Проекты на Arduino и их моделирование

в 11:36, , рубрики: Разработка под Arduino

Многие из вас уже знакомы с таким весьма интересным и удобным в разработке “конструктором” как — Arduino. Эта статья — один из подходов к разработке и реализации проектов на Arduino.

Эта статья описывает исключительно этап моделирования схемы, проектировка устройства до сборки и программное обеспечение для этого в рамках создания проекта на Arduino.

Проекты на Arduino и их моделирование - 1


Основные этапы проекта

Работа над проектом на базе Arduino, как и робота над любым другим проектом включает в себя стандартные этапы.

Основные действия можно описать следующим образом:

Этап Описание
Идея На этом этапе нам надо понять какие задачи будет решать наше устройство и что от него нужно.
Условия реализации Сколько ресурсов мы готовы потратить и какая итерационная трата самого устройства нам нужна (расходники, электричество).
Элементы Одна из сложных задач, учитывая большое разнообразие элементной базы, — выбор элементной базы. Облегчается за счет следующего этапа.
Моделирование схемы Создание виртуальной схемы/модели, подбор элементов и нахождения ошибок на этапе моделирования.
Скетч Создание программы, которая будет выполняться микроконтроллером. Одна из двух основных составляющих работы схемы, имеет также подпункт об использовании библиотек и алгоритма работы.
Сборка Окончательная сборка схемы, её настройка и проверка выполнения задач.

Хочу предупредить, что для выполнения отдельных больших проектов может потребоваться поэтапная разработка. Таким образом, в случае подключения множества элементов имеет место быть последовательное подключение и проверка работы каждого элемента отдельно и вместе, в том числе совместимость и правильность работы кода для Arduino.

Чтобы n-ный раз не повторять других авторов пишущих про Arduino, далее я рассмотрю именно работу с программой Fritzing.

Больше по теме самой Arduino можно почитать тут, тут или на официальном сайте Arduino.


Моделирование схем

Основная проблема в создании проекта — его описание и моделирование на ранних этапах, так вот с Arduino все гораздо легче!

Любую схему можно проверить, воспользовавшись удобным редактором схем, который также может и моделировать саму программу.

Изучая этему создания проектов на Ардуино, я нашел такую программу как — Fritzing!

Удобный интерфейс бесплатной, по сути, альтернативной IDE для Arduino позволяет смоделировать схему любой сложности и с любыми элементами, которые мы бы хотели. Большинство стандартных элементов уже есть в библиотеке программы, много создано сообществом или можем создать сами, благо программа позволяет нам это сделать.

Пооконно пройдемся по программе

Проекты на Arduino и их моделирование - 2
Окно "Добро пожаловать"

Содержит информацию об открытых ранее проектах, возможностях новых версий и изменения программы.

Проекты на Arduino и их моделирование - 3
Окно "Макетная плата"

Здесь происходит основная работа, а именно сборка и разводка проводов схемы. Так, тут мы выберем (правое меню) элементы, объединим их выводы в соответствии с нужным нам алгоритмом действия и подключения, для удобствам можем поменять цвета проводов (как на схеме). Данную схему можно сохранить в виде изображения.

Проекты на Arduino и их моделирование - 4
Экспорт Макетной платы как изображения

Проекты на Arduino и их моделирование - 5
Окно "Принципиальная схема"

Проекты на Arduino и их моделирование - 6
Пример завершенной автотрассировки

Проекты на Arduino и их моделирование - 7
Окно "Печатная плата"

Тут можно создать трассировку дорожек для будущей печатной платы, сделать ее макет и получить на выходе готовый для создания макет.

Проекты на Arduino и их моделирование - 8
Окно "Код"

В окне "Код" есть возможность написать скетч для своей платы и протестировать не выходя из программы. Просто подключаем Arduino, выбираем какая именно плата у нас, выбираем порт и загружаем скетч на плату.

Программа также может помочь в загрузке кода (скетч) в Arduino и в моделировании печатной платы (разводка дорожек, размещение элементов и т.д.).

Примеры собраных в Fritzing схем

image
Схема с использыванием модуля RFID

Проекты на Arduino и их моделирование - 10
Схема с использованием дисплея и модуля барометра

Заключение

Опробовал эту программу в обучении и создании минимальных проектов на базе Arduino и решил поделиться этой удобной и полезной, фактически, IDE для Arduino. В поисках подходящих комплексных программных решений остановился на этой из-за большого функционала программы. Итог — завершенные 7 проектов на базе Arduino!

Автор: Валера

Источник

Поделиться

* - обязательные к заполнению поля