10 virhettä, joita ei saa tehdä Arduino-aloittelijana

Mainos

Arduino-levyt ja monia edullisia mikrokontrollereita 5 dollarin mikro-ohjaimet: Arduino, Raspberry Pi Zero tai NodeMCU?Ennen oli niin, että jos halusit hankkia tietokoneen, joudut lainaamaan talosi uudelleen maksaaksesi sen. Nyt voit saada sellaisen Abraham Lincolnille. Lue lisää joka tuli heidän jälkeensä, muutti harrastuselektroniikkaa lopullisesti. Se, mikä oli aikoinaan supernörttien toimialue, jolla oli laaja elektroniikka ja tietojenkäsittely, on nyt kaikkien saatavilla.

Laitteiston hinta laskee jatkuvasti, ja verkkoyhteisö kasvaa jatkuvasti. Olemme käsitelleet aiemmin Arduinon käytön aloittaminen Arduinon käytön aloittaminen: Aloittelijan opasArduino on avoimen lähdekoodin elektroniikan prototyyppialusta, joka perustuu joustavaan, helppokäyttöiseen laitteistoon ja ohjelmistoon. Se on tarkoitettu taiteilijoille, suunnittelijoille, harrastajille ja kaikille interaktiivisten esineiden tai ympäristöjen luomisesta kiinnostuneille. Lue lisää , ja niitä on paljon hienoja aloittelijaprojekteja

15 hienoa Arduino-projektia aloittelijoilleOletko kiinnostunut Arduino-projekteista, mutta et ole varma mistä aloittaa? Nämä aloittelijaprojektit opettavat sinulle, kuinka pääset alkuun. Lue lisää tutustumaan, joten ei ole mitään syytä olla hyppäämättä mukaan!

Mutta tänään käsittelemme muutamia virheitä, joita ihmiset tekevät usein, jotka ovat uusia tässä maailmassa, ja kuinka välttää ne.

Käynnistää!

Useimmissa Arduino-levyissä on virransäädin, mikä tarkoittaa, että voit saada sen virran USB: stä tai virtalähteestä. Vaikka jokainen lauta eroaa tarkalleen, mitä se voi kestää, se on tyypillisesti 7-12v tulo DC-tynnyriliittimen tai VIN-nastan kautta. Tämä vie meidät hienosti ensimmäiseen virheeseemme:

1. Ulkoinen virransyöttö levylle "taaksepäin"

Tämä ensimmäinen saa ihmiset kiinni koko ajan. Jos käytät korttia akusta tai virtalähteestä, sinun on varmistettava se V+ menee kohtaan VIN pin, ja Maadoitus lanka menee GND pin. Jos saat tämän taaksepäin, paistat lautasi melko varmasti.

Tämä ilmeisen ilmeinen virhe tapahtuu useammin kuin uskotkaan, joten tarkista aina virta-asetukset ennen kuin kytket päälle mitään!

Kun ilmassa haisee paistettu Arduino, useimmiten tämä on tärkein syy. Toiseksi todennäköisin syy on se, että jokin yritti vetää liikaa virtaa levyltä. On tärkeää tietää, kuinka paljon tehoa komponentit tarvitsevat verrattuna siihen, kuinka paljon korttisi pystyy tarjoamaan.

Ennen kuin sukeltaamme tähän, katsokaamme nopeasti vallan takana olevaa teoriaa.

Ajankohtaisohjelmat

Olennainen osa mikro-ohjainten parissa työskentelemistä on elektroniikan perusteiden tunteminen. Vaikka sinun ei tarvitse olla nero sähköinsinööri, on tärkeää ymmärtää volttia, Amps, Resistanssija miten ne linkitetään. Sparkfunilla on erinomainen pohjustus elektroniikkaan, sekä useita selittäviä videoita Jännite, Nykyinen (Amps) ja Ohmin laki (Resistanssi).

Komponentin tarvitseman tehon tarkan ymmärtäminen on olennainen osa Arduino-levyjen kanssa työskentelyä.

2. Ajokomponentit suoraan pinneistä

Tämä saa monet ihmiset, jotka ovat innokkaita sukeltamaan suoraan projekteihin. On mahdollista käyttää joitain pienitehoisia komponentteja suoraan Arduino-nastojen kanssa. Monissa tapauksissa tämän tekeminen voi kuitenkin vetää liian paljon virtaa Arduinosta, mikä saattaa tuhota mikro-ohjaimesi.

Pahin rikollinen täällä on moottorit. Jopa pienitehoiset moottorit vetävät niin vaihtelevalla teholla, että niitä ei yleensä ole turvallista käyttää suoraan Arduino-nastojen kanssa. Jotta moottoria voisi käyttää todella itse, sinun on käytettävä a H-silta. Näiden sirujen avulla voit ohjata tasavirtamoottoria arduino-nastoillasi ilman, että lautasi paistaa.

Nämä pienet sirut erottavat virtalähteen Arduinosta ja antavat moottorin liikkua molempiin suuntiin. Täydellinen tee-se-itse-robotiikkaan tai kauko-ohjattuihin ajoneuvoihin. Helpoin tapa käyttää näitä siruja on osana Arduino-suojaa, ja ne ovat saatavilla alle 2 dollaria Aliexpressistä, tai jos olet seikkailunhaluinen, voit aina tee oma.

Aloittelijoille, jotka käyttävät moottoreita Arduinon kanssa, Adafruitilla on opetusohjelmia sekä itse siru ja heidän murtuva moottorin suoja.

Releet ja MOSFETit

Muut sähkökomponentit ja laitteet voivat kuluttaa ennakoitavissa olevaa virtaa, mutta et silti halua niitä liitettäväksi suoraan mikro-ohjaimeen. Jopa 5 V LED-nauhat voivat olla vaarallisia. Vaikka muutaman liittäminen suoraan piirilevyyn testausta varten voi olla ok, yleensä on parempi käytäntö käyttää ulkoista virtalähdettä ja ohjata niitä releen kautta, tai MOSFET.

Vaikka näiden kahden välillä on eroja, ne ovat toiminnallisesti samoja monissa harrastuselektroniikan sovelluksissa. Molemmat voivat toimia kytkimenä virtalähteen ja komponentin välillä, jonka Arduino kytkee päälle tai pois. Rele on täysin eristetty sitä ohjaavasta piiristä ja toimii vain on/off-kytkimenä. Dejan Nedelkovskilla on hyvä videon esittely Releiden käytöstä opetusohjelmaartikkeli.

MOSFET mahdollistaa eri määrien tehon kulkemisen käyttämällä pulssinleveysmodulaatio (PWM) Arduino-nastasta. Katso pohjamaali LED-nauhoilla varustettujen MOSFET-laitteiden käytöstä Lopullinen opas yhdistää ne Arduinoon.

3. Väärinkäsitys leipälaudoista

Yleinen virhe käynnistettäessä onnistuu aiheuttamaan oikosulkuja. Näitä esiintyy, kun piirin osia liitetään paikoissa, joissa niiden ei pitäisi olla, mikä antaa teholle yksinkertaisemman reitin seurata. Tämä johtaa parhaimmillaan siihen, että piirisi ei toimi kuten sen pitäisi, ja pahimmillaan paistettujen komponenttien kanssa tai jopa palovaaran!

Tämän välttämiseksi leipälautaa käytettäessä on tärkeää ymmärtää leipälautasen toiminta. Tämä Science Buddiesin video on erinomainen tapa tutustua.

Tärkeä näkökohta tässä on muistaa kuinka kiskot toimivat kussakin laudassa. Täys- ja puolikokoisissa leipälaudoissa ulkokiskot toimivat vaakasuorassa ja sisäkiskot pystysuorassa, laudan keskellä on rako. Minileipälaudoissa on vain pystysuorat kiskot.

Helpoin tapa välttää oikosulku leipälaudassa on yksinkertaisesti tarkistaa työsi ennen laitteen käynnistämistä. Tuo viime hetken vilkaisu voi säästää monilta murheilta!

4. Juotoshäiriöt

Sama ongelma voi tapahtua juotettaessa Arduinoja tai komponentteja protolevyyn, erityisesti pienemmillä levyillä, kuten Arduino Nano. Tarvitset vain pienen juotteen kahden nastan väliin oikosulun aiheuttamiseksi, joka voi tuhota mikro-ohjaimesi. Ainoa tapa välttää tämä on olla valppaana ja harjoitella juottamista niin paljon kuin mahdollista.

Aloittaessaan juottaminen voi tuntua melko herkulliselta ja pelottavalta tehtävältä, mutta se helpottuu paljon ajan myötä. Meidän projektiopas aloittelijoille Opi juottamaan näiden yksinkertaisten vinkkien ja projektien avullaPelottaako sinua hieman ajatus kuumasta raudasta ja sulasta metallista? Jos haluat aloittaa työskentelyn elektroniikan parissa, sinun on opittava juottamaan. Anna meidän auttaa. Lue lisää pitäisi auttaa kaikkia, jotka ovat siirtymässä leipälaudalta prototyyppien maailmaan!

5. Johdotusasiat vääriin nastoihin asti

Työskentely mikro-ohjainten kanssa tarkoittaa työskentelyä nastojen kanssa. Useimmissa komponenteissa ja monissa levyissä on tapit, joilla ne voidaan kiinnittää protolevyyn. On tärkeää tietää, mikä nasta tekee mitä tahansa, jotta voidaan varmistaa, että asiat toimivat haluamallasi tavalla.

Yleinen esimerkki on aiemmin mainittu MOSFET. MOSFETin kolmea jalkaa kutsutaan nimellä Portti, Valua, ja Lähde. Näiden sekoittaminen voi saada virtaa virtaamaan väärään suuntaan tai aiheuttaa oikosulun. Tämä voi tuhota MOSFETin, Arduinosi, laitteen tai jos olet todella epäonninen, kaikki kolme!

Etsi aina komponentin tietolomake tai pinout ennen sen käyttöä määrittääksesi tarkalleen, mikä nasta menee minne ja kuinka paljon tehoa se vaatii.

6. Syntaksivirheet koodissa

Siirtyessään pois Arduinon laitteistopuolelta, koodauksessa on tehtävä paljon virheitä. Tyypillisimpiä virheitä ovat mm.

• Puolipisteet puuttuvat rivien lopusta
• Puuttuvat / väärän tyyppiset kiinnikkeet
• Kirjoitusvirheet

Mikä tahansa yllä olevista ongelmista, vaikka se on vähäinen, estää ohjelman toimimasta niin kuin sen pitäisi. Otetaan esimerkiksi Blink-sketsi. Alla on Arduino IDE: n mukana toimitettu yksinkertainen Blink.ino-luonnos, josta on poistettu ohjeteksti. Ensi silmäyksellä se näyttää enemmän tai vähemmän hyvältä, eikö niin?

void setup() { pinMode (LED_BUILTIN, OUTPUT) } void loop { digitalWrite (LED_BUILTIN, KORKEA); viive{1000}; digitaalinen kirjoitus (LED_BUILTIN, LOW); viive (1000);

Tätä koodia ei käännetä, ja siihen on 5 syytä. Käydään ne läpi:

1. Rivi 2: Puolipiste puuttuu.
2. Rivi 5: Toimintosulut puuttuvat.
3. Rivi 7: Väärän tyyppiset kiinnikkeet.
4. Rivi 8: DigitalWrite-toiminto kirjoitettu väärin.
5. Rivi 8/9: Puuttuva sulkeva kihara aaltosulke.

Tältä koodin pitäisi näyttää:

void setup() { pinMode (LED_BUILTIN, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite (LED_BUILTIN, KORKEA); viive (1000); digitalWrite (LED_BUILTIN, LOW); viive (1000); }

Jokainen näistä virheistä, vaikka se on vähäinen, estää ohjelman toiminnan. Aluksi voi olla turhauttavaa kertoa tarkalleen, mikä on vialla, vaikka se helpottuukin ajan myötä. Hyvä vinkki Arduino-ohjelmointiin tottumisessa on avata toinen ohjelma, johon voit viitata, sillä useimmissa tapauksissa syntaksi ja muotoilu ovat samat eri ohjelmien välillä.

Jos Arduinon koodaus on ensimmäinen kokeilusi koodaamiseen, tervetuloa! Se on palkitseva harrastus, jota voi oppia ja miten tietyntyyppisille ohjelmoijille on kysyntää 10 tietokoneohjelmointityötä, jotka ovat kysyttyjä juuri nytKoska ohjelmointityön saaminen voi olla vaikeaa nykyisessä ympäristössä, harkitse keskittymistä johonkin seuraavista keskittymistä parantaaksesi menestymismahdollisuuksiasi. Lue lisää , se voi olla hieno uranmuutos! Siellä on hyviä tapoja opetella Arduino ja Raspberry Pi -aloittelija? Näin kirjoitat puhtaan koodin Lue lisää koodaajana, ja nämä tavat koskevat kaikkia ohjelmointikieliä, joten ne kannattaa opetella ajoissa.

7. Sarjan hölynpölyä

Sarjamonitori on Arduinon konsoli. Siellä voit lähettää mitä tahansa Arduinon nastaista otettua dataa ja näyttää sen ystävällisenä tekstin lukemisena. Valitettavasti, kuten monet teistä luultavasti jo tietävät, se ei aina ole näin yksinkertaista.

Alkuaikoina, kun yrität saada asiat toimimaan, mikään ei ole turhauttavampaa kuin asettaa mikro-ohjaimesi tulostamaan sarjanäytölle ja saada takaisin vain täyttä hölynpölyä. Onneksi lähes aina on helppo ratkaisu.

Kun käynnistät sarjamonitorin koodissa, asetat myös sen baudinopeus. Tämä numero viittaa yksinkertaisesti sarjamonitoriin lähetettyjen bittien määrään sekunnissa. Alla olevassa esimerkissä siirtonopeus on asetettu koodissa 9 600:aan. Varmista, että asetat sen samalle arvolle myös sarjanäytön alaosassa olevasta pudotusvalikosta, niin kaiken pitäisi näkyä oikein.

Saatat huomata sarjanäytössä, että valittavana on useita nopeuksia. Siirtonopeutta ei tarvitse muuttaa harvoin, ellet siirrä suuria datapaloja. 9 600:lla sarjamonitori pystyy tulostamaan lähes 1 000 merkkiä sekunnissa. Jos osaat lukea niin nopeasti, onnittelut, olet selvästi velho.

8. Puuttuvat kirjastot

Laaja ja jatkuvasti kasvava luettelo Arduinolle saatavilla olevista kirjastoista on yksi niistä asioista, jotka tekevät siitä niin uusien tulokkaiden käytettävissä. Kokeneiden koodaajien kirjoittamat ja ilmaiseksi julkaistut kirjastot mahdollistavat monimutkaisen käytön komponentit, kuten yksilöllisesti osoitettavat LED-nauhat ja sääanturit ilman tarvetta tietää monimutkainen koodaus.

Voit asentaa kirjastoja suoraan IDE: stä valitsemalla Luonnos > Sisällytä kirjasto > Hallitse kirjastoja kirjaston selaimen avaamiseksi.

Kun olet asentanut kirjastosi, voit käyttää niitä missä tahansa projektissa, ja monilla on omia esimerkkiprojektejaan. Tässä on kaksi mahdollista sudenkuoppaa.

• Käytä koodia, joka vaatii kirjaston, jota sinulla ei ole.
• Yrität käyttää kirjaston osia, joita et ole sisällyttänyt projektiisi.

Ensinnäkin, jos löydät koodin, joka näyttää täydelliseltä projektiisi, vain löytääksesi sen kieltäytyy kääntämästä, kun olet saanut sen IDE: ssäsi, tarkista, ettei se sisällä kirjastoa, jota sinulla ei ole vielä Asentaa. Voit tarkistaa tämän katsomalla #sisältää koodin yläosassa. Jos se sisältää jotain, jota et ole vielä asentanut, se ei toimi!

Toisessa tapauksessa sinulla on päinvastainen ongelma. Jos käytät toimintoja kirjastosta, jonka olet asentanut tietokoneellesi ja koodi kieltäytyy kääntääksesi, saattaa olla, että olet unohtanut sisällyttää kirjaston luonnokseen, jota parhaillaan työskentelet päällä. Jos esimerkiksi halusit hyödyntää fantastista Paastoi kirjasto Neopixel-LED-nauhoillasi, sinun on lisättävä #include "FastLED.h" koodin alussa, jotta se voi etsiä kirjastoa.

9. Kelluu pois

Toiseksi viimeistä virhettä varten tarkastelemme kelluvia nastoja. Kellunnalla tarkoitamme todella sitä, että nastan jännite vaihtelee ja antaa epävakaan lukeman. Tämä aiheuttaa erityisiä ongelmia käytettäessä painiketta käynnistääksesi jotain Arduinossasi ja voi johtaa ei-toivottuun toimintaan.

Tämä johtuu ympäröivien elektronisten laitteiden ei-toivotuista häiriöistä, mutta se voidaan helposti torjua käyttämällä Arduinon sisäistä vetovastusta.

Tämä video osoitteesta AddOhms selittää ongelman ja kuinka se korjataan.

10. Kuuhun ammunta

Tämä ei ole erityinen ongelma, vaan enemmänkin kärsivällisyyden kysymys. Arduinojen avulla on erittäin helppoa hypätä mukaan ja aloittaa prototyyppiideoiden tekeminen. Vaikka on totta, että vaikeat projektit mahdollistavat nopeat oppimiskokemukset, kannattaa aloittaa pienestä. Jos ensimmäinen projekti, jonka yrität, on äärimmäisen monimutkainen, joudut todennäköisesti vastoin johonkin yllä olevista ongelmista, jolloin olet turhautunut ja mahdollisesti paistettu elektroniikka.

Hienoa mikro-ohjainten kanssa työskentelyssä on valtava määrä projekteja, joista voidaan oppia. Jos aiot tehdä monimutkaisen valaistusjärjestelmän, alkaen a yksinkertainen liikennevalojärjestelmä Arduino-ohjelmointi aloittelijoille: Liikennevaloohjainprojektin opetusohjelmaArduino-liikennevaloohjaimen rakentaminen auttaa sinua kehittämään koodauksen perustaitoja! Saamme sinut alkuun. Lue lisää antaa sinulle perustan jatkaaksesi eteenpäin. Ennen kuin luot valtavan LED-nauhavaloesityksen, kokeile jotain pienempää koeajona, kuten PC-kotelon sisällä Lisää Wi-Fi-ohjattu valaistus tietokoneellesi NodeMCU: n avullaOpi elävöittämään tietokoneesi koteloa rakentamalla itse Wi-Fi-ohjattu Neopixel-järjestelmä, jossa on NodeMCU ja perusohjelmointi. Lue lisää .

Jokainen pieni projekti opettaa sinulle toisen näkökohdan Arduino-ohjainten käyttöön, ja ennen kuin huomaatkaan, käytät näitä älykkäitä pikkutauluja ohjaamaan koko elämäsi!

Oppimiskäyrä

Arduinon oppimiskäyrä voi tuntua melko pelottavalta tietämättömiltä, ​​mutta sen omistautunut verkkoyhteisö tekee oppimisprosessista paljon vähemmän tuskallista. Varomalla tämän artikkelin kaltaisia ​​helppoja virheitä voit säästää itsesi monilta turhautumisilta.

Nyt kun tiedät, mitkä virheet kannattaa välttää, miksi et kokeilisi rakentaa oma Arduino, ei ole parempaa tapaa oppia kuinka ne toimivat.

Katso lisää Arduino-koodaus VS Coden ja PlatformIO: n kanssa Parempi Arduino-koodaus VS-koodilla ja PlatformIO: llaHaluatko helpon tavan aloittaa Arduino-koodaus? PlatformIO: n ja VS Coden avulla voit yksinkertaistaa Arduino-projekteja ja oppia nopeammin. Lue lisää .

Kuvan luotto: SIphotography/Talletuskuvat