Home-theater-designers
Desky Arduino a mnoho cenově dostupných mikrokontrolérů, které přišly za nimi, navždy změnily hobby elektroniku. To, co bylo kdysi doménou super geeka, vyzbrojeného rozsáhlými znalostmi elektroniky a výpočetní techniky, je nyní k dispozici všem.
Cena hardwaru vždy klesá a online komunita neustále roste. Dříve jsme se zabývali Začínáme s Arduinem , a existuje spousta skvělé projekty pro začátečníky abych vás seznámil, takže není důvod neskočit rovnou dovnitř!
Dnes si ale povíme o několika chybách, kterých se lidé, kteří jsou v tomto světě noví, často dopouštějí, a o tom, jak se jim vyvarovat.
Zapněte!
Většina desek Arduino má na desce regulátor napájení, což znamená, že ji můžete napájet z USB nebo napájecího zdroje. Každá deska se liší přesně v tom, co může trvat, ale obvykle je 7-12v vstup přes DC barel jack nebo přes VIN pin. To nás pěkně přivádí k naší první chybě:
1. Externí napájení desky „zpět“
Ten první lidi neustále chytí. Pokud desku napájíte z baterie nebo napájecího zdroje, musíte se o to ujistit V + jde do VÍNO pin a Přízemní drát jde do GND kolík. Pokud to dostanete pozpátku, máte docela jistotu, že smažete svoji desku.
Tato zdánlivě zřejmá chyba se stává častěji, než byste si mysleli, takže před zapnutím vždy zkontrolujte nastavení napájení!
Když vzduch voní smaženým Arduinem, je to častěji hlavní důvod. Druhá nejpravděpodobnější je, protože se něco pokusilo odvést příliš velký proud z desky. Je důležité vědět, kolik energie vaše komponenty potřebují ve srovnání s tím, kolik může vaše deska poskytnout.
Než se do toho ponoříme, podívejme se rychle na teorii moci.
Aktuální události
Nezbytnou součástí práce s mikrokontroléry je znalost základů elektroniky. I když nemusíte být geniální elektrotechnik, je důležité mu porozumět Volty , Zesilovače , Odpor , a jak jsou propojeny. Sparkfun mají vynikající základní nátěr na elektroniku spolu s vysvětlením několika videí Napětí , Proud (Zesilovače) a Ohmův zákon (Odpor).
Přesné porozumění tomu, kolik energie bude součást potřebovat, je nezbytnou součástí práce s deskami Arduino.
2. Spouštění komponent přímo z pinů
Tenhle chytí spoustu lidí, kteří se touží ponořit přímo do projektů. Přímo s piny Arduino je možné použít některé komponenty s nízkým výkonem. V mnoha případech to však může z Arduina vytáhnout příliš mnoho energie, což riskuje zničení vašeho mikrokontroléru.
Nejhorším pachatelem jsou zde motory. Dokonce i motory s nízkým výkonem táhnou tak různou rychlostí, že je obvykle nebezpečné používat přímo s piny Arduino. Chcete -li používat motor skutečně DIY, musíte použít a H-můstek . Tyto čipy vám umožňují ovládat stejnosměrný motor pomocí kolíků arduino, aniž byste riskovali smažení desky.
Tyto malé čipy oddělují napájení od Arduina a umožňují motoru pohyb v obou směrech. Ideální pro kutilskou robotiku nebo vozidla na dálkové ovládání. Nejjednodušší způsob použití těchto čipů je jako součást štítu pro vaše Arduino a jsou k dispozici pro pod 2 dolary od Aliexpress , nebo pokud se cítíte dobrodružně, můžete vždy udělejte si vlastní .
Pro začátečníky používající motory s Arduinem má Adafruit výukové programy jak samotný čip a jejich odlomený štít motoru .
Relé a MOSFETy
Jiné elektrické součásti a spotřebiče mohou odebírat předvídatelnější množství energie, ale přesto je nechcete připojovat přímo k mikrokontroléru. I 5v LED pásky mohou být nebezpečné. Zatímco připojení několika přímo k desce pro testování může být v pořádku, je obecně lepší použít externí zdroj napájení a ovládat je pomocí relé nebo MOSFET .
I když mezi nimi existují rozdíly, jsou funkčně stejné pro mnoho aplikací v rámci hobby elektroniky. Oba mohou fungovat jako přepínač mezi zdrojem napájení a komponentou, který se zapíná nebo vypíná pomocí Arduina. Relé je zcela izolováno od obvodu, který jej ovládá, a funguje pouze jako vypínač. Dejan Nedelkovski má dobrý video úvod do používání relé převzatých z jeho výukový článek .
MOSFET umožňuje průchod různých množství energie pomocí modulace šířky pulsu (PWM) z pinu Arduino. Základní nátěr na používání MOSFETů s LED pásy najdete v našem Ultimate Guide k jejich připojení k Arduinu.
3. Nedorozumění Breadboards
Běžnou chybou při spuštění je způsobení zkratů. K tomu dochází, když jsou části obvodu spojeny v místech, kde by neměly být, což dává energii jednodušší cestu. V nejlepším případě to bude mít za následek, že váš obvod nebude fungovat tak, jak by měl, a v nejhorším případě se smaženými součástmi nebo dokonce s rizikem požáru!
Abyste tomu předešli, když používáte prkénko, je důležité pochopit, jak funguje prkénko. Toto video od Science Buddies je skvělým způsobem, jak se seznámit.
Důležitým aspektem je zapamatování si, jak kolejnice fungují na každé desce. Na prkénkách plné a poloviční velikosti pracují vnější kolejnice vodorovně a vnitřní kolejnice svisle s mezerou uprostřed desky. Mini prkénka mají pouze svislé kolejnice.
Nejjednodušší způsob, jak se vyhnout zkratu na prkénku, je jednoduše zkontrolovat práci před zapnutím zařízení. Ten pohled na poslední chvíli vám může ušetřit spoustu trápení!
4. Pájecí nehody
Stejný problém může nastat při pájení Arduinos nebo komponent na protoboard, zejména u menších desek, jako je Arduino Nano. Stačí malá kapka pájky mezi dvěma piny, aby došlo ke zkratu, který by mohl zničit váš mikrokontrolér. Jediným způsobem, jak se tomu vyhnout, je být ostražitý a co nejvíce procvičovat pájení.
Když začínáte, pájení se může zdát docela choulostivý a skličující úkol, ale s časem je to mnohem snazší. Náš průvodce projektem pro začátečníky by měl pomoci každému, kdo se pohybuje z prkénka do světa prototypování!
5. Zapojení věcí do nesprávných kolíků
Pracovat s mikrokontroléry znamená pracovat s piny. Většina součástí a mnoho desek je dodáváno s kolíky, které je připevňují k protoboardu. Vědět, který kolík dělá to, co je nezbytné pro zajištění toho, aby věci fungovaly tak, jak chcete.
Běžným příkladem je dříve zmíněný MOSFET. Tři nohy na MOSFETU se nazývají Brána , Vypusťte , a Zdroj . Míchání kteréhokoli z nich může způsobit tok proudu špatným směrem nebo zkrat. To může zničit váš MOSFET, Arduino, spotřebič, nebo pokud máte opravdu smůlu, všechny tři!
Před použitím vždy vyhledejte datový list nebo pinout komponenty, abyste přesně určili, kam pin směřuje a kolik energie potřebuje k použití.
6. Chyby syntaxe v kódu
Když se vzdálíme od hardwarové stránky Arduina, při kódování je třeba udělat spoustu chyb. Mezi nejtypičtější chyby patří:
- Chybějící středníky na konci řádků
- Chybějící/nesprávný typ závorek
- Pravopisné chyby
Jakýkoli z výše uvedených problémů, byť drobný, zastaví váš program tak, jak by měl. Vezměte si například skicu Blink. Níže je jednoduchý náčrt Blink.ino, který je součástí IDE Arduino, s odstraněným textem nápovědy. Na první pohled to vypadá víceméně OK, že?
void setup() {
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT)
}
void loop {
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
delay{1000};
digitalwrite(LED_BUILTIN, LOW);
delay(1000);Tento kód nebude kompilován a existuje 5 důvodů. Pojďme si je projít:
- Řádek 2: Chybí středník.
- Řádek 5: Chybějící závorky funkcí.
- Řádek 7: Špatný typ závorek.
- Řádek 8: Funkce DigitalWrite je napsána nesprávně.
- Řádek 8/9: Chybí zavírací složená rovnátka.
Zde by měl vypadat tento kód:
void setup() {
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
delay(1000);
}Každá z těchto chyb, byť drobná, zastaví práci vašeho programu. Zpočátku může být docela frustrující říkat přesně, co je špatně, i když to časem jde mnohem snáz. Dobrým tipem, jak si zvyknout na programování Arduino, je mít otevřený další program, na který se můžete obrátit, protože ve většině případů je syntaxe a formátování mezi různými programy stejné.
Pokud je kódování Arduina vaším prvním vpádem do kódování, vítejte! Je to obohacující koníček učit se a vzhledem k tomu, jak jsou určité typy programátorů žádané, by to mohla být velká změna kariéry! Existují dobré návyky, které se lze naučit jako kodér, a tyto návyky platí pro všechny programovací jazyky, takže stojí za to se je naučit brzy.
7. Sériový nesmysl
Sériový monitor je konzole Arduina. Je to místo, kam můžete posílat data získaná z pinů Arduina a zobrazovat je jako přátelská ke čtení textu. Bohužel, jak mnozí z vás již pravděpodobně vědí, není to vždy tak jednoduché.
V počátcích snahy dostat věci do pořádku není nic frustrovanějšího, než nastavit svůj mikrokontrolér pro tisk na sériový monitor a získat zpět jen naprostý nesmysl. Naštěstí téměř vždy existuje snadné řešení.
Při inicializaci sériového monitoru v kódu také nastavíte jeho přenosová rychlost . Toto číslo jednoduše odkazuje na počet bitů za sekundu, které jsou odeslány na sériový monitor. V níže uvedeném příkladu je přenosová rychlost v kódu nastavena na 9 600. Ujistěte se, že jste ji nastavili na stejnou hodnotu také pomocí rozevírací nabídky v dolní části sériového monitoru a vše by se mělo zobrazovat správně.
Na sériovém monitoru si můžete všimnout, že je na výběr několik rychlostí. Jen málokdy je potřeba měnit přenosovou rychlost, pokud nepřenášíte velké kusy dat. Při 9 600 může sériový monitor tisknout téměř 1 000 znaků za sekundu. Pokud to umíte tak rychle přečíst, gratuluji, jste očividně čaroděj.
8. Chybějící knihovny
Rozsáhlý a stále rostoucí seznam knihoven dostupných pro Arduino je jednou z věcí, díky nimž je tak dostupný pro nováčky. Knihovny napsané zkušenými kodéry a vydané zdarma umožňují používat složité komponenty, jako jsou individuálně adresovatelné LED pásky a senzory počasí, aniž byste museli znát složité kódování.
Knihovny můžete instalovat přímo z IDE výběrem Skica > Zahrnout knihovnu > Správa knihoven vyvolat prohlížeč knihovny.
Jakmile si své knihovny nainstalujete, můžete je použít v jakémkoli projektu a mnohé přicházejí s vlastními ukázkovými projekty. Tady jsou dvě možná úskalí.
- Pomocí kódu, který vyžaduje knihovnu, kterou nemáte.
- Pokoušíte se použít části knihovny, které jste do svého projektu nezahrnuli.
Pokud v první řadě najdete kousek kódu, který se zdá být pro váš projekt ideální, zjistíte, že odmítá kompilaci, jakmile ji máte v IDE, a zkontrolujte, zda neobsahuje knihovnu, kterou ještě musíte nainstalovat. Můžete to zkontrolovat na #zahrnout v horní části kódu. Pokud obsahuje něco, co jste ještě nenainstalovali, nebude to fungovat!
V druhém případě máte opačný problém. Pokud používáte funkce z knihovny, kterou jste nainstalovali do počítače, a kód odmítá kompilaci, je možné, že jste zapomněli zahrnout knihovnu do skici, na které právě pracujete. Například pokud jste chtěli využít fantastické Nalačno knihovnu s LED pásy Neopixel, budete muset přidat #include 'FastLED.h' na začátku kódu, aby věděl, že hledá knihovnu.
9. Plovoucí pryč
Pro naši předposlední chybu se podíváme na plovoucí piny. Plovoucí ve skutečnosti máme na mysli to, že napětí kolíku kolísá a poskytuje nestabilní čtení. To způsobuje zvláštní problémy při použití tlačítka ke spuštění něčeho na vašem Arduinu a může to mít za následek nežádoucí chování.
Je to způsobeno nežádoucím rušením okolních elektronických zařízení, ale lze to snadno potlačit pomocí vnitřního vytahovacího odporu Arduina.
Toto video od AddOhms vysvětluje problém a jak jej opravit.
10. Střelba na Měsíc
Toto není konkrétní problém, a spíše otázka trpělivosti. Arduinos umožňuje velmi snadné naskočení a zahájení prototypování nápadů. I když je pravda, že obtížné projekty umožňují rychlé učení, stojí za to začít v malém. Pokud je první projekt, o který se pokusíte, komplikovaný, pravděpodobně narazíte na jeden z výše uvedených problémů, takže budete frustrovaní a potenciálně se smaženou elektronikou.
Skvělá věc na práci s mikrokontroléry je obrovské množství projektů, ze kterých je možné se učit. Pokud plánujete výrobu komplexního osvětlovacího systému, počínaje jednoduchým semaforovým systémem vám poskytne základ pro další postup. Než vytvoříte obrovskou světelnou show s LED páskem, zkuste na zkoušku něco menšího, jako je vnitřek skříně vašeho počítače.
Každý malý projekt vás naučí další aspekt používání ovladačů Arduino, a než se nadějete, budete pomocí těchto chytrých malých desek ovládat celý svůj život!
Křivka učení
Křivka učení pro Arduino může nezasvěcenému připadat docela skličující, ale díky jeho specializované online komunitě je proces učení mnohem méně bolestivý. Když si dáte pozor na snadné chyby, jako jsou chyby v tomto článku, můžete si ušetřit mnoho frustrací.
Nyní, když víte, kterým chybám se vyhnout, proč nezkusit vybudovat vlastní Arduino, neexistuje žádný lepší způsob, jak se naučit, jak fungují.
nejlepší technologické společnosti, pro které pracuje
Pro více informací se podívejte na kódování Arduino pomocí VS Code a PlatformIO.
Uznání: SIphotography/ Depositphotos
Podíl Podíl tweet E-mailem Vyplatí se upgradovat na Windows 11?Windows byl přepracován. Stačí to ale k tomu, abyste vás přesvědčili o přechodu z Windows 10 na Windows 11?
Číst dále Související témata- DIY
- Arduino
Ian Buckley je nezávislý novinář, hudebník, performer a video producent žijící v Berlíně v Německu. Když nepíše nebo není na jevišti, pohrává si s elektronikou nebo kódem pro kutily v naději, že se stane šíleným vědcem.
Více od Iana BuckleyhoPřihlaste se k odběru našeho zpravodaje
Připojte se k našemu zpravodaji a získejte technické tipy, recenze, bezplatné elektronické knihy a exkluzivní nabídky!
Kliknutím sem se přihlásíte k odběru