим некоторые из лучших онлайн-симуляторов, которые вы можете использовать в качестве альтернативы платам Arduino, если вы не можете их купить или не имеете доступа к ним.
Что такое Ардуино?
Платформа Arduino состоит из программируемой платы микроконтроллера и интегрированной среды разработки (IDE). Микроконтроллер можно запрограммировать на выполнение широкого круга задач, от управления освещением и компьютерами до считывания показаний датчиков и измерения температуры.
Arduino существует с 2005 года, когда он начался как проект студентов Института дизайна взаимодействия Ивреа (IDII) в Ивреа, Италия, и с тех пор получил широкое распространение. В проекте Arduino используется базовый язык программирования под названием Arduino, основанный на C/C++, и интегрированная среда разработки (IDE), написанная на Java.
В отличие от одноплатного компьютера, Arduino представляет собой плату микроконтроллера и не может запускать операционную систему — см. различия между микроконтроллерами и SBC. Однако он имеет несколько внутренних функций, таких как память для хранения программ и данных, входные порты для подключения внешних устройств, таких как датчики или кнопки, выходные порты для управляющие светом или моторами, часовые кристаллы, которые обеспечивают точную синхронизацию процессора, и регуляторы мощности, которые преобразуют энергию батареи в напряжение, необходимое для работы процессора. схемы.
Большинство плат Arduino построены на основе 8-битного микроконтроллера Atmel AVR с множеством дополнительных функций, включая аналоговые входы/выходы, цифровой ввод/вывод. контакты, а также специальные функциональные контакты, такие как последовательные порты или соединения SPI для высокоскоростной связи с другими устройствами, такими как MP3-плееры или GPS приемники.
Преимущества симуляторов Arduino
1. Симуляторы отлично подходят для начинающих. Начинающим в электронике мешают либо их ограниченные знания в области кодирования, либо их неопытность в построении схем. В некоторых симуляторах используется блочное программирование, что упрощает определение работы электронных компонентов. Кроме того, некоторые симуляторы предназначены для выбора наилучшей формы проводки при подключении компонентов к цифровой плате, что сокращает для вас работу.
2. Симуляторы также идеально подходят для тестирования оборудования и получения дополнительной информации о том, как эти устройства работают. Они полезны для ознакомления с тем, что делают различные компоненты и как они взаимодействуют. Вы можете использовать эти знания при построении своих схем и устройств в будущем.
3. Они позволяют быстрее создавать прототипы. Симулятор позволяет узнать, что работает, а что нет. Макетные доски полезны, но у них есть свои ограничения. Симулятор позволяет быстро создавать прототипы схем, не тратя много денег на дорогие печатные платы. Если вы предпочитаете использовать макетные платы для создания прототипов своих электронных проектов, наши руководство по макетированию Raspberry Pi отличное место для начала.
4. Они могут сэкономить вам много денег. Симуляторы могут избавить от необходимости покупать кучу плат, которые вам не нужны для проекта, который с самого начала был невыполним. Кроме того, при использовании симуляторов нет риска повредить платы микроконтроллеров или другое оборудование.
5. Они также позволяют сотрудничать между производителями. Большинство симуляторов позволяют вам делиться своими разработками и сотрудничать с другими мастерами для создания действительно великолепной электроники.
Proteus Design Suite — это набор инструментов от Lab Center Electronics, который позволяет создавать симуляции электронных схем. Он включает в себя поддержку плат Arduino, таких как плата разработки Blue Pill на базе STM32, а также платы 8-битного микроконтроллера AVR.
Proteus — это простой в использовании инструмент, который отлично подходит для начинающих, которые хотят поэкспериментировать с электроникой без предварительных знаний основ программирования. Visual Designer имитирует среду разработки Arduino и позволяет вам перетаскивать компоненты, необходимые для вашего проекта, и тестировать их с помощью Arduino. Галерея периферийных устройств содержит большое количество компонентов: коммутационные платы, экраны, датчики и модули, которые вы можете использовать в своих проектах.
Proteus — это платное программное обеспечение, и тарифные планы начинаются с 248 долларов США, что является разовым платежом. Он работает только в системах Windows; macOS и Linux в настоящее время не поддерживаются.
Tinkercad — это бесплатное браузерное приложение для 3D-моделирования, которое позволяет создавать 3D-модели и экспортировать их в виде файлов STL. Это простой способ начать работу с 3D-моделированием, а его простота делает его идеальным для создания базовых моделей ваших электронных проектов.
Tinkercad также включает в себя симулятор электроники Tinkercad Circuits, где вы можете размещать и соединять компоненты для создания виртуальных схем. Он использует блочное программирование, когда вы можете перетаскивать блоки кода для написания программ. И, если вы достаточно сообразительный программист, вы можете набирать свой код прямо в текстовом редакторе.
Для использования симулятора требуется учетная запись Autodesk, поскольку Tinkercad был приобретен компанией еще в 2013 году.
Тем не менее, он предлагает очень большую библиотеку компонентов, включая процессоры micro: bit и Arduino, а также несколько готовых схем, которые облегчают начало работы над вашим электронным проектом.
Хотите немедленно начать возиться с Arduino? Взгляните на лучшие проекты Arduino для начинающих. Вы можете просто найти то, что вас интересует.
Arduino Simulator от Paulware — это бесплатный симулятор электроники с открытым исходным кодом, который позволяет тестировать и отлаживать скетчи Arduino. Этот симулятор, созданный Полом Ричардсом (Paulware), был написан на C++ и включает в себя такие компоненты, как светодиоды и ЖК-дисплеи, клавиатурную матрицу 4х4, поворотный DIP-переключатель и т. д.
Видео Пола на его канале объясняет, как установить этот симулятор с помощью бесплатного компилятора CPP и как использовать его для тестирования проектов Arduino. Дальнейшие инструкции можно найти на странице проекта GitHub. Вы можете скачать компилятор CPP с SourceForge.
Он имеет удобный интерфейс, который должен быть достаточно простым для новичков. В настоящее время он работает только в Windows. Пользователям Mac и Linux придется взглянуть на веб-варианты в этом списке.
Если вы хотите вместо этого протестировать свои проекты с помощью Raspberry Pi, у нас есть все необходимое. Ознакомьтесь с нашим обширным обзором лучшие симуляторы Raspberry Pi вы должны попробовать прямо сейчас.
Wokwi — это еще один веб-инструмент, который вы можете использовать для разработки и моделирования проектов Arduino. Простой и лаконичный интерфейс Wokwi позволяет намного проще сосредоточиться на коде и моделировании. Он имеет ряд особенностей, которые выделяют его среди других симуляторов в этом списке, в том числе:
- Поддержка других плат Arduino помимо Uno, таких как Arduino Mega 2560 и Arduino Nano.
- Гораздо более разнообразный выбор электронных компонентов, которые вы можете добавить в свои схемы, включая ИК-приемники, потенциометры, модули RTC, двигатели, драйверы и т. д.
- Сообщество Facebook, где вы можете узнать больше о симуляторе Wokwi и поделиться своими проектами.
Сопровождающий Документы сайт также позволяет легко начать проектирование электроники на Wokwi. Обязательно ознакомьтесь со страницами «Сочетания клавиш» и «Часто задаваемые вопросы».
Симуляторы Ардуино
Симуляторы Arduino — отличный способ разработки и тестирования ваших проектов. Вы также можете использовать эти симуляторы для создания интерактивного прототипа вашего проекта, которым можно поделиться с другими или загрузить на такие платформы, как GitHub. С этим списком инструментов моделирования Arduino, начиная от веб-приложений и заканчивая локальными приложениями, все, что вам нужно сделать, это попробовать их и посмотреть, какой из них лучше всего соответствует вашим потребностям.
