Arduino Boards, und die vielen erschwinglichen Mikrocontroller $ 5 Mikrocontroller: Arduino, Raspberry Pi Zero, oder NodeMCU? $ 5 Mikrocontroller: Arduino, Raspberry Pi Null oder NodeMCU? Früher war es so, dass Sie, wenn Sie einen Computer haben wollten, Ihr Haus umbuchen mussten, um es zu bezahlen. Jetzt können Sie einen für einen Abraham Lincoln bekommen. Lesen Sie mehr, die in ihrem Kielwasser waren, veränderte Hobby-Elektronik für immer. Was einst der Bereich des Super-Geeks war, ausgestattet mit umfassendem Wissen über Elektronik und Computer, steht jetzt allen zur Verfügung.
Der Preis für die Hardware sinkt ständig, und die Online-Community wächst ständig. Wir haben bereits behandelt, wie Sie mit einem Arduino beginnen. Erste Schritte mit Arduino: Ein Anfängerhandbuch Erste Schritte mit Arduino: Ein Anfängerhandbuch Arduino ist eine Open-Source-Prototyping-Plattform für Elektronik, die auf flexibler, einfach zu bedienender Hardware und Software basiert. Es richtet sich an Künstler, Designer, Bastler und alle, die interaktive Objekte oder Umgebungen erstellen möchten. Lesen Sie mehr, und es gibt viele großartige Anfängerprojekte 10 Große Arduino-Projekte für Anfänger 10 Große Arduino-Projekte für Anfänger Das Abschließen eines Arduino-Projekts gibt Ihnen ein Gefühl der Zufriedenheit wie kein anderer. Die meisten Anfänger sind jedoch nicht sicher, wo sie anfangen sollen, und selbst Anfängerprojekte können ziemlich entmutigend wirken. Lies mehr, um dich kennen zu lernen, also gibt es keinen Grund, nicht direkt hineinzuspringen!
Aber heute werden wir ein paar Fehler behandeln, die häufig von Leuten gemacht werden, die neu in dieser Welt sind, und wie man sie vermeidet.
Einschalten!
Die meisten Arduino-Boards haben einen Leistungsregler an Bord, was bedeutet, dass Sie sie über USB oder ein Netzteil mit Strom versorgen können. Während jede Karte genau unterscheidet, was sie nehmen kann, ist es typischerweise 7-12 V Eingang über eine DC-Buchse oder über den VIN-Pin. Das bringt uns schön zu unserem ersten Fehler:
1. Externe Stromversorgung des Boards "Rückwärts"
Dieser erste fängt die Leute die ganze Zeit auf. Wenn Sie Ihr Board über eine Batterie oder ein Netzteil mit Strom versorgen, müssen Sie sicherstellen, dass V + zum VIN- Pin geht und das Ground- Kabel zum GND- Pin geht. Wenn du das zurückbekommst, bist du so gut wie sicher, dein Board zu braten.
Dieser scheinbar offensichtliche Fehler tritt häufiger auf, als Sie denken würden. Überprüfen Sie also immer Ihr Strom-Setup, bevor Sie etwas einschalten!
Wenn die Luft nach gebratenem Arduino riecht, ist das meistens der Hauptgrund. Der zweite ist wahrscheinlich, weil etwas versucht hat, zu viel Strom aus dem Board zu ziehen. Zu wissen, wie viel Leistung Ihre Komponenten benötigen im Vergleich zu wie viel Ihr Board liefern kann, ist von wesentlicher Bedeutung.
Bevor wir darauf eingehen, wollen wir uns kurz die Theorie hinter der Macht ansehen.
Aktuelle Angelegenheiten
Ein wesentlicher Teil der Arbeit mit Mikrocontrollern besteht darin, die Grundlagen der Elektronik zu kennen. Obwohl Sie kein genialer Elektroingenieur sein müssen, ist es wichtig, Volt, Ampere, Widerstand und ihre Verbindung zu verstehen. Sparkfun hat eine hervorragende Grundausstattung für Elektronik, zusammen mit mehreren Videos, die Spannung, Strom (Ampere) und Ohmsches Gesetz (Widerstand) erklären.
Zu verstehen, wie viel Leistung eine Komponente benötigt, ist ein wesentlicher Teil der Arbeit mit Arduino Boards.
2. Komponenten direkt von Pins ausführen
Dieser fängt viele Leute ein, die begierig sind, direkt in Projekte einzutauchen. Es ist möglich, einige stromsparende Komponenten direkt mit den Arduino-Pins zu verwenden. In vielen Fällen kann dies jedoch viel zu viel Energie aus dem Arduino ziehen, riskieren Sie die Zerstörung Ihres Mikrocontrollers.
Der schlimmste Täter hier sind Motoren. Selbst Motoren mit niedriger Leistung ziehen eine so unterschiedliche Leistung, dass sie normalerweise nicht sicher sind, um sie direkt mit den Arduino-Pins zu verwenden. Für einen wirklich DIY Weg, einen Motor zu benutzen, müssen Sie eine H-Brücke benutzen. Mit diesen Chips können Sie einen DC-betriebenen Motor mit Ihren Arduino-Pins steuern, ohne das Risiko einzugehen.
Diese kleinen Chips trennen die Stromversorgung vom Arduino und ermöglichen dem Motor, sich in beide Richtungen zu bewegen. Perfekt für DIY-Roboter oder ferngesteuerte Fahrzeuge. Der einfachste Weg, diese Chips zu verwenden, ist als Teil eines Schildes für Ihren Arduino, und sie sind für unter $ 2 von Aliexpress erhältlich, oder wenn Sie sich abenteuerlustig fühlen, könnten Sie immer Ihr eigenes machen.
Für Anfänger, die Motoren mit Arduino verwenden, hat Adafruit Tutorials, die sowohl den Chip selbst als auch den Breakout-Motorschirm verwenden.
Relais und MOSFETs
Andere elektrische Komponenten und Geräte können zwar mehr vorhersagbare Energiemengen liefern, aber Sie möchten dennoch nicht, dass sie direkt an Ihren Mikrocontroller angeschlossen werden. Selbst 5V LED-Streifen können gefährlich sein. Während das Anschließen von ein paar direkt an die Platine für die Prüfung in Ordnung sein kann, ist es in der Regel besser, eine externe Stromquelle zu verwenden und sie über ein Relais oder MOSFET zu steuern.
Obwohl es Unterschiede zwischen den beiden gibt, sind sie für viele Anwendungen in der Hobbyelektronik funktional gleich. Beide können als Schalter zwischen einer Stromquelle und einer Komponente fungieren, die von einem Arduino ein- oder ausgeschaltet wird. Ein Relais ist vollständig von der Schaltung getrennt, die es steuert, und funktioniert nur als Ein / Aus-Schalter. Dejan Nedelkovski hat eine gute Einführung in die Verwendung von Relays aus seinem Tutorial-Artikel.
Ein MOSFET ermöglicht, dass verschiedene Leistungsmengen durchgeleitet werden, indem eine Pulsbreitenmodulation (PWM) von einem Arduino-Pin verwendet wird. Eine Einführung in die Verwendung von MOSFETs mit LED-Streifen finden Sie in unserem Ultimate Guide, um sie mit einem Arduino zu verbinden.
3. Missverstehen Breadboards
Ein häufiger Fehler beim Anfahren ist das Auftreten von Kurzschlüssen. Diese treten auf, wenn Teile der Schaltung an Stellen zusammengefügt werden, an denen sie nicht sein sollten, wodurch der Kraft eine einfachere Route gegeben wird. Dies führt im besten Fall dazu, dass sich Ihr Kreislauf nicht so verhält, wie er sollte, und im schlimmsten Fall mit gebratenen Komponenten oder sogar einem Brandrisiko!
Um dies zu vermeiden, wenn ein Steckbrett verwendet wird, ist es wichtig zu verstehen, wie ein Steckbrett funktioniert. Dieses Video von Science Buddies ist eine ausgezeichnete Möglichkeit, sich kennenzulernen.
Der wichtige Aspekt hier ist, sich daran zu erinnern, wie die Schienen auf jedem Brett funktionieren. Bei Voll- und Halbschalen-Brettern arbeiten die äußeren Schienen horizontal und die inneren Schienen vertikal, mit einer Lücke in der Mitte der Platte. Mini Breadboards haben nur vertikale Schienen.
Der einfachste Weg, um einen Kurzschluss auf einem Steckbrett zu vermeiden, ist einfach, Ihre Arbeit zu überprüfen, bevor Sie Ihr Gerät einschalten. Dieser letzte Blick kann dir eine Menge Leiden ersparen!
4. Löten Pannen
Das gleiche Problem kann beim Löten von Arduinos oder Komponenten an Protoboards auftreten, besonders bei kleineren Boards wie dem Arduino Nano. Alles was es braucht, ist ein winziger Lötfleck zwischen zwei Pins, um einen Kurzschluss zu verursachen, der Ihren Mikrocontroller zerstören könnte. Der einzige Weg, dies zu vermeiden, ist wachsam zu sein und so viel wie möglich zu üben.
Wenn man gerade anfängt, kann Löten eine zarte und entmutigende Aufgabe sein, aber es wird mit der Zeit viel einfacher. Unser Projektleitfaden für Anfänger Lernen Sie, wie man Löten, mit diesen einfachen Tipps und Projekten Erfahren Sie, wie man Löten, mit diesen einfachen Tipps und Projekten Sind Sie ein wenig eingeschüchtert durch den Gedanken an ein heißes Eisen und geschmolzenes Metall? Wenn Sie mit Elektronik arbeiten wollen, müssen Sie lernen, zu löten. Lasst uns helfen. Read More sollte jedem helfen, der vom Steckbrett in die Welt des Prototyping übergeht!
5. Verkabelung der Dinge bis zu den falschen Pins
Arbeiten mit Mikrocontrollern bedeutet, mit Pins zu arbeiten. Die meisten Komponenten und viele Boards werden mit Pins geliefert, um sie am Protoboard zu befestigen. Zu wissen, welcher Pin funktioniert, ist entscheidend dafür, dass die Dinge so funktionieren, wie Sie es möchten.
Ein übliches Beispiel ist der zuvor erwähnte MOSFET. Die drei Zweige eines MOSFET heißen Gate, Drain und Source . Durch das Mischen eines dieser Elemente könnte Strom in die falsche Richtung fließen oder einen Kurzschluss verursachen. Dies kann Ihren MOSFET, Arduino, Gerät zerstören, oder wenn Sie wirklich Pech haben, alle drei!
Suchen Sie immer nach einem Datenblatt oder einer Pinbelegung eines Bauteils, bevor Sie es verwenden, um genau zu bestimmen, welcher Pin wo hinführt und wie viel Strom er benötigt.
6. Syntaxfehler im Code
Wenn Sie sich von der Hardwareseite von Arduino entfernen, gibt es viele Fehler beim Codieren. Die typischsten Fehler sind:
- Fehlende Semikolons am Zeilenende
- Fehlende / falsche Art von Klammern
- Rechtschreibfehler
Jedes der oben genannten Probleme, obwohl es geringfügig ist, wird Ihr Programm so einstellen, wie es sollte. Nehmen Sie zum Beispiel die Blink-Skizze. Unten ist die einfache Blink.ino-Skizze, die mit der Arduino IDE enthalten ist, mit dem Hilfetext entfernt. Auf den ersten Blick sieht es mehr oder weniger gut aus, oder?
void setup() { pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT) } void loop { digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); delay{1000}; digitalwrite(LED_BUILTIN, LOW); delay(1000); Dieser Code wird nicht kompiliert und es gibt 5 Gründe warum. Lass uns über sie gehen:
- Zeile 2: Fehlendes Semikolon.
- Zeile 5: Fehlende Funktionsklammern.
- Zeile 7: Falsche Art von Klammern.
- Zeile 8: DigitalWrite-Funktion falsch geschrieben.
- Zeile 8/9: Fehlende schließende geschweifte Klammer.
So sollte dieser Code aussehen:
void setup() { pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); delay(1000); digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); delay(1000); } Jeder dieser Fehler, obwohl geringfügig, wird Ihr Programm daran hindern zu arbeiten. Es kann ziemlich frustrierend sein, zuerst genau zu sagen, was falsch ist, obwohl es mit der Zeit viel einfacher wird. Ein guter Tipp, um sich an die Arduino-Programmierung zu gewöhnen, ist, ein anderes Programm zu öffnen, auf das Sie sich beziehen können, da in den meisten Fällen die Syntax und Formatierung zwischen verschiedenen Programmen gleich ist.
Wenn die Codierung eines Arduino Ihr erster Ausflug in die Programmierung ist, willkommen! Es ist ein lohnendes Hobby zu lernen und gegeben, wie bestimmte Arten von Programmierern gefragt sind 10 Computer-Programmierung Jobs, die jetzt gefragt sind 10 Computer-Programmierung Jobs, die jetzt gefragt sind Seit der Landung ein Programmier-Job kann in der aktuellen Landschaft hart sein, Erwägen Sie, sich auf eine der folgenden Konzentrationen zu konzentrieren, um Ihre Erfolgschancen zu verbessern. Lesen Sie mehr, es könnte eine große Veränderung der Karriere sein! Es gibt gute Gewohnheiten, Arduino und Raspberry Pi Anfänger zu lernen? So schreiben Sie Code Arduino und Raspberry Pi Anfänger? Hier erfahren Sie, wie Sie Clean Code Read More als Coder schreiben, und diese Gewohnheiten gelten für alle Programmiersprachen, daher lohnt es sich, sie früh zu lernen.
7. Serieller Unsinn
Der serielle Monitor ist die Arduino-Konsole. Hier können Sie alle Daten von den Arduino-Pins senden und sie als lesefreundlich anzeigen. Leider, wie viele von euch wahrscheinlich schon wissen, ist es nicht immer so einfach.
In den frühen Tagen des Versuchs, Dinge zum Laufen zu bringen, gibt es nichts Frustrierenderes, als einen Mikrocontroller einzurichten, der auf den seriellen Monitor druckt und nichts zurückbekommt, als völligen Unsinn. Zum Glück gibt es fast immer eine einfache Lösung.
Wenn Sie den seriellen Monitor im Code initialisieren, legen Sie auch seine Baudrate fest . Diese Zahl bezieht sich einfach auf die Anzahl der Bits pro Sekunde, die an den seriellen Monitor gesendet werden. Im folgenden Beispiel ist die Baudrate im Code auf 9600 eingestellt. Stellen Sie sicher, dass Sie den Wert auf den gleichen Wert einstellen, indem Sie das Dropdown-Menü am unteren Rand des seriellen Monitors verwenden, und alles sollte ordnungsgemäß angezeigt werden.
Im seriellen Monitor können Sie feststellen, dass mehrere Geschwindigkeiten zur Auswahl stehen. Es ist selten erforderlich, die Baudrate zu ändern, es sei denn, Sie übertragen große Datenblöcke. Bei 9.600 kann der serielle Monitor fast 1.000 Zeichen pro Sekunde drucken. Wenn du das schnell lesen kannst, herzlichen Glückwunsch, du bist eindeutig ein Zauberer.
8. Fehlende Bibliotheken
Die umfangreiche und ständig wachsende Liste von Bibliotheken, die für Arduino verfügbar sind, ist eine der Sachen, die es für Neulinge so zugänglich macht. Bibliotheken, die von erfahrenen Programmierern geschrieben und kostenlos freigegeben wurden, machen es möglich, komplexe Komponenten wie individuell adressierbare LED-Streifen und Wettersensoren zu verwenden, ohne eine komplexe Codierung zu kennen.
Sie können Bibliotheken direkt aus der IDE installieren, indem Sie " Skizze" > " Bibliothek einbeziehen" > " Bibliotheken verwalten" wählen, um den Bibliotheks-Browser aufzurufen.
Sobald Sie Ihre Bibliotheken installiert haben, können Sie sie in jedem Projekt verwenden, und viele kommen mit eigenen Beispielprojekten. Hier gibt es zwei mögliche Fallstricke.
- Verwenden von Code, der eine Bibliothek erfordert, die Sie nicht haben.
- Sie versuchen, Teile einer Bibliothek zu verwenden, die Sie nicht in Ihrem Projekt enthalten haben.
Wenn Sie zuerst einen Code finden, der perfekt für Ihr Projekt ist, und ihn nur dann nicht kompiliert, wenn Sie ihn in Ihrer IDE haben, prüfen Sie, ob er eine Bibliothek enthält, die Sie noch installieren müssen. Sie können dies überprüfen, indem Sie das # include oben im Code betrachten. Wenn es etwas enthält, das Sie noch nicht installiert haben, wird es nicht funktionieren!
Im zweiten Fall haben Sie das umgekehrte Problem. Wenn Sie Funktionen aus einer Bibliothek verwenden, die Sie auf Ihrem Computer installiert haben, und der Code nicht kompiliert werden kann, haben Sie möglicherweise vergessen, die Bibliothek in die Skizze aufzunehmen, an der Sie gerade arbeiten. Wenn Sie beispielsweise die fantastische Fastled-Bibliothek mit Ihren Neopixel-LED-Strips verwenden möchten, müssen Sie #include "FastLED.h" am Anfang Ihres Codes hinzufügen, damit dieser nach der Bibliothek sucht.
9. Wegschwimmen
Für unseren vorletzten Fehler werden wir uns schwimmende Pins ansehen. Wenn wir schweben, meinen wir, dass die Spannung eines Stiftes schwankt, was zu einer instabilen Anzeige führt. Dies verursacht bestimmte Probleme, wenn Sie eine Schaltfläche verwenden, um etwas auf Ihrem Arduino auszulösen, und kann zu unerwünschtem Verhalten führen.
Dies ist auf unerwünschte Interferenzen durch umgebende elektronische Geräte zurückzuführen, aber es kann leicht mit dem internen Pullup-Widerstand des Arduino gekontert werden.
Dieses Video von AddOhms erklärt das Problem und wie es zu beheben ist.
10. Aufnahmen für den Mond
Dieser ist kein spezifisches Problem und mehr eine Frage der Geduld. Arduinos machen es sehr einfach, in Ideen zu springen und Prototypen zu entwickeln. Es stimmt zwar, dass schwierige Projekte zu schnellen Lernerfahrungen führen, aber es lohnt sich, klein anzufangen. Wenn das erste Projekt, das du versuchst, sehr kompliziert ist, wirst du wahrscheinlich eines der oben genannten Probleme verkraften, was dich frustriert und möglicherweise mit frittierter Elektronik zurücklässt.
Das Tolle an der Arbeit mit Mikrocontrollern ist die schiere Menge an Projekten, von denen man lernen kann. Wenn Sie planen, ein komplexes Beleuchtungssystem zu machen, beginnend mit einem einfachen Ampel-System Arduino Programmierung für Anfänger: Die Ampel-Controller Arduino Programmierung für Anfänger: Die Ampel-Controller Letzte Woche lernten wir über die grundlegende Struktur eines Arduino-Programms und nahm einen genaueren Blick auf das 'blink' Beispiel. Hoffentlich haben Sie die Gelegenheit genutzt, mit Code zu experimentieren und die Timings anzupassen. Dieses Mal wird Ihnen Read More die Basis geben, um weiter zu machen. Bevor Sie eine riesige LED-Streifenlicht-Show erstellen, versuchen Sie vielleicht etwas kleiner als ein Testlauf wie das Innere Ihres PC-Gehäuses Hinzufügen von Wi-Fi-gesteuerten Beleuchtung zu Ihrem Computer mit NodeMCU Hinzufügen von Wi-Fi-gesteuerte Beleuchtung zu Ihrem Computer mit NodeMCU Erfahren Sie, wie zu beleben Richten Sie Ihr Computergehäuse ein, indem Sie ein DIY-Wi-Fi-gesteuertes Neopixel-System mit NodeMCU und einige grundlegende Programmierfunktionen erstellen. Weiterlesen .
Jedes kleine Projekt lehrt Sie einen weiteren Aspekt der Verwendung von Arduino Controllern, und bevor Sie es wissen, werden Sie diese cleveren kleinen Boards verwenden, um Ihr ganzes Leben zu steuern!
Lernkurve
Die Lernkurve für Arduino kann für Uneingeweihte ziemlich entmutigend wirken, aber ihre engagierte Online-Community macht den Lernprozess weniger schmerzhaft. Indem Sie auf einfache Fehler wie die in diesem Artikel achten, können Sie sich eine Menge Frustrationen ersparen.
Nun, da Sie wissen, welche Fehler Sie vermeiden sollten, warum nicht versuchen, Ihr eigenes Arduino zu bauen, geben Sie kein Geld für ein Arduino aus - Bauen Sie Ihr Eigenes für viel weniger auf Verbringen Sie kein Geld für ein Arduino - Bauen Sie Ihr eigenes für viel weniger auf Ich liebe meine Arduinos . Ich habe zu jeder Zeit einige Projekte unterwegs - Prototyping ist einfach so einfach. Aber manchmal möchte ich das Projekt funktionsfähig halten, ohne zu kaufen ... Lesen Sie mehr, es gibt keinen besseren Weg zu lernen, wie sie funktionieren.
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